Nghiên cứu của TS. Long là nền tảng cho sự ra đời của Jupiter Ionics, hoạt động trong lĩnh vực amoniac xanh, nơi ông đảm nhiệm vai trò cố vấn học thuật. Với hành trình chuyển mình từ lĩnh vực kỹ thuật truyền thống sang nghiên cứu tổng hợp amoniac điện hóa, những góc nhìn sâu sắc của TS. Long mang đến giải pháp đổi mới đầy triển vọng nhằm ứng phó với các thách thức môi trường cấp bách hiện nay.

– Amoniac xanh đang nổi lên như một nguồn năng lượng sạch đầy hứa hẹn. Theo ông, amoniac xanh phù hợp như thế nào trong quá trình chuyển đổi năng lượng bền vững toàn cầu, và điều gì khiến nó đặc biệt giá trị?

TS. Dư Hoàng Long: Amoniac từ lâu đã đóng vai trò thiết yếu như một loại phân bón, góp phần nuôi sống dân số toàn cầu. Tuy nhiên, tiềm năng của nó còn vượt xa khỏi phạm vi đó. Amoniac không chỉ là một loại nhiên liệu mà còn là nguồn lưu trữ với mật độ năng lượng cao, dễ kiểm soát và vận chuyển hơn hydro, điều này khiến nó trở thành giải pháp đầy hấp dẫn cho tương lai.

Chúng ta đã chứng kiến những ứng dụng thực tiễn của amoniac – điển hình như Singapore đang tiên phong sử dụng amoniac trực tiếp trong vận tải biển nhằm giảm thiểu lượng phát thải carbon trong ngành hàng hải. Tính đa năng này đưa amoniac vào vị trí chiến lược, đóng vai trò then chốt trong nỗ lực hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng không của Liên Hợp Quốc vào năm 2050.

Quy trình Haber-Bosch truyền thống để sản xuất amoniac đã được áp dụng hơn một thế kỷ qua, nhưng quy trình này tiêu tốn lượng năng lượng khổng lồ và đóng góp khoảng 1% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu hàng năm. Giải pháp đột phá của nhóm nghiên cứu chúng tôi là chuyển đổi quy trình này sang phương pháp điện hóa được vận hành bằng năng lượng tái tạo. Chúng tôi thu nitrogen trực tiếp từ không khí và kết hợp với proton từ các nguồn sạch như nước để tổng hợp amoniac, qua đó loại bỏ hoàn toàn nhu cầu đốt nhiên liệu hóa thạch trong quá trình sản xuất hydro.

– Cần những đột phá khoa học nào để amoniac xanh trở nên phổ biến. Nghiên cứu của ông sẽ giải quyết những thách thức này như thế nào?

TS. Dư Hoàng Long: Trước hết là phát triển các loại xúc tác bền vững hơn, nâng cao hiệu suất năng lượng, và thiết kế các hệ thống có khả năng tích hợp liền mạch với cơ sở hạ tầng năng lượng hiện hữu. Song song với đó, việc xây dựng khuôn khổ chính sách hỗ trợ và tiếp tục đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng phù hợp cũng đóng vai trò quyết định.

Tại Jupiter Ionics, chúng tôi đang nỗ lực đưa kết quả nghiên cứu từ phòng thí nghiệm vào quá trình thương mại hóa. Trọng tâm của chúng tôi là phát triển công nghệ tổng hợp amoniac điện hóa có tính linh hoạt cao, thích ứng với đa dạng điều kiện và có khả năng mở rộng quy mô cho các ứng dụng thực tiễn. Qua hành trình này, bài học quý giá mà tôi đúc kết được trong việc kết nối đổi mới sáng tạo với nhu cầu thị trường chính là tầm quan trọng của việc thấu hiểu nhu cầu xã hội và tương tác chặt chẽ với người dùng cuối ngay từ những bước đầu tiên.

Chúng ta cần xác định rõ ràng vấn đề cần giải quyết và đảm bảo rằng các giải pháp đổi mới có thể đáp ứng hiệu quả. Thông qua hợp tác chặt chẽ với khách hàng, cộng đồng và các nhà hoạch định chính sách, chúng tôi có thể phát triển những giải pháp không chỉ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật mà còn thực sự đáp ứng nhu cầu thiết thực của xã hội.

– Ông dự đoán những bước tiến khoa học nào sẽ biến amoniac xanh thành một phần trong cơ cấu năng lượng toàn cầu trong tương lai?

TS. Dư Hoàng Long: Trước hết, chúng ta cần phát triển các loại xúc tác có độ bền cao, đảm bảo hoạt động ổn định trong thời gian dài. Xúc tác đóng vai trò nền tảng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và tính khả thi kinh tế của toàn bộ quá trình tổng hợp amoniac.

Song song, việc nâng cao hiệu suất năng lượng trên toàn hệ thống là yếu tố không thể thiếu. Quy trình Haber-Bosch truyền thống vốn tiêu tốn lượng năng lượng khổng lồ, đóng góp khoảng 1% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu hàng năm. Phương pháp điện hóa mà chúng tôi đang phát triển – sử dụng nguồn điện tái tạo – mang đến giải pháp xanh hơn, tuy nhiên, chúng ta vẫn cần tối ưu hóa triệt để mức tiêu thụ năng lượng để đảm bảo tính khả thi thương mại.

Một lĩnh vực quan trọng khác là phát triển các hệ thống có khả năng tích hợp liền mạch với các hệ thống năng lượng đa dạng. Amoniac xanh không thể tồn tại độc lập – nó cần hoạt động như một mắt xích trong cơ sở hạ tầng năng lượng tổng thể. Điều này đòi hỏi sự tích hợp hiệu quả với các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, vốn dồi dào ở nhiều khu vực, bao gồm cả Việt Nam.

Việc phát triển và mở rộng cơ sở hạ tầng đóng vai trò không kém phần quan trọng. Amoniac có lợi thế đáng kể ở khía cạnh này nhờ có sẵn hệ thống cơ sở hạ tầng  hoàn thiện cho việc vận chuyển, đặc biệt tại các quốc gia nông nghiệp như Việt Nam và Úc. Cơ sở hạ tầng hiện hữu này mang lại cho amoniac những ưu thế vượt trội so với hydro khi xét đến vai trò là nguồn năng lượng thay thế.

Cuối cùng, chúng ta cần xây dựng khung chính sách hỗ trợ mạnh mẽ nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang phương pháp sản xuất amoniac xanh, sạch hơn. Các chính sách này sẽ đóng vai trò xúc tác, tạo động lực cho ngành công nghiệp thực hiện những khoản đầu tư cần thiết, đồng thời đẩy nhanh tốc độ ứng dụng công nghệ mới vào thực tiễn.

– Việt Nam có tiềm năng năng lượng tái tạo rất lớn. Làm thế nào để đất nước có thể tận dụng những nguồn lực này để trở thành quốc gia dẫn đầu trong công nghệ amoniac xanh?

TS. Dư Hoàng Long: Trước hết, đất nước chúng ta có đội ngũ nhà khoa học và nhà nghiên cứu trẻ đầy tài năng, những người có thể kiến tạo và thúc đẩy làn sóng đổi mới. Bên cạnh đó, Việt Nam được thiên nhiên ban tặng nguồn tài nguyên tái tạo phong phú – từ ánh nắng mặt trời dồi dào, tiềm năng điện gió dọc bờ biển trải dài, năng lượng thủy triều cho đến nguồn tài nguyên nước phong phú. Đây chính là những lợi thế quý giá mà nhiều quốc gia trên thế giới đang khao khát sở hữu.

Sự giàu có về nguồn năng lượng tái tạo này đang mở ra cơ hội đầy triển vọng. Thông qua việc ứng dụng công nghệ tổng hợp amoniac bền vững, Việt Nam có thể biến các nguồn năng lượng tái tạo thành giá trị kinh tế thực sự thông qua con đường xuất khẩu năng lượng. Điểm đặc biệt là khác với nhiên liệu hóa thạch và khí tự nhiên, nguồn năng lượng tái tạo về cơ bản sẽ trở nên miễn phí sau khi đã thiết lập được cơ sở hạ tầng ban đầu, do đó có tiềm năng trở thành nguồn thu nhập bền vững và đáng kể cho đất nước.

Đối với đội ngũ nhà khoa học Việt Nam, việc kết nối chặt chẽ với cộng đồng khoa học toàn cầu mở ra cơ hội vô giá để cùng nhau định hình công nghệ tương lai. Đây không đơn thuần là công cuộc nghiên cứu lý thuyết – mà còn là việc kiến tạo một động lực mạnh mẽ cho đổi mới bền vững, hướng đến mang lại lợi ích song hành cho cả Việt Nam và cộng đồng toàn cầu.

– Tại sự kiện InnovaConnect, ông sẽ tham gia cùng các chuyên gia giàu kinh nghiệm khác như GS. Yeon-Tae Yu và PGS.TS. Võ Thắng Nguyên. Ông thấy những điểm tương đồng nào giữa các lĩnh vực nghiên cứu của mình?

TS. Dư Hoàng Long: Tiềm năng hợp tác giữa các nhóm nghiên cứu của chúng tôi thực sự vô cùng hứa hẹn. Chẳng hạn, các nhà nghiên cứu chuyên sâu về xúc tác và thiết kế hệ thống cho phản ứng quang xúc tác điện hóa đang phát triển chính xác những công nghệ cần thiết để thúc đẩy sản xuất amoniac xanh hiệu quả.

Để có thể mở rộng quy mô nghiên cứu và rút ngắn khoảng cách giữa phòng thí nghiệm với ứng dụng công nghiệp thực tế, chúng ta cần tích hợp và áp dụng các công nghệ bổ trợ. Các loại xúc tác với hoạt tính cao và diện tích bề mặt lớn có tiềm năng tăng tốc độ phản ứng của chúng ta lên tối đa, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả và tính khả thi của toàn bộ quy trình.

Hội thảo InnovaConnect quy tụ những nhà nghiên cứu trong lĩnh vực phản ứng hóa học và giải pháp năng lượng bền vững, tôi tin sự kiện này sẽ là cơ hội quý báu để xác định những điểm mạnh và hạn chế của mỗi nhóm, từ đó học hỏi và bổ trợ cho nhau. Chính những kết nối liên ngành này có thể châm ngòi cho những đột phá mang tính cách mạng mà không một nhóm nghiên cứu nào có thể đạt được khi làm việc đơn lẻ.

– Từ kỹ thuật truyền thống đến nghiên cứu tổng hợp amoniac và các giải pháp năng lượng bền vững, ông có thể chia sẻ thêm về bước chuyển này?

TS. Dư Hoàng Long: Hành trình của tôi khởi nguồn từ ngành kỹ thuật cơ khí, đặc biệt trong lĩnh vực dầu khí. Amoniac chỉ là một trong những thách thức toàn cầu mà nhóm nghiên cứu chúng tôi đang nỗ lực giải quyết. Đây là lĩnh vực tương đối mới mẻ – việc khám phá amoniac như một giải pháp thay thế cho hydro chỉ mới được nghiên cứu trong khoảng 20 năm trở lại đây, trẻ hơn nhiều so với sự phát triển của công nghệ năng lượng hydro. Nền tảng công nghiệp trước đây của tôi đóng vai trò vô cùng quan trọng, bởi nó giúp tôi hình thành tư duy ứng dụng, biến những phát kiến trong phòng thí nghiệm thành giải pháp thực tiễn, mang lại lợi ích thiết thực cho cộng đồng và toàn xã hội.

– Kinh nghiệm trong cả môi trường công nghiệp và học thuật đã định hình cách tiếp cận của ông như thế nào trong nghiên cứu và thương mại hóa công nghệ amoniac xanh, từ đó tạo tiền đề cho sự thành lập của Jupiter Ionics?

TS. Dư Hoàng Long: Mặc dù việc thấu hiểu các nguyên lý nền tảng vẫn luôn cần thiết, nhưng kinh nghiệm thực tế nhắc tôi phải hướng tới khả năng triển khai và mở rộng quy mô. Tôi thường xuyên suy ngẫm về cách thức biến những phát hiện trong phòng thí nghiệm thành giải pháp khả thi, có thể mang lại lợi ích thiết thực cho cộng đồng và toàn xã hội.

Tại Jupiter Ionics, phương pháp tiếp cận này đã trở thành trụ cột trong sứ mệnh của chúng tôi – đưa nghiên cứu từ phòng thí nghiệm đến giai đoạn thương mại hóa. Khi bắc cầu nối giữa đổi mới học thuật và khả năng sẵn sàng thị trường, việc tương tác chặt chẽ với người dùng cuối ngay từ những bước đầu tiên đóng vai trò then chốt. Chúng ta cần thấu hiểu những nhu cầu thực sự của xã hội và đảm bảo rằng các giải pháp đổi mới có thể đáp ứng hiệu quả những nhu cầu đó.

Điều này đồng nghĩa với việc phải xác định rõ ràng vấn đề mà chúng ta đang nỗ lực giải quyết. Với amoniac, thách thức kép hiện rõ: chúng ta cần duy trì vai trò thiết yếu của nó trong nông nghiệp đồng thời chuyển đổi quy trình sản xuất để đảm bảo tính bền vững về môi trường. Bên cạnh đó, chúng tôi đang khám phá tiềm năng của amoniac như một nguồn năng lượng đầy hứa hẹn, điều này đòi hỏi những cân nhắc đa chiều cho việc triển khai và mở rộng quy mô trong tương lai.

– Sự kiện InnovaConnect nhấn mạnh sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu trong nước và quốc tế. Ông thấy những hợp tác như vậy thúc đẩy phát triển bền vững như thế nào?

TS. Dư Hoàng Long: Hợp tác chính là chìa khóa để giải quyết những thách thức mang tính toàn cầu. Khi tập hợp được các nhà nghiên cứu và khoa học từ nhiều quốc gia, chúng ta có thể xác định rõ bản chất của các thách thức và cùng nhau tìm giải pháp – sự kết hợp của nhiều trí tuệ sẽ giúp việc giải quyết các vấn đề phức tạp trở nên hiệu quả hơn rất nhiều.

Điều khiến tôi đặc biệt phấn khởi là cơ hội khám phá cách thức ứng dụng công nghệ tổng hợp amoniac điện hóa của chúng tôi vào điều kiện đặc thù của Việt Nam. Tầm nhìn của tôi là xây dựng các hệ thống dựa trên quy trình đã phát triển tại Úc và triển khai tại Việt Nam, qua đó mở rộng tiềm năng ứng dụng của amoniac xanh tại cả hai quốc gia.