Thời đại của gai dầu: Các ứng dụng tiên tiến trong nền công nghiệp toàn cầu

*Dịch từ bài viết trên tạp chí Forbes, đăng ngày 23 tháng 10 năm 2018.

Cây gai dầu, thuộc loài Canabis sativa nhưng không gây hiệu ứng tâm lý. Nó đã được đưa vào một số thị trường lớn như thực phẩm, dệt may, xây dựng, mỹ phẩm và dược phẩm. Loài cây gần tương tự cần sa này đang trở thành một sản phẩm đầy tiềm năng, có khả năng không chỉ ảnh hưởng, mà còn có thể tạo ra một cuộc cách mạng hóa trên thị trường và nền kinh tế khắp thế giới.

Năm 2014, sau hơn 20 năm làm việc trong lĩnh vực tài chính, báo cáo và phân tích thị trường mới nổi, tôi (tác giả) thành lập New Frontier Data, một nhóm phân tích và báo cáo tình báo kinh doanh dành riêng cho ngành công nghiệp cần sa toàn cầu. Nhờ thế, tôi đã có vinh dự được chứng kiến sự vươn lên và tiến hóa của cây gai dầu.

Nửa thập kỷ sau, loài cây mạnh mẽ, thân thiện với môi trường, có thể được sản xuất với chi phí thấp này đã trở thành một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên hiệu quả và được ứng dụng đa dạng nhất trên thế giới. Dưới đây là cái nhìn của tôi (tác giả) về các ứng dụng của nó trong một số ngành công nghiệp:

Ô tô

Vào năm 2013, BMW đã công bố mẫu xe điện i3 mới nhất của mình. Sử dụng sợi gai dầu trọng lượng thấp làm nội thất nội thất, i3 có trọng lượng nhẹ hơn 800 pound so với các đối thủ cạnh tranh trên thị trường. Kestrel, được tạo ra bởi Canada Motive Industries, sử dụng thân cây gai dầu tẩm nhựa polyme để thay thế sợi thủy tinh trong thân xe. Từ sự thay thế này, người tiêu dùng có thể mong đợi trọng lượng giảm đáng kể, cải thiện hiệu suất và thân thiện với môi trường.

Siêu tụ điện

Thách thức để tìm ra các thiết bị lưu trữ năng lượng nhẹ hơn và lâu hơn (ví dụ: pin) có thể được nhận thấy trong hầu hết các lĩnh vực. Dầu gai có thể đem lại sự cách mạng hóa về tăng cường tuổi thọ pin bằng cách hỗ trợ việc phát triển siêu tụ điện nhanh hơn, nhỏ hơn và rẻ hơn (Siêu tụ điện là thiết bị lưu trữ năng lượng có thể phóng ra một nguồn năng lượng lớn, thường chỉ cần trong những khoảnh khắc nhỏ).

Thiết bị phóng điện mạnh như vậy sẽ được sử dụng trong hệ thống phanh của xe điện, cấp nguồn cho máy tính và các công nghệ mới như sạc điện thoại nhanh hoặc các công cụ không dây.

Các siêu tụ điện có công suất hàng đầu hiện nay sử dụng graphene. Tuy nhiên, vào năm 2004, Tiến sĩ David Mitlin của Đại học Clarkson và các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Nano Quốc gia (NINT) đã phát hiện ra rằng siêu tụ điện làm từ sợi gai dầu vượt trội hơn siêu tụ điện graphene tới gần 200% trong việc dự trữ năng lượng.

Một nhược điểm của graphene là nguồn nguyên liệu để sản xuất nó ngày càng cạn kiệt và  có quá trình khai thác và nhập khẩu tốn kém từ các vùng nông thôn Trung Quốc và Ấn Độ. Tuy nhiên, cây gai dầu có thể được trồng ở hầu hết mọi địa hình, quốc gia và tạo ra sợi gai dầu, nguyên liệu chính được sử dụng để thay thế graphene, như một phụ phẩm bỏ đi của quá trình xử lý cây gai dầu. Theo nghiên cứu của Mitlin, quá trình xử lí cây gai dầu rẻ hơn 1.000 lần so với xử lý graphene.

Cải tạo đất

Cây gai dầu có khả năng giảm thiểu sự truyền độc tố từ đất bị ô nhiễm vào các sản phẩm thực phẩm. Quá trình này sử dụng quá trình phytoremediation (tạm dịch là xử lý thực vật), một quá trình hữu cơ trong đó các chất độc được rễ cây hấp thụ và lưu trữ trong cellulose để thải bỏ. Xử lý thực vật bằng cây gai dầu trở nên nổi tiếng hơn sau thảm họa Chernobyl nhờ công dụng của nó trong việc giúp phát triển các loại cây trồng an toàn cho tiêu dùng.

Thách thức

Trở ngại lớn nhất của cây gai dầu là mối liên quan của nó với loại cần sa có tác động đến thần kinh, mặc dù có sự khác biệt quan trọng rằng cây gai dầu chỉ chứa một lượng không đáng kể (không quá 0,3%) thành phần có tác động thần kinh, tetrahydrocannabinol (THC). Mặc dù Hoa Kỳ là nhà nhập khẩu các sản phẩm từ cây gai dầu lớn nhất thế giới theo Hemp Business Journal (một công ty con của New Frontier Data), bản thân cây gai dầu đã phải vật lộn để đạt được sự chấp nhận của xã hội trong nước và các nơi khác.

Ví dụ: luật hiện hành của Hoa Kỳ chỉ cho phép các trường đại học và tiểu bang thực hiện nghiên cứu nông nghiệp hoặc học thuật về trồng cây gai dầu. Tuy nhiên, Dự luật Nông trại 2018 hiện đang được Quốc hội thông qua sẽ cho phép hợp pháp hóa hoàn toàn cây gai dầu trên toàn quốc. Việc thông qua dự luật này sẽ là một bước quan trọng trong việc thúc đẩy sự chấp nhận của công chúng ở Hoa Kỳ và các nơi khác, cho phép quốc gia này tham gia vào thị trường cây gai dầu đang phát triển nhanh chóng trên toàn cầu.

 

Đọc thêm các bài viết về cần sa y tế

 

Châu Phi và Trung Quốc: Sự trỗi dậy của thị trường gai dầu toàn cầu

Cây gai dầu được trồng hợp pháp ở các nước trên thế giới, và Trung Quốc đang là nước dẫn đầu. Như đã nêu chi tiết trong một bài báo của High Times, Trung Quốc sản xuất khoảng 44.000 tấn hàng năm, gần 40% tổng sản lượng của thế giới. Cũng theo bài báo đó, Chile là nước sản xuất lớn nhất ở Nam Mỹ và ở châu Âu là Pháp.

Trung Quốc cũng đang định vị mình trở thành nhà sản xuất vi mạch và chất bán dẫn hàng đầu thế giới. Theo một sáng kiến ​​có tên Made in China 2025, nước này đã công bố ý định thống trị các công nghệ như rô-bốt công nghiệp và phần mềm, cơ điện, v.v.

Theo cách tôi (tác giả) nhìn nhận, sự kết hợp giữa vị thế của Trung Quốc với tư cách là nhà cung cấp cây gai dầu trên thế giới – và ngành công nghiệp bán dẫn đang phát triển của nước này – có thể là chìa khóa dẫn đến quyền bá chủ của Trung Quốc đối với ngành công nghiệp vi mạch. Chất bán dẫn thường được làm bằng silicon.

Tuy nhiên, chất bán dẫn Graphene một ngày nào đó có thể giúp tạo nên máy tính nhanh hơn một nghìn lần, tiêu thụ ít điện năng hơn đáng kể và nhỏ hơn chất bán dẫn silicon được sử dụng trong linh kiện bán dẫn của máy tính. Tuy nhiên, nguồn cung cấp graphene ngày càng cạn kiệt và các vấn đề sản xuất tốn kém vẫn sẽ tồn tại. Kết hợp tất cả những điều này lại với nhau, nghiên cứu của Mitlin đã thu hút sự quan tâm đến tiềm năng của cây gai dầu trong việc tạo ra chất bán dẫn thế hệ tiếp theo.

Theo dữ liệu thu thập năm 2015, khoảng 65% diện tích đất nông nghiệp của châu Phi cận Sahara bị thoái hóa, dẫn đến tình trạng mất an ninh lương thực và nền kinh tế suy giảm ở khu vực nơi ngành nông nghiệp sử dụng hơn một nửa tổng lực lượng lao động này. Đặc tính bổ sung chất dinh dưỡng cho đất của cây gai dầu có thể là chìa khóa để phục hồi sản xuất cây trồng, cung cấp một nguồn thực phẩm mới (hạt cây gai dầu) và thúc đẩy nền kinh tế dựa vào nông nghiệp của Nam Phi và các nước cận Sahara trồng cây gai dầu khác.

Chỉ riêng thị trường CBD có nguồn gốc từ cây gai dầu của Hoa Kỳ được dự đoán sẽ đạt 450 triệu USD vào năm 2020 và thị trường gai dầu của Trung Quốc có thể tăng lên 100 tỷ NDT vào năm 2022 (tương đương 14,5 tỷ USD). Cây gai dầu đã và đang góp phần vào tương lai của các ngành công nghiệp ô tô, xây dựng, năng lượng, cải tạo môi trường và công nghệ. Một khi được sử dụng đầy đủ và hợp pháp, loại cây này có thể tác động đến vị thế kinh tế toàn cầu của Bắc Mỹ, Trung Quốc và Châu Phi.

Theo: Forbes

Tác giả: Giadha Aguirre De Carcer, CEO/ Founder của New Frontier Data.

Dịch giả: Quỳnh Anh