Nhìn ra thế giới: 5G - Ứng dụng khoa học công nghệ ứng phó thiên tai

Bất chấp cam kết của gần 200 quốc gia trong Hiệp ước Khí hậu Glasgow tại hội nghị thượng đỉnh COP26 vào tháng 11 năm 2021, trái đất vẫn đang trên đà ấm lên hơn 2°C. Liên Hợp Quốc đưa ra cảnh báo ngay cả khi đạt mục tiêu giữ cho mức tăng nhiệt không vượt quá 1,5°C so với thời kỳ tiền công nghiệp, thế giới vẫn sẽ phải đối mặt với những tác động rất nghiêm trọng trên phạm vi rộng của biến đổi khí hậu. Và thực tế trong thời gian gần đây, liên tiếp các vụ cháy rừng đã xảy ra ở Châu Âu và Bắc Mỹ. Đa số các đám cháy khi được phát hiện đã lan ra diện rộng khiến lực lượng chức năng mất rất nhiều thời gian để khống chế, gây thiệt hại không nhỏ về người và của.

CẢM BIẾN THÔNG MINH PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG

Tại khu rừng vùng Montiferru thuộc đảo Sardinia, Italia, nhà chức trách và các chuyên gia công nghệ đang lắp đặt 1 thiết bị có thể phát hiện sớm các đám cháy rừng. Thiết bị này có tên là Dryad, sử dụng một trong những công nghệ thông minh hiện đại nhất hiện nay.

2Anh KINGSLAND REUBEN, Chuyên gia công nghệ: “Dryad phát hiện cực sớm các đám cháy rừng bằng cách sử dụng các cảm biến thông minh Internet vạn vật, chúng tôi treo thiết bị này vào các cây rồi kết nối chúng với nhau, điều này giúp chúng tôi phát hiện rất sớm các đám cháy rừng từ giai đoạn âm ỉ. Trong giai đoạn âm ỉ này, chúng tôi có thể phát hiện được đám cháy chỉ trong vòng khoảng một giờ đồng hồ so với các giải pháp khác mất nhiều thời gian hơn ”.

Bằng cách kết nối các thiết bị cảm biến với nhau, khí gas sẽ nhanh chóng được phát hiện và chuyển tín hiệu về một thiết bị tổng phát tín hiệu báo cháy. Nhờ đó, lực lượng chức năng sẽ nhanh chóng xác định được vị trí và tình trạng cháy rừng, từ đó sẽ có phương án dập đám cháy một cách chính xác và hiệu quả.

Anh KINGSLAND REUBEN, Chuyên gia công nghệ: “Sử dụng Internet vạn vật sẽ kết nối khu rừng với nhau. Hãy coi nó như một khu rừng thông minh. Những cảm biến đó liên hệ với nhau xuyên qua khu rừng và kết nối trở lại một thiết bị cửa ngõ nằm ở bìa rừng"

Kết nối với trung tâm cảnh báo dựa trên điện toán đám mây chứ không phải phủ sóng di động như nhiều thiết bị khác đã được ứng dụng trước đó, Dryad được đánh giá là một giải pháp phát hiện đám cháy hiệu quả hơn nhiều.

Anh MATT GREEN, Chuyên gia công nghệ: “So sánh thiết bị này với các giải pháp khác, thì bạn có thể sử dụng hình ảnh vệ tinh, nhưng có thể mất đến một tháng để thu thập được những hình ảnh vệ tinh. Hoặc bạn có thể sử dụng camera trong khu vực rừng, nhưng có thể mất hàng giờ cho đến khi bạn nhận thấy ngọn lửa bốc khói. Bằng thiết bị này sẽ phát hiện được đám cháy ở giai đoạn âm ỉ, sớm hơn rất nhiều và bạn có thể phát hiện đám cháy trong vòng vài phút chứ không phải trong vài giờ hoặc vài ngày ”.

Vào năm ngoái, hòn đảo Sardinia xinh đẹp này đã xảy ra 1 đám cháy thiêu rụi 20.000 ha rừng, khiến 1000 người dân phải đi di tản, giết chết khoảng 30 triệu con ong rừng dùng để sản xuất loại mật ong đắng quý hiếm corbezzolo. Với thiết bị cảm biến thông minh Dryad, không chỉ các nhà chức trách của hòn đảo Sardinia mà mọi người đều hy vọng các đám cháy rừng sẽ sớm được phát hiện để giảm đáng kể các thiệt hại về người và của từ tác động của biến đổi khí hậu.

Anh KINGSLAND REUBEN, Chuyên gia công nghệ: “Công nghệ này thực sự quan trọng để chống lại biến đổi khí hậu. Một trong những hệ quả lớn nhất của biến đổi khí hậu đang xảy ra vào lúc này là cháy rừng trên toàn thế giới và cuối cùng, giải pháp mà chúng tôi đang triển khai sẽ ngăn chặn cháy rừng xảy ra trong tương lai”.

Theo Cơ quan Giám sát Khí quyển Copernicus của Liên minh châu Âu, vào năm ngoái, cháy rừng trên toàn cầu đã thải ra môi trường 1,76 tỷ tấn carbon, tương đương với hơn gấp đôi lượng phát thải khí CO2 hàng năm của nước Đức. Nếu các đám cháy rừng ngày càng diễn biến phức tạp và xảy ra trên diện rộng, Cơ quan Giám sát Khí quyển Copernicus cảnh báo lượng phát thải CO2 sẽ ra tăng đến mức báo động đe dọa cuộc sống của con người trong một tương lai không xa.

MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI CỨU HỘ TRÊN BIỂN

Những bãi biển xinh đẹp tại Tây Ban Nha luôn là địa điểm thu hút các du khách đến du lịch và nghỉ dưỡng. Tuy vậy, những ngọn sóng to bất thường luôn rình rập các du khách bất chấp những nỗ lực không ngừng nghỉ của đội cứu hộ bờ biển. Và để đảm bảo an toàn một cách tối đa cho các du khách, thay vì triển khai nhiều nhân viên cứu hộ bờ biển hơn nữa, các nhà chức trách Tây Ban Nha đã triển khai máy bay cứu hộ không người lái tại các bãi biển trên khắp cả nước. Bên cạnh việc tiết kiệm nguồn nhân lực, những máy bay cứu hộ không người lái này còn làm việc rất hiệu quả bằng cách có thể “tuần tra” bãi biển trong một không gian rộng lớn mà mắt thường không thể làm được, ngay sau khi phát hiện người gặp nạn trên biển, các máy bay này sẽ lập tức xác định chính xác vị trí, bay đến và thả áo phao xuống cho người gặp nạn. Với cách thức hoạt động này, việc phát hiện sự cố và cứu hộ cứu nạn sẽ diễn ra nhanh chóng, kip thời hơn. 

Anh MIGUEL ANGEL PEDRERO, Kỹ thuật viên điều khiển máy bay không người lái: “Những gì chúng tôi làm với máy bay không người lái là trợ giúp người gặp nạn trong những giây phút cận kề với nguy hiểm mà nhân viên cứu hộ chưa thể tiếp cận, giúp người gặp nạn có thể nổi trong khi đội cứu hộ đang trên đường đến.”

Và thực tế, vào ngày 1/7 vừa qua, máy bay không người lái đã tiếp tục phát hiện và cứu sống kịp thời một trường hợp gặp nạn ngoài biển, đó là một cậu bé 14 tuổi trong khi cậu đang vật lộn với một đợt thủy triều mạnh ngoài khơi biển ở Valencia.

 Anh MIGUEL ANGEL PEDRERO, Kỹ thuật viên điều khiển máy bay không người lái: “Khi máy bay không người lái bay đến chỗ cậu bé gặp nạn, cậu bé đang trong tình trạng rất tồi tệ, gần như không còn sức lực để tiếp tục nổi, vì vậy tôi đã thả áo phao xuống cho cậu bé. Vì sóng lớn nên rất khó có thể tiếp cận cậu bé, nhưng cuối cùng cậu bé cũng lấy được áo phao và có thể nổi trong lúc đợi nhân viên cứu hộ cứu cậu bé bằng moto nước.”

Sau khi được giải cứu khỏi sự giận dữ của biển cả, cậu bé đã được đưa đến bệnh viện địa phương. Và một ngày sau đó, cậu bé được về nhà vì tình hình sức khỏe đã tương đối ổn định. 

Với sự nhanh chóng và kịp thời của thiết bị này, giờ đây, hơn 30 máy bay không người lái đã được triển khai trên hơn 22 bãi biển khắp Tây Ban Nha, hỗ trợ phản ứng nhanh trong những trường hợp khẩn cấp trước khi nhân viên cứu hộ có thể tiếp cận hiện trường.

 Anh MIGUEL ANGEL PEDRERO, Kỹ thuật viên điều khiển máy bay không người lái: “Khoảng thời gian gặp sự cố là những giây phút rất quan trọng trong một số trường hợp khẩn cấp. Khoảng thời gian này cũng giúp nhân viên cứu hộ tiếp cận người gặp nạn một cách cẩn thận hơn, không mạo hiểm khi đang vội vàng”.

Theo thống kê của Liên đoàn Cứu hộ và Cứu nạn Hoàng gia Tây Ban Nha, tổng cộng 140 người đã thiệt mạng do chết đuối ở Tây Ban Nha trong sáu tháng đầu năm nay, nhiều hơn 55% so với cùng kỳ năm ngoái. Bởi vậy, máy bay không người lái được Chính phủ Tây Ban Nha kỳ vọng mang lại sự an toàn cho du khách đến với các khu du lịch nơi đây, từ đó đóng góp đáng kể vào nền kinh tế quốc dân.

 Nhật Bản là một quốc gia đặc biệt khi các mặt xung quanh đều giáp biển, nằm trên vành đai núi lửa Thái Bình Dương, nằm ở điểm nối của ba vùng kiến tạo địa chất khiến Nhật Bản thường xuyên phải gánh chịu nhiều thiên tai như động đất, núi lửa và sóng thần. Không chịu khuất phục trước sự giận dữ của thiên nhiên, người dân Nhật Bản luôn kiên cường, tìm kiếm các cách thức ứng phó với thiên tai, bảo toàn và khôi phục kinh tế đất nước khiến cả thế giới phải ngả đầu ngưỡng mộ.

ROBOT CỨU HỘ TRONG NHỮNG THẢM HỌA KHÓ TIẾP CẬN

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã phát triển một robot hình rắn có thể leo lên các bậc thang cao, di chuyển qua các không gian chật hẹp. Robot này có chiều dài 1,7 mét, nặng 10 kg. Khung chính của robot được tạo ra bằng máy in 3D. Trên thân robot có 17 khớp nối được trang bị các cảm biến với khoảng cách đều nhau thu thập thông tin cho phép nó có thể leo lên các bậc thang cao tới một mét. Toàn thân của robot được lắp đặt tới 40 động cơ khiến robot hoạt động linh hoạt.

Chuyên gia MOTOYASU TANAKA, Trường Đại học Truyền thông điện tử: "Robot hình rắn này sẽ thu thập thông tin từ các cảm biến được gắn cách nhau ở phía dưới cơ thể để leo lên các bậc thang. Các cảm biến này có thể phát hiện từng bánh xe đang ở trên bậc thang hay đang treo lơ lửng trên không, nhờ đó robot có thể di chuyển các khớp một cách chính xác để tránh va đập vào bậc thang. "

Đầu chú robot có gắn camera và đèn giúp soi sáng và cung cấp hình ảnh hiện trường rõ nét. Chú robot cũng được điều khiển rất đơn giản bằng 1 thiết bị cầm tay như khi chúng ta chơi trò chơi điện tử vậy. Bằng cách này, robot có thể luồn lách một cách khéo léo và cung cấp thông tin đầy đủ về trung tâm xử lý được đặt ở đầu robot, từ đó robot có thể thực hiện chính xác các hành động được lập trình sẵn. Với thiết kế hiện đại và độc đáo, robot được sáng chế nhằm phục vụ công tác tìm kiếm, cứu hộ cứu nạn trong những thảm họa khó tiếp cận. Không những vậy, robot cũng có thể giúp con người thực hiện các công việc đơn giản như tắt van nước bằng một thiết bị phụ kèm theo lên đỉnh đầu của robot.

Chuyên gia MOTOYASU TANAKA, Trường Đại học Truyền thông điện tử: "Robot được thiết kế để tiếp cận các địa điểm xảy ra thảm họa, những nơi thực sự nguy hiểm nếu con người đi vào. Chúng tôi đang phát triển robot này để khi hoàn thiện, nó có thể được sử dụng để kiểm tra, tìm kiếm những người mất tích trong quá trình cứu hộ và thu thập thông tin tại các địa điểm xảy ra thảm họa."

Tuy được nghiên cứu và thử nghiệm rất kỹ lưỡng, song các nhà khoa học đang nỗ lực cải tiến để chú robot trở nên ưu việt hơn trong các nhiệm vụ cứu hộ thực tế.

Chuyên gia MOTOYASU TANAKA, Trường Đại học Truyền thông điện tử: "Điều kiện ở một khu vực xảy ra thảm họa thực sự vô cùng khắc nghiệt. Trong quá trình tác nghiệp, robot có thể bị mắc kẹt trong những tình huống mà chúng ta không ngờ tới, chẳng hạn như bị dây cuốn vào hoặc bị mắc kẹt khi di chuyển qua một vật gì đó như chăn ga gối đệm ít ma sát với bánh xe hơn. Thật tồi tệ nếu như trong quá trình cứu hộ mà robot bị mắc kẹt không thể di chuyển được nữa. Vì vậy, điều rất quan trọng là phải tìm ra cách giúp robot thoát khỏi tình trạng đó hoặc báo về trung tâm điều khiển để được hỗ trợ. Chúng tôi hiện đang tiến hành nghiên cứu thêm. "

Các chuyên gia đặt mục tiêu đưa thiết bị này vào sử dụng trong vòng ba năm nữa. Trong thực tế, hiện trường xảy ra thảm họa luôn ẩn chứa nhiều nguy hiểm không thể lường trước, đòi hỏi con người phải thực sự cẩn trọng và có kỹ năng xử lý tình huống. Bởi vậy, chú robot này mang lại hy vọng sẽ thay thế được con người trong những tình huống khẩn cấp làm giảm thiểu đáng kể những thiệt hại về người và của đáng tiếc xảy ra.

Theo thống kê, trong năm 2021 vừa qua, thảm họa, thiên tai trên thế giới tiếp tục diễn biến bất thường, khốc liệt, với gần 380 trận thiên tai, cướp đi sinh mạng của 16.000 người, thiệt hại về kinh tế hơn 340 tỷ USD, cao hơn nhiều so với năm 2020. Báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) cho thấy, có tới 3,6 tỷ người sống ở các khu vực rất dễ bị tổn thương bởi biến đổi khí hậu, với số người tử vong và ốm đau do nắng nóng khắc nghiệt, tiếp xúc với khói từ các đám cháy rừng. Mực nước biển dâng cao không thể tránh khỏi sẽ phá hủy môi trường sống ven biển, làm mặn nước ngầm, gây lũ lụt và thiệt hại cơ sở hạ tầng, đe dọa an ninh lương thực. Số người sống ở các vùng đất trũng ven biển dự kiến sẽ tăng từ 896 triệu như hiện nay lên một tỷ vào năm 2050.

Trước đòi hỏi cấp bách về phòng, chống và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra, việc áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ là yêu cầu hàng đầu, trong đó phải chú trọng vào công tác dự báo, cảnh báo, ứng phó, khắc phục và tái thiết sau thiên tai. Công tác này cũng đòi hỏi phải đẩy mạnh xã hội hóa với những sáng chế, ứng dụng kỹ thuật trong phòng, chống thiên tai của các doanh nghiệp và người dân. Ứng phó với thiên tai đã trở thành nội dung thường xuyên trong quá trình tồn tại và phát triển. Để phòng, chống thiên tai một cách hiệu quả, cần phải có nhiều nhóm giải pháp, nhưng bất kỳ giải pháp nào cũng phải gắn với ứng dụng khoa học công nghệ, bởi khoa học công nghệ là một trong những giải pháp giúp rút ngắn thời gian và phù hợp nhất.