Khoảng 78 triệu pin cung cấp năng lượng cho các thiết bị IoT sẽ bị vứt bỏ trên toàn cầu mỗi ngày vào năm 2025 nếu không có biện pháp nào để cải thiện tuổi thọ của chúng. Thống kê khủng khiếp này đến từ EnABLES, một dự án do EU tài trợ đang kêu gọi các nhà nghiên cứu và kỹ thuật viên hành động để đảm bảo pin tồn tại lâu hơn các thiết bị mà chúng cung cấp năng lượng.
Với các thiết bị khác nhau, từ nhiệt độ và CO2 cảm biến đến thẻ theo dõi tài sản và băng thông minh, IoT có tiềm năng giải quyết một số thách thức lớn nhất của thế giới. Tuy nhiên, nếu chúng thực sự mang lại lợi ích cho xã hội, những đổi mới của IoT cần phải giải quyết được các vấn đề công nghệ khoảng cách tồn tại trong việc cung cấp năng lượng cho số lượng thiết bị IoT ngày càng tăng.
Các nhà nghiên cứu của EnABLES đã nêu ra các khuyến nghị chính của họ để cải thiện tuổi thọ pin của thiết bị IoT trong một bài báo gần đây. Báo cáo nhấn mạnh sự cần thiết phải khai thác năng lượng sẵn có từ môi trường để làm cho pin có tuổi thọ cao hơn, đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị IoT.
Con đường hướng tới quyền tự chủ về năng lượng pin
Tiến sĩ Giorgos Fagas của Viện Quốc gia Tyndall tại điều phối viên dự án EnABLES, Đại học Cork, Ireland, cho biết: “Nhờ Cơ sở hạ tầng Nghiên cứu Châu Âu của EnABLES và các đối tác của nó, Liên minh Châu Âu đã có được vị trí lãnh đạo khoa học và công nghệ vững chắc trong lĩnh vực này. … Báo cáo EnABLES khuyến nghị các hành động bổ sung để duy trì khả năng tiếp cận dễ dàng và hiệu quả với chuyên môn khoa học, cơ sở vật chất hiện đại và nền tảng công nghệ đã có sẵn. Để duy trì lợi thế chiến lược ở châu Âu và động lực đã được EnABLES tạo ra, cần phải tạo ra cơ sở hạ tầng IoT năng lượng bền vững trong dài hạn.”
Mục tiêu là đạt được quyền tự chủ về năng lượng thông qua các loại pin có thể tự sạc lại một cách bền vững. Các đối tác của dự án đang nỗ lực thúc đẩy “những tiến bộ quan trọng về 'điện lực' của IoT" để khai thác các năng lượng xung quanh như ánh sáng, nhiệt và độ rung và chuyển đổi chúng thành điện năng. Đồng thời, họ đang tập trung vào việc giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng của các cảm biến IoT. Mục tin tức này cung cấp một ví dụ nổi bật về lợi ích của cơ sở hạ tầng IoT được cung cấp năng lượng bền vững: “[A] tấm pin mặt trời có kích thước bằng một nửa thẻ tín dụng có thể cung cấp năng lượng cho cảm biến nhiệt độ và độ ẩm trong văn phòng vô thời hạn,” nó nêu rõ.
Hiện tại, hầu hết các thiết bị đều có tuổi thọ hoạt động trên 10 năm, trong khi pin cung cấp năng lượng cho chúng có tuổi thọ từ 2 năm trở xuống. Kết quả là phải thay pin nhiều lần, kéo theo những hạn chế về kinh tế và môi trường liên quan đến thực tế là hàng trăm triệu pin cần được sản xuất và xử lý mỗi ngày. Một hậu quả khác là thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và sự đánh đổi trong bảo trì cũng như sự tồn tại của nhiều cơ hội chưa được khai thác để sử dụng thiết bị IoT trong các lĩnh vực như y học và môi trường nơi nguồn năng lượng đáng tin cậy trong suốt vòng đời của thiết bị là rất quan trọng.
Mike Hayes, cũng của Tyndall, nhận xét: “Chúng ta cần cách mạng hóa cách chúng ta thiết kế, chế tạo, sử dụng và loại bỏ mọi thứ”. “Điều này có nghĩa là chúng ta cần nghĩ đến thời lượng pin ngay từ đầu, trong giai đoạn đầu thiết kế sản phẩm. Chúng tôi cần tư vấn cho các bên liên quan chính và công chúng về tác động của việc tiêu thụ pin dựa trên những lựa chọn mà họ đưa ra và chúng tôi cần hợp tác với ngành để xác định tiềm năng giảm nhu cầu và mức tiêu thụ điện năng.” Theo Hayes, vì IOT bền vững để thành công, “việc này cần phải được thực hiện một cách hợp tác và xuyên suốt các lĩnh vực,” như đã được chứng minh với EnABLES (Cơ sở hạ tầng châu Âu cung cấp năng lượng cho Internet vạn vật).
