Nghiên cứu hydro sạch tại Oulu thúc đẩy thay đổi xã hội

Tác giả: Annie Nguyễn
Ngày đăng: 15/08/2026

Tại miền Bắc Phần Lan, hydro sạch đang dần trở thành nhiều hơn một nguồn năng lượng tương lai. Xung quanh thành phố Oulu, các nhà nghiên cứu của Đại học Oulu, các công ty năng lượng và ngành công nghiệp nặng đang khám phá cách hydro có thể định hình lại quy trình công nghiệp, cơ sở hạ tầng khu vực và nhu cầu kỹ năng trong tương lai. Ngoài hệ thống năng lượng, công nghệ hydro còn có thể chuyển đổi giao thông vận tải, nông nghiệp và chính trị – trên thực tế là toàn bộ xã hội. Các dự án đang hình thành tại khu vực này đang tạo ra các giải pháp có thể mở rộng và kiến thức có tầm ảnh hưởng vượt xa biên giới Phần Lan.

Hệ sinh thái đổi mới sáng tạo phía Bắc xây dựng trên thế mạnh địa phương

Oulu là thành phố ven biển của Phần Lan, nằm xa hơn một chút về phía Bắc so với thành phố Reykjavík của Iceland. Khí hậu và khoảng cách xa đã luôn đòi hỏi người dân Oulu xây dựng phúc lợi từ các nguồn tài nguyên sẵn có tại địa phương. Thành phố đã xuất sắc trong lĩnh vực này, cả trong thương mại và phát triển đổi mới – từ các thương nhân nhựa đường trong quá khứ đến các công ty như Nokia và Oura gần đây. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi Đại học Oulu đang phát triển các công nghệ sản xuất hydro sạch độc đáo và nghiên cứu sức mạnh tổng hợp được tạo ra bởi việc sử dụng chúng trong công nghiệp.

Vào mùa hè năm 2026, khoảng một chục dự án hydro thương mại đang được phát triển tại khu vực Oulu và xa hơn về phía Bắc. Vai trò của nghiên cứu trong việc hiện thực hóa các dự án này trở nên rõ ràng khi trao đổi với ông Kimmo Alatulkkila, Trưởng bộ phận Kinh doanh Mới tại Oulu Energy.

"Cùng với các bên nghiên cứu và đổi mới sáng tạo tại Oulu, chúng tôi đã phát triển một tầm nhìn hydro cho khu vực Laanila, nơi chúng tôi sản xuất hơi nước, nhiệt và điện cho các nhà vận hành khu công nghiệp," ông Alatulkkila cho biết. "Tầm nhìn đã đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển hydro tại khu vực Laanila và tạo đà cho phát triển dự án."

Tầm nhìn kể từ đó đã được cập nhật để bao phủ không chỉ hydro và năng lượng mà còn cả dữ liệu và trí tuệ nhân tạo, phản ánh cách phát triển công nghệ sạch của khu vực đang mở rộng thành một hệ sinh thái công nghiệp và kỹ thuật số rộng lớn hơn.

Về mặt địa lý, các hoạt động đã mở rộng từ Laanila đến ba khu công nghiệp mới, nơi phát triển dự án hydro đang được lên kế hoạch, quy hoạch và đánh giá tác động môi trường. Thành phố Oulu đặt mục tiêu kết nối cơ sở hạ tầng năng lượng của các khu vực này trong tương lai. Đối với Đại học Oulu, sự mở rộng khu vực này cũng cho thấy lý do tại sao hợp tác chặt chẽ với các công ty là điều cần thiết.

"Sự tương tác chặt chẽ giữa nghiên cứu đại học và các tổ chức nghiên cứu, phát triển và đổi mới của khu vực tư nhân hoạt động theo cả hai hướng. Các công ty có được cái nhìn sâu sắc về các lộ trình phát triển và ý tưởng giải pháp mà họ thậm chí không biết là có thể về mặt lý thuyết," Giáo sư Marko Huttula, người đứng đầu đơn vị NANOMO tại Khoa Khoa học, Đại học Oulu cho biết.

"Mặt khác, điều đó giúp trường đại học cập nhật về nhu cầu phát triển công nghệ hiện tại. Điều này giúp định hướng nghiên cứu cơ bản tới các lĩnh vực có thể tìm thấy các giải pháp tiết kiệm tài nguyên trong tương lai," ông tiếp tục.

Từ phòng thí nghiệm hóa học đến nhà máy thép

Các công ty tìm kiếm lợi thế cạnh tranh thông qua việc áp dụng công nghệ mới. Các trường đại học đặt mục tiêu giải quyết các vấn đề xã hội và xây dựng một tương lai bền vững hơn. Để đạt được cả hai mục tiêu và duy trì sự hợp tác hiệu quả trong công việc phát triển chung, cần phải có khả năng di chuyển giữa các phòng thí nghiệm và nhà máy – và quay trở lại.

Một ví dụ điển hình về việc chuyển đổi hiểu biết nghiên cứu thành lợi thế công nghiệp là đồng sản xuất hydro sạch và graphite cấp pin, một sáng kiến bắt nguồn từ nhóm nghiên cứu của Giáo sư Ulla Lassi và được thương mại hóa bởi công ty tăng trưởng Hycamite. Các nhà nghiên cứu đã làm việc về chủ đề này tại trường đại học có thể chuyển giao chuyên môn của họ bán thời gian cho công ty và quay trở lại trường đại học sau đó để nghiên cứu lý do tại sao một số giải pháp nhất định hoạt động – hoặc không hoạt động – ở quy mô công nghiệp.

"Nghiên cứu cơ bản mà tôi đại diện trong hóa học thường là như vậy, các giải pháp nhất định có thể tạo ra nhiều lợi ích trên các lĩnh vực khác nhau của xã hội. Tất nhiên, giới hạn là các quy luật của tự nhiên – nhưng phần lớn cũng là sự sáng tạo và trí tưởng tượng," Lassi nói.

"Điều đó lại được thúc đẩy bởi tính ứng dụng thực tế của kết quả, đó là lý do tại sao một kết nối sống động với phát triển công nghệ được thực hiện trong ngành công nghiệp là hoàn toàn cần thiết."

Cách trung tâm Oulu khoảng một giờ lái xe về phía Nam là thành phố Raahe, nơi mà xương sống từ lâu đã là nhà máy thép SSAB. Công ty này là nhà tiên phong Bắc Âu trong việc khử carbon trong ngành công nghiệp thép. Hydro có thể giảm phát thải ở giai đoạn khử quặng sắt, và lò hồ quang điện có thể thay thế sản xuất lò cao dựa trên than cốc.

Trong nghiên cứu tương tác giữa hydro và thép, Đại học Oulu, ngoài những cơ hội giảm phát thải này, đã xác định một lĩnh vực nghiên cứu màu mỡ trong sản xuất thép có độ bền siêu cao.

Trong dự án chung mới nhất giữa SSAB và Đại học Oulu, thép có độ bền siêu cao đang được phát triển cho các ứng dụng như kết cấu thân tàu, cần cẩu cảng và máy lâm nghiệp. Những cấu trúc này phải chịu tải trọng lớn và điều kiện khắc nghiệt. Ví dụ, trong máy lâm nghiệp, cần dùng để vươn tới và cắt cây phải dài và khỏe, trong khi bản thân máy vẫn phải nhẹ và linh hoạt trên địa hình. Khi các cấu trúc được làm từ thép mạnh hơn, cần ít vật liệu hơn, thiết bị nhẹ hơn và mức tiêu thụ năng lượng giảm xuống.

Hợp tác nghiên cứu và phát triển chặt chẽ giữa trường đại học và các công ty đã thể hiện rõ trong logic thiết kế ngược của dự án: điểm khởi đầu là các yêu cầu của sản phẩm cuối cùng – như độ bền, độ dai, khả năng hàn và chất lượng bề mặt của thép. Dựa trên những yêu cầu này, chuỗi sản xuất cần thiết để tạo ra kết quả cuối cùng mong muốn được mô hình hóa.

"Chúng tôi mang kiến thức từ sử dụng cuối và thậm chí tái chế trở lại các giai đoạn sản xuất thép," Giáo sư Jukka Kömi của Đại học Oulu, người đứng đầu dự án RIS4E (Revolutionary and Intelligent Steel Solutions for Sustainable Environment) mô tả.

Quan hệ đối tác quan trọng củng cố nghiên cứu thép bền vững

Vai trò của Đại học Oulu trong nghiên cứu kim loại bền vững cũng được củng cố bởi quan hệ đối tác chiến lược với Outokumpu, nhà sản xuất thép không gỉ có trách nhiệm hàng đầu thế giới.

Được công bố vào mùa hè này, quan hệ đối tác được xây dựng dựa trên sự hợp tác lâu dài trong luyện kim quy trình, khoa học vật liệu, kỹ thuật quy trình và công nghệ tự động hóa. Quan hệ đối tác hiện đang được mở rộng để bao gồm khoa học tự nhiên, khoa học nhân văn và nghiên cứu kinh doanh.

Mục tiêu của sự hợp tác là đẩy nhanh đổi mới, đảm bảo nguồn cung cấp chuyên gia lành nghề, đồng thời tăng cường năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp phía Bắc. Outokumpu đặt mục tiêu tuyển dụng tổng cộng một trăm thực tập sinh hàng năm từ Đại học Oulu cho mỏ Kemi và nhà máy Tornio.

"Là một phần của sự hợp tác ngày càng chặt chẽ này, Đại học Oulu có thể cung cấp các quan điểm mới mẻ và đa ngành về sản xuất bền vững thép không gỉ và các sản phẩm dựa trên crom. Điều này cung cấp một cơ hội tuyệt vời để xây dựng một cách có hệ thống các chương trình nghiên cứu chung dài hạn," Giáo sư Timo Fabritius từ Đại học Oulu cho biết.

Bên cạnh các công ty, các đối tác quan trọng khác là các trường đại học và viện nghiên cứu ở Phần Lan và quốc tế. Ví dụ, ở đầu phía Bắc của Vịnh Bothnia có một khu vực sản xuất quặng sắt mạnh và ngành công nghiệp thép sử dụng nó. Ngoài Đại học Oulu, sự đổi mới trong khu vực này được thúc đẩy bởi Đại học Công nghệ Luleå ở phía Thụy Điển. Trên phạm vi quốc gia, các đối tác nghiên cứu Phần Lan, ví dụ, trong dự án RIS4E bao gồm Đại học Tampere và Đại học Công nghệ LUT.

Nghiên cứu hiện đại cũng đòi hỏi quyền truy cập vào các cơ sở hạ tầng nghiên cứu hàng đầu thế giới. Tại Đại học Oulu, nghiên cứu được thực hiện tại một số cơ sở bức xạ synchrotron hàng đầu trên toàn cầu, như Phòng thí nghiệm MAX IV ở Lund, Thụy Điển, và Canadian Light Source ở Saskatoon, Canada. Nghiên cứu được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ với các cơ sở, cùng nhau phát triển phương pháp.

Những quan hệ đối tác và cơ sở hạ tầng này hỗ trợ các đột phá công nghệ, nhưng câu hỏi rộng hơn là những đột phá như vậy sẽ định hình xã hội như thế nào theo thời gian.

Từ đột phá khoa học và các công ty khởi nghiệp đại học đến tác động xã hội trong tương lai

Khi công nghệ hydro phát triển, một câu hỏi trở nên ngày càng quan trọng: Làm thế nào chúng có thể được định hướng để phục vụ nhu cầu của xã hội tương lai?

"Ví dụ, khi nghiên cứu sản xuất hydro quang xúc tác thực tế bắt đầu tại Đại học Oulu vào năm 2016, chúng tôi chưa thấy các công ty khởi nghiệp như ZUN-H xuất hiện," Giáo sư Huttula nói. "Tuy nhiên, sự gián đoạn luôn bắt đầu với những đột phá khoa học. Chu kỳ phát triển của nghiên cứu cơ bản sau đó chậm đến mức nhu cầu của xã hội tương lai phải được ghi nhớ trong hầu hết các đơn xin tài trợ dự án," ông giải thích.

Tại thời điểm đó, sự hợp tác liền mạch giữa khoa học tự nhiên và kỹ thuật và khoa học nhân văn trở nên rất quan trọng. Nghiên cứu kinh doanh, xã hội học, tâm lý học và các ngành khoa học xã hội khác cũng chủ động dự đoán tương lai dựa trên những gì chúng ta đã biết.

"Ví dụ, trong đề xuất flagship hydro H2ERA mà chúng tôi đang xây dựng cùng nhau trên các lĩnh vực kỹ thuật và nhân văn, chúng tôi mô tả các phương pháp để tăng kiến thức và hiểu biết về cách những thay đổi do phát triển công nghệ hydro thúc đẩy sẽ ảnh hưởng đến xã hội," Huttula kết luận.

Công ty khởi nghiệp ZUN-H của Đại học Oulu trong ngắn gọn

• Tấm pin hydro mặt trời: ZUN-H phát triển các tấm pin sản xuất hydro sạch trực tiếp từ ánh sáng mặt trời và nước thông qua quá trình phân tách nước quang xúc tác, thay vì điện phân dựa trên điện.

• Sản xuất năng lượng phân tán, không nối lưới: Công nghệ cho phép tạo hydro tại chỗ ở các địa điểm xa xôi hoặc độc lập với lưới điện, hỗ trợ các hệ thống năng lượng phi tập trung.

• Sản xuất nhiên liệu không phát thải: Hệ thống tạo ra hydro mà không cần điện bên ngoài, cung cấp một con đường nhiên liệu tái tạo, không phát thải.

• Thiết kế hệ thống có thể mở rộng: Các giải pháp từ các đơn vị sản xuất hydro riêng lẻ đến các cánh đồng hydro mặt trời lớn có khả năng cung cấp cho cộng đồng và người dùng công nghiệp.

• Công ty khởi nghiệp dựa trên nghiên cứu của Đại học Oulu: ZUN-H bắt nguồn từ nghiên cứu hydro mặt trời trong học thuật, nhấn mạnh phát triển khoa học và kỹ thuật chặt chẽ.

• Hoạt động quốc tế: Công ty hoạt động thông qua ZUN-H Development Oy tại Phần Lan và AZAILA CLEAN ENERGY S.L. tại Tây Ban Nha, kết hợp R&D của Phần Lan với ánh sáng mặt trời Tây Ban Nha để triển khai thực tế.

• Thành lập: 2025. Giám đốc điều hành: Veera Tapionkaski.

Đối với Đại học Oulu, nghiên cứu hydro sạch không chỉ là phát triển công nghệ mới. Nó còn là hiểu cách những công nghệ đó định hình lại công nghiệp, cơ sở hạ tầng, kỹ năng và cuộc sống hàng ngày – và xã hội có thể chuẩn bị cho sự thay đổi đó như thế nào.