Giải pháp mới cho chuỗi cung ứng lạnh

Thành lập vào năm 2024 tại Đà Nẵng bởi một nhóm nhà nghiên cứu Việt Nam và quốc tế đến từ Đại học Oxford, startup VOX Cool mang đến giải pháp "pin lạnh" tiên tiến nhằm phục vụ các phân khúc cần làm lạnh trong chuỗi cung ứng và vận tải tại Việt Nam.

Sản phẩm pin lạnh được trưng bày tại một buổi triển lãm đổi mới sáng tạo vào tháng 12/2024. Ảnh: VOX Cool

Thông thường, để vận chuyển các sản phẩm tươi sống như rau củ, thịt, thủy hải sản, hoa tươi, hóa chất hoặc dược phẩm đến tay người tiêu dùng, các đơn vị vận tải phải đầu tư hệ thống kho lạnh tại các tỉnh, thành, cùng với thiết bị làm lạnh hoặc tủ mát/tủ đông tích hợp trên phương tiện vận chuyển như xe tải, tàu cá v.v nhằm duy trì nhiệt độ thích hợp — từ 2 đến 8 °C với hàng mát, và từ -30 đến -5 °C với hàng đông lạnh. Hàng hóa thường phải di chuyển hàng chục đến hàng trăm kilomet trước khi đến điểm tiêu thụ cuối cùng, kéo theo chi phí làm lạnh lớn.

Để giúp chuỗi cung ứng lạnh tối ưu chi phí tốt hơn, gần đây ba nhà đồng sáng lập - TS. Lê Xuân Khoa, GS. Malcolm McCulloch (Đại học Oxford, Anh) và TS. Nguyễn Phú Sinh (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng; từng là thành viên trong nhóm thành lập Grab Việt Nam từ những ngày đầu) đã thương mại hóa một loại “pin lạnh” đặc biệt làm từ các vật liệu thay đổi pha (Phase Change Materials - PCM) độc quyền. Giải pháp này có khả năng làm mát nhiều giờ liên tiếp với chi phí điện giảm đến 45-90% so với giải pháp thông thường. Chúng cũng giúp giảm tới 50% phát thải carbon, hứa hẹn là một giải pháp bền vững hơn cho môi trường.

Công nghệ lõi của hệ thống “pin lạnh” nằm ở các vật liệu đổi pha PCM - tức các vật liệu có khả năng hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt lượng lớn khi chuyển đổi giữa các trạng thái vật chất, thường là từ rắn sang lỏng hoặc ngược lại. Cụ thể, khi nhiệt độ tăng lên đến điểm nóng chảy của vật liệu, PCM sẽ tan chảy từ trạng thái rắn sang lỏng, hấp thụ nhiệt và làm mát môi trường xung quanh. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đông đặc, vật liệu sẽ đông lại từ lỏng sang rắn, đồng thời giải phóng nhiệt đã tích trữ để làm ấm môi trường. Quá trình này giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong không gian hoặc thiết bị cần làm mát.

Từ năm 2022, trong thời gian làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ, TS. Lê Xuân Khoa cùng GS. Malcolm McCulloch và các cộng sự tại Nhóm Năng lượng (Đại học Oxford) đã tập trung nghiên cứu các công nghệ làm mát – cả thụ động lẫn chủ động – nhằm ứng dụng vào chuỗi dây chuyền lạnh, hệ thống làm mát không gian, cũng như các tòa nhà thông minh và tiết kiệm năng lượng. Họ đã phát triển một loại vật liệu đổi pha PCM mới có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định và có nhiệt độ quá lạnh (subcooling) tốt hơn so với các loại PCM khác. Điều này đồng nghĩa với việc công nghệ của họ cần ít năng lượng hơn để nạp nhiệt, và hiệu quả hơn so với các vật liệu sẵn có trên thị trường.

Các vật liệu PCM này được đóng gói thành từng túi nhỏ và đặt trong hệ thống rãnh giá đỡ, tạo thành những bộ “pin lạnh” với nhiều kích cỡ khác nhau, có thể sạc và xả nhiệt linh hoạt theo nhu cầu. Nhóm Oxford đã nộp đơn đăng ký bản quyền cho công nghệ tiên tiến này và bắt đầu chuyển giao để triển khai các dự án thí điểm quy mô pilot tại Anh, Mỹ, châu Phi, và gần nhất là Việt Nam.

Để áp dụng công nghệ tại Việt Nam, các nhà nghiên cứu đã lập nên công ty khởi nghiệp VOX Cool. Cái tên này bắt nguồn từ chữ V - chỉ thị trường Việt Nam, và OX - chỉ khởi nguồn của công nghệ từ Đại học Oxford. Công ty mẹ thuộc Đại học Oxford sẽ cấp phép các bằng sáng chế để đảm bảo VOX Cool có quyền truy cập vào công nghệ, trong khi đội ngũ hai nhà sáng lập người Việt sẽ tập trung vào việc phát triển mô hình kinh doanh, cung cấp dịch vụ trực tiếp đến khách hàng cuối cùng, đồng thời xây dựng các hệ thống sáng tạo để tạo ra giá trị cho thị trường Việt Nam.

“Những gì chúng tôi làm thực sự là duy nhất — không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới. Đây là một hệ thống làm lạnh độc đáo sử dụng công nghệ hiện đại, đi kèm với một mô hình kinh doanh dạng dịch vụ sáng tạo” TS. Lê Xuân Khoa chia sẻ tại buổi thuyết trình trước đại diện của Qualcomm cuối năm ngoái.

Mô hình kinh doanh của VOX Cool là cung cấp dịch vụ làm mát (cooling-as-a-service), cho phép thanh toán một lần hoặc theo hình thức đăng ký. Do đó, các khách hàng của họ sẽ không phải đầu tư chi phí ban đầu và cũng không phải bỏ ra chi phí vận hành hệ thống, chỉ cần trả tiền theo mức sử dụng. Dĩ nhiên, điều này cũng tạo ra thách thức cho VOX Cool, vì họ phải huy động vốn lớn để chi trả cho những phần này.

VOX Cool đang phát triển các sản phẩm “pin lạnh” phù hợp với nhu cầu thị trường Việt Nam - bao gồm pin lạnh dùng trong các kho lạnh và pin lạnh trên các phương tiện vận chuyển. Trong các kho lạnh, VOX Cool đã chứng minh rằng lượng carbon giảm có thể vượt quá 5 tấn trên 100m² mỗi năm và chi phí điện sử dụng giảm có thể hơn 20%. Trong xe tải lạnh, lượng carbon giảm có thể hơn 4 tấn mỗi năm trên mỗi xe tải, với mức tiết kiệm chi phí hơn 90% và thời gian hoàn vốn dưới ba năm.

Trong năm 2025, VOX Cool sẽ tiến hành thí điểm tại một số kho lạnh ở miền Trung và vận chuyển lạnh với bốn khách hàng mà họ đã thuyết phục được là ABA Cooltrans, Tép Bạc, Hưng Vinh (Đà Nẵng) và Rạng Nhân (Ninh Thuận).

“Thử nghiệm tại Ninh Thuận cho thấy một xe tải 25 tấn sử dụng 400 kg PCM có thể duy trì nhiệt độ dưới 15°C suốt cả ngày”, TS. Lê Xuân Khoa chia sẻ. “Trong các kho lạnh, chúng tôi kết hợp vật liệu PCM này với hệ thống điều khiển thông minh mà Qualcomm giúp phát triển, cho phép nạp nhiệt vào ban đêm để tăng hiệu quả, tránh giá điện cao điểm và thậm chí tận dụng được nguồn năng lượng tái tạo. Còn với xe tải, chúng tôi cung cấp một loại pin lạnh có thể đổi được và sạc tại các trạm sạc sử dụng điện mặt trời.”

Để phù hợp với nhu cầu linh động của thị trường - ví dụ xe tải đi từ Sài Gòn đến Hà Nội chở rau tươi ở nhiệt độ khoảng 5°C, sau đó quay trở lại với thịt đông lạnh ở nhiệt độ -15°C - VOX Cool có kế hoạch xây dựng các hệ thống trạm sạc dọc theo đường cao tốc Bắc-Nam để hỗ trợ khả năng mở rộng hậu cần.

“Trạm sạc này có thể sạc hàng nghìn pin lạnh chỉ trong 5-6 giờ, đủ để phục vụ hàng trăm xe tải mỗi ngày. Giải pháp này sẽ giúp loại bỏ các máy phát điện chạy dầu diesel, cung cấp khả năng làm mát lên đến 90 giờ và hoàn toàn sử dụng năng lượng tái tạo”, TS. Lê Xuân Khoa tiết lộ thêm.

Bài đăng KH&PT số 1345 (số 21/2025)

Khoahocphattrien