Habitat fragmentation (phân mảnh sinh cảnh) là quá trình một vùng sinh cảnh tự nhiên rộng lớn, liền mạch bị chia cắt thành nhiều mảnh nhỏ, tách biệt nhau. Các mảnh này bị bao quanh bởi những vùng đã bị con người biến đổi như đồng ruộng, đường sá, khu dân cư.

(Nguồn: https://www.jouav.com/blog/habitat-fragmentation.html)

Phân mảnh sinh cảnh khác với mất sinh cảnh (habitat loss). Mất sinh cảnh là diện tích tự nhiên bị thu hẹp. Phân mảnh là phần còn lại bị chia cắt. Hai quá trình thường xảy ra cùng lúc.

(Nguồn: https://planetaresiliente.com/how-habitat-fragmentation-accelerates-warming-through-feedback-loops/)

Nguyên nhân chính

• Phá rừng để làm nông nghiệp, trồng cây công nghiệp

• Xây dựng đường giao thông, đường sắt, đường dây điện

• Đô thị hóa và mở rộng khu dân cư

• Thủy điện, đập ngăn sông, vốn chia cắt hệ sinh thái dưới nước

• Khai thác khoáng sản

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://www.jouav.com/blog/habitat-fragmentation.html
• https://www.ifaw.org/international/journal/habitat-fragmentation-affects-animals
• https://www.woodlandtrust.org.uk/blog/what-is-habitat-fragmentation-and-what-does-it-mean-for-our-wildlife/

 

Water footprint

Water footprint (dấu chân nước) là tổng lượng nước ngọt được sử dụng, trực tiếp và gián tiếp, để sản xuất hàng hóa và dịch vụ mà một cá nhân, doanh nghiệp, sản phẩm hay quốc gia tiêu thụ. Khái niệm này do Arjen Hoekstra đề xuất năm 2002 và được phát triển bởi tổ chức Water Footprint Network.

(nguồn: https://www.grida.no/resources/8312)

Water footprint  và Virtual water là hai khái niệm gần nhau nhưng góc nhìn khác nhau:

• Virtual water nhìn từ phía sản phẩm: một món hàng “chứa” bao nhiêu nước.

• Water footprint nhìn từ phía người tiêu dùng hoặc nhà sản xuất: ai dùng bao nhiêu nước, lấy từ đâu, vào thời điểm nào, gây ô nhiễm ra sao. Nó chi tiết hơn vì gắn với địa điểm và thời gian cụ thể.

Water footprint có ba thành phần

• Xanh lục (green): nước mưa trữ trong đất, được cây trồng hấp thụ và bốc hơi. Đây thường là phần lớn nhất trong nông nghiệp.

• Xanh lam (blue): nước mặt và nước ngầm bị lấy đi mà không trả lại cùng lưu vực, ví dụ nước tưới bốc hơi hoặc nước đóng vào sản phẩm. Phần này cạnh tranh trực tiếp với nhu cầu sinh hoạt và hệ sinh thái.

• Xám (grey): lượng nước cần để pha loãng chất ô nhiễm (phân bón, thuốc trừ sâu, nước thải) về mức đạt tiêu chuẩn chất lượng. Đây là thước đo mức độ ô nhiễm quy đổi ra nước.

(Nguồn: https://reelchefscatering.com/the-water-footprint/)

Tài liệu đọc thêm và tham khảo

• https://www.waterfootprint.org/water-footprint-2/what-is-a-water-footprint/
• https://www.greenmeconsulting.com/en/post/what-is-the-water-footprint-and-how-does-it-affect-sustainable-consumption

Virtual water

Virtual water (nước ảo) là lượng nước được sử dụng để sản xuất ra một sản phẩm hoặc dịch vụ. Lượng nước này không nằm trong sản phẩm cuối cùng mà đã được “tiêu tốn” trong quá trình trồng trọt, chăn nuôi hay chế biến. Khái niệm này do giáo sư Tony Allan (Anh) đưa ra vào đầu thập niên 1990.

(Nguồn: https://www.waterconservation.gov.hk/en/why-save-water/virtual-water/index.html)

Ví dụ minh họa (số liệu ước tính trung bình toàn cầu):

• 1 kg thịt bò: khoảng 15.000 lít nước

• 1 kg gạo: khoảng 2.500 lít

• 1 chiếc áo thun cotton: khoảng 2.700 lít

• 1 tách cà phê: khoảng 130 lít

(Nguồn: https://www.earthmagazine.org/article/virtual-water-tracking-unseen-water-goods-and-resources/)

Con số thực tế thay đổi nhiều tùy khí hậu, phương thức canh tác và cách tính.

Thương mại nước ảo

Khi một quốc gia xuất khẩu nông sản, họ thực chất đang “xuất khẩu” lượng nước đã dùng để sản xuất ra nó. Ngược lại, các nước khan hiếm nước  có thể nhập khẩu lương thực thay vì tự trồng, coi như nhập khẩu nước ảo để tiết kiệm nguồn nước trong nước.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

•  https://watercalculator.org/footprint/what-is-virtual-water/
• https://tools.waterfootprint.org/virtual-water/#/
• https://waterknowledgehub.org/learn/iwrm-tools/virtual-water

Blue carbon

Blue carbon (carbon xanh lam) là lượng carbon được hấp thụ và lưu trữ bởi các hệ sinh thái biển và ven biển. Ba hệ sinh thái chính là:

• Rừng ngập mặn

• Thảm cỏ biển

• Đầm lầy nước mặn (salt marsh)

Tên gọi “blue” để phân biệt với green carbon, tức carbon lưu trữ trong rừng và thực vật trên cạn.

(Nguồn: https://sustainabletravel.org/what-is-blue-carbon/)

Vì sao blue carbon quan trọng?

• Hệ sinh thái này hấp thụ carbon rất hiệu quả, tính trên mỗi hecta, các hệ sinh thái này có thể lưu trữ carbon nhiều gấp vài lần rừng nhiệt đới trên cạn.

• Phần lớn carbon nằm trong lớp trầm tích ngập nước, nơi thiếu oxy nên chất hữu cơ phân hủy rất chậm. Carbon có thể được giữ hàng trăm đến hàng nghìn năm.

• Hệ sinh thái blue carbon giúp chắn sóng, chống xói lở bờ biển, giảm tác động bão, là nơi sinh sản của tôm cá và nguồn sinh kế cho cộng đồng ven biển.

(Nguồn: https://farallones.noaa.gov/education/resources.html)

Tuy nhiên, nếu các hệ sinh thái này bị phá hủy, ví dụ chặt rừng ngập mặn để nuôi tôm hay lấn biển, lượng carbon tích tụ lâu năm sẽ bị giải phóng trở lại khí quyển. Khi đó chúng chuyển từ nơi hấp thụ thành nguồn phát thải.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://oceanservice.noaa.gov/facts/bluecarbon.html
• https://vtv.vn/kho-bau-dai-duong-blue-carbon-giup-giam-phat-thai-phuc-hoi-he-sinh-thai-100250725143125596.htm
• https://blog.wcs.org/photo/2021/12/02/what-is-blue-carbon-and-why-is-it-important/

Carbon leakage

Carbon leakage (rò rỉ carbon) là hiện tượng khi một quốc gia hoặc khu vực áp dụng chính sách khí hậu chặt chẽ (như thuế carbon hay hệ thống mua bán phát thải), các doanh nghiệp chuyển sản xuất sang nơi có quy định lỏng lẻo hơn để tránh chi phí. Kết quả là lượng phát thải không giảm mà chỉ “chuyển chỗ”, thậm chí có thể tăng lên nếu nơi mới sản xuất kém hiệu quả hơn.

(Nguồn: https://www.weyer-gruppe.com/en/2022/05/24/the-most-frequently-asked-questions-about-carbon-leakage/)

Một số ví dụ:

• Doanh nghiệp di dời nhà máy hoặc đầu tư mới ra nước ngoài.

• Hàng nhập khẩu rẻ hơn (do không chịu chi phí carbon) thay thế hàng sản xuất trong nước.

• Khi một khu vực giảm dùng nhiên liệu hóa thạch, giá dầu và than thế giới giảm, khiến nơi khác dùng nhiều hơn.

Tài liệu tham khảo và đọc thêm

• https://www.lse.ac.uk/granthaminstitute/news/what-is-carbon-leakage-clarifying-misconceptions-for-a-better-mitigation-effort/
• https://clear.ucdavis.edu/news/what-carbon-leakage

Lithography

Lithography có nghĩa gốc là in thạch bản. Trong lĩnh vực chế tạo chip, từ này thường chỉ quang khắc (photolithography) — quá trình dùng ánh sáng để chuyển mẫu thiết kế mạch lên một lớp vật liệu nhạy sáng trên bề mặt wafer.

(Nguồn: https://inc42.com/glossary/immersion-lithography/)

Có thể hình dung quang khắc giống như “in bản thiết kế siêu nhỏ” lên tấm silicon, để xác định nơi sẽ tạo các chi tiết của mạch điện.

Quy trình cơ bản gồm:

• Phủ lớp nhạy sáng bằng cách phủ một lớp vật liệu gọi là photoresist lên wafer.

• Chiếu mẫu bằng ánh sáng, khi đó hệ thống quang học đưa hình ảnh từ mặt nạ chứa mẫu thiết kế (photomask) lên lớp nhạy sáng.

•  Dùng dung dịch để loại bỏ những phần nhất định của lớp nhạy sáng, tạo ra mẫu cần thiết.

• Xử lý lớp vật liệu bên dưới, dựa vào mẫu đó để khắc, đưa tạp chất vào hoặc thực hiện các bước chế tạo khác.

Quang khắc chủ yếu tạo mẫu; công đoạn khắc vật liệu (etching) là một bước riêng. Quy trình tạo mẫu và xử lý được lặp lại nhiều lần để hình thành các lớp cấu trúc của chip.

(Nguồn: https://static.horiba.com/fileadmin/Horiba/Application/Lithography/Lithography_Process.png )

Không phải mọi kỹ thuật lithography đều dùng ánh sáng; chẳng hạn, electron-beam lithography dùng chùm electron để tạo mẫu.

Tài liệu đọc thêm và tham khảo

• https://inc42.com/glossary/immersion-lithography/
• https://www.asml.com/en/technology/lithography-principles
• https://www.synopsys.com/glossary/what-is-lithography.html
• https://www.horiba.com/int/semiconductor/process/lithography/

Deep Ultraviolet

DUV (Deep Ultraviolet), tức tia cực tím sâu, là ánh sáng có bước sóng khoảng 190–280 nm. Trong ngành bán dẫn, quang khắc DUV là công nghệ in mạch lên chip đã dùng từ những năm 1990 và đến nay vẫn là công nghệ được dùng nhiều nhất.

Hai loại DUV chính

• KrF (krypton fluoride), bước sóng 248 nm, dùng cho các lớp mạch ít đòi hỏi độ chính xác.

• ArF (argon fluoride), bước sóng 193 nm, dùng cho các lớp chi tiết hơn.

(Nguồn: https://www.photonics.com/Articles/As-DUV-Lithography-Rallies-Demand-for-ArF-Lasers/a67013 )

Cả hai dùng laser excimer, nghĩa là hỗn hợp khí hiếm và flo được kích thích bằng điện để phát ra tia cực tím. Cách này đơn giản hơn nhiều so với nguồn plasma thiếc của EUV.

Các kỹ thuật giúp DUV in được chi tiết nhỏ

• Quang khắc nhúng (immersion lithography): đặt một lớp nước giữa thấu kính và tấm wafer. Nước làm ánh sáng “ngắn” lại một cách hiệu quả, nên máy ArF nhúng có thể in chi tiết nhỏ như thể dùng bước sóng khoảng 134 nm.

• Chiếu nhiều lần (multi-patterning): chia một mẫu mạch dày đặc thành nhiều lần chiếu riêng. Nhờ vậy DUV có thể làm được chip 7 nm, thậm chí 5 nm, nhưng tốn thời gian, chi phí và dễ phát sinh lỗi hơn.

(Nguồn:https://www.digi-electronics.com/en/blogs/duv-vs-euv-lithography-performance-cost-applications/767.html )

Ngay cả trong một con chip tiên tiến nhất, chỉ vài lớp quan trọng nhất cần đến EUV. Phần lớn các lớp còn lại vẫn in bằng DUV vì rẻ và nhanh hơn. Các loại chip như vi điều khiển, chip ô tô, chip quản lý nguồn thì gần như hoàn toàn dùng DUV.

Tài liệu đọc thêm và tham khảo

• https://www.photonics.com/Dictionary/deep-ultraviolet/d8156
• https://optodiode.com/our_blog/what-is-euv-duv/
• https://www.zeiss.com/semiconductor-manufacturing-technology/smt-magazine/duv-lithography.html