Hiện nay, với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ, nhu cầu về điện năng đang ngày càng tăng cao. Ngoài ra, chúng ta đang đối mặt với những vấn đề ngày càng trầm trọng về môi trường và sự biến đổi khí hậu. Một trong những giải pháp hiệu quả để giải quyết những vấn đề này là việc tích hợp các nguồn phân tán (DG) vào lưới điện hiện tại, và điều này đã giúp hình thành và phát triển của lưới điện nhỏ (MG). MG là một mạng điện quy mô nhỏ, bao gồm các phụ tải điện, các nguồn điện truyền thống, nguồn năng lượng tái tạo (RES) và các bộ lưu trữ năng lượng. Ngoài ra, MG có thể hoạt động ở chế độ nối lưới hoặc độc lập tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật và kinh tế. Ưu điểm của lưới điện nhỏ là vận hành linh hoạt, khả năng hoạt động độc lập và chi phí vận hành thấp hơn so lưới điện truyền thống. Do đó, việc lập kế hoạch vận hành ngày tới (UC) của MG giúp tối đa hóa lợi ích mà lưới điện này mang lại về mặt kinh tế và môi trường.

Hiện nay trên thế giới nói chung có nhiều công bố về phương pháp sử dụng sóng cao tần để phá hủy cũng như thu hồi cáu cặn, như của Leonard D.Tijing, sử dụng trường điện tần số radio tạo ra giữa 2 điện cực graphit có tác dụng làm giảm cặn canxi cacbonat bám trong hệ thống làm mát.

Sắt là một trong những kim loại được tìm thấy nhiều nhất trong môi trường và trong tất cả các sinh vật sống. Sắt đóng một vai trò quan trọng như một phần của hemoglobin trong quá trình lưu trữ và vận chuyển oxy, điện tử, các phản ứng enzyme, hô hấp ti thể, protein và tổng hợp DNA. Trong tự nhiên, sắt tồn tại chủ yếu ở 2 trạng thái oxy hoá là Fe2+ và Fe3+. Nếu cơ thể thừa hoặc thiếu sắt đều gây các vấn đề không tốt cho sức khoẻ. Do đó, việc xác định Fe3+ trong nhiều mẫu là cần thiết. Nhiều phương pháp khác nhau như phổ hấp thụ nguyên tử, phổ khối plasma kết hợp cảm ứng và phép đo phổ phát xạ nguyên tử, huỳnh quang và sắc ký ion đã được sử dụng rộng rãi để phát hiện các ion Fe3+. Tuy nhiên, các phương pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền và hoạt động phức tạp, điều này hạn chế ứng dụng của chúng để phân tích nhanh và phân tích tại hiện trường. Để khắc phục những nhược điểm này, các cảm biến màu dựa trên vật liệu nano kim loại quý đã được phát triển để phát hiện Fe3+ và ngày càng thu hút được nhiều sự quan tâm.

Than sinh học (TSH) là một sản phẩm giàu carbon thu được do nhiệt phân sinh khối các sản phẩm từ thực vật, động vật, kể cả các loại phân chuồng,… được đốt trong điều kiện ít hoặc không có oxygen; hay than sinh học là sản phẩm bởi sự phân hủy các chất hữu cơ dưới điều kiện giới hạn oxygen và nhiệt độ thấp (< 700°C); Than sinh học là sản phẩm bởi nhiệt phân sinh khối chất thải dưới điều kiện giới hạn oxygen; Than sinh học được định nghĩa là vật liệu giàu carbon, cấp hạt mịn, xốp được sản xuất tương tự.

Hiện nay, ô nhiễm kim loại nặng được coi là cảnh báo nghiêm trọng nhất đối với hệ sinh thái trên Trái đất. Kim loại nặng có thể tồn tại trong các thành phần khác nhau của môi trường do đặc tính không phân hủy của nó. Thông qua việc xâm nhập vào chuỗi thức ăn, kim loại nặng làm tăng thêm mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái. Kim loại nặng tồn tại trong môi trường đất có thể do quá trình tự nhiên như núi lửa, xói mòn đất và phân hủy đá; trong khi các hoạt động của con người như khai thác khoáng sản, chôn lấp, luyện kim, sản xuất hàng điện tử, sử dụng thuốc nhuộm, sản xuất nông nghiệp, hoạt động giao thông,… lại là nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng. Các phương pháp vật lý, hóa học và sinh học đã được thực hiện ở nhiều quy mô khác nhau nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất, trong đó xử lý ô nhiễm bằng thực vật (phytoremediation) được coi là một trong những phương pháp xử lý sinh học hiệu quả, tiết kiệm và thân thiện với môi trường, đồng thời có thể thu hồi kim loại nặng sau quá trình xử lý.

Phát triển chăn nuôi theo hướng xanh, tuần hoàn mang tầm chiến lược lâu dài nhằm giảm thiểu áp lực môi trường, nâng cao giá trị kinh tế, tăng thu nhập cho người chăn nuôi. Trong đó, kinh tế tuần hoàn đã được quy định rõ theo Khoản 1, Điều 142 Luật Bảo vệ môi trường (BVMT) năm 2020, theo đó “Kinh tế tuần hoàn là mô hình kinh tế trong đó các hoạt động thiết kế, sản xuất, tiêu dùng và dịch vụ nhằm giảm khai thác nguyên liệu, vật liệu, kéo dài vòng đời sản phẩm, hạn chế chất thải phát sinh và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường”. Các mô hình nông nghiệp tái sử dụng phụ phẩm hoặc các sản phẩm đầu ra của quy trình sản xuất này được làm đầu vào cho quy trình sản xuất khác đang trở thành xu hướng phát triển bền vững, đặc biệt là các mô hình tái sử dụng phụ phẩm chăn nuôi có nguồn gốc hữu cơ cho cây trồng. Phụ phẩm chăn nuôi chủ yếu là các sản phẩm phụ đặc trưng được tạo ra từ hoạt động chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm như chất độn chuồng đã sử dụng, thức ăn thừa, xác vật nuôi chết không phơi nhiễm mầm bệnh và độc tố có thể được tận dụng hoặc sử dụng lại cho các mục đích khác trong các nhóm tiểu ngành nông nghiệp. Về khía cạnh kinh tế và môi trường, mô hình chăn nuôi - trồng trọt tuần hoàn vừa tăng doanh thu cho cơ sở chăn nuôi và cải thiện thu nhập cho người nông dân vừa hạn chế tổn hại cho môi trường trong hiện tại và tương lai.

Gần đây, trí tuệ nhân tạo đã cung cấp bằng chứng cho thấy việc giảm lượng khí carbon nhanh chóng có thể không đủ để ngăn chặn tình trạng nóng lên toàn cầu vượt quá 1,5 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp. Nghiên cứu này cảnh báo rằng những năm nóng nhất của thế kỷ 21 sắp tới có khả năng sẽ phá vỡ các kỷ lục nhiệt độ đã được ghi nhận trong những năm gần đây.

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, là yếu tố đặc biệt quan trọng bảo đảm thực hiện thành công các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Tuy nhiên, quá trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước chưa hợp lý, thiếu bền vững đã và đang gây suy giảm tài nguyên nước, đặc biệt là những thách thức đối với chất lượng nước do quá trình tiếp nhận nước thải từ các hoạt động dân sinh kinh tế. Ô nhiễm nước mặt đang là vấn đề môi trường nói chung và Việt Nam nói riêng. Để đưa ra được các giải pháp về vấn đề môi trường nước mặt, Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu khoa học về nguyên nhân ảnh hưởng đến môi trường nước mặt. Trong đó có các nghiên cứu về ảnh hưởng của con người đến môi trường nước mặt như: Báo cáo của UNEP nghiên cứu về tình trạng ô nghiễm nước mặt ở châu Phi và châu Mỹ hiện đang bị ô nghiễm bởi các vi sinh vật do hoạt động xả nước thải và rác thải sinh hoạt, Nghiên cứu về chất lượng nước sông Ray, Việt Nam cho thấy chất lượng nước sông Ray đang bị ô nghiễm do hoạt động của con người bao gồm nước thải công nghiệp, phân bón phosphate trong nông nghiệp và hoạt động chăn nuôi. Ngoài ra, một số nghiên cứu về ảnh hưởng của các khu công nghiệp và hoạt động của con người đến chất lượng nước mặt thành phố Cần Thơ, hay nghiên cứu về các mô hình chất lượng nước mặt,… các tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng từ hoạt động của con người đến chất lượng nước mặt.

Phát triển chăn nuôi theo hướng xanh, tuần hoàn mang tầm chiến lược lâu dài nhằm giảm thiểu áp lực môi trường, nâng cao giá trị kinh tế, tăng thu nhập cho người chăn nuôi. Trong đó, kinh tế tuần hoàn đã được quy định rõ theo Khoản 1, Điều 142 Luật Bảo vệ môi trường (BVMT) năm 2020, theo đó “Kinh tế tuần hoàn là mô hình kinh tế trong đó các hoạt động thiết kế, sản xuất, tiêu dùng và dịch vụ nhằm giảm khai thác nguyên liệu, vật liệu, kéo dài vòng đời sản phẩm, hạn chế chất thải phát sinh và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường”. Các mô hình nông nghiệp tái sử dụng phụ phẩm hoặc các sản phẩm đầu ra của quy trình sản xuất này được làm đầu vào cho quy trình sản xuất khác đang trở thành xu hướng phát triển bền vững, đặc biệt là các mô hình tái sử dụng phụ phẩm chăn nuôi có nguồn gốc hữu cơ cho cây trồng. Phụ phẩm chăn nuôi chủ yếu là các sản phẩm phụ đặc trưng được tạo ra từ hoạt động chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm như chất độn chuồng đã sử dụng, thức ăn thừa, xác vật nuôi chết không phơi nhiễm mầm bệnh và độc tố có thể được tận dụng hoặc sử dụng lại cho các mục đích khác trong các nhóm tiểu ngành nông nghiệp. Về khía cạnh kinh tế và môi trường, mô hình chăn nuôi - trồng trọt tuần hoàn vừa tăng doanh thu cho cơ sở chăn nuôi và cải thiện thu nhập cho người nông dân vừa hạn chế tổn hại cho môi trường trong hiện tại và tương lai.

Khai thác khoáng sản đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế Việt Nam, cung cấp nguyên liệu thiết yếu cho các ngành công nghiệp và đóng góp lớn vào GDP. Năm 2022, ngành khai khoáng chiếm khoảng 7,1% GDP với giá trị sản xuất hơn 406.000 tỷ đồng, trong đó xuất khẩu dầu thô và than đá đóng góp gần 10% tổng kim ngạch xuất khẩu. Ngành này không chỉ tạo việc làm cho hơn 400.000 lao động trực tiếp mà còn hàng triệu lao động gián tiếp, đồng thời thúc đẩy phát triển cơ sở hạ tầng tại các khu vực khai thác. Tuy nhiên, sự phát triển bền vững trong ngành khai thác khoáng sản là một thách thức lớn, đòi hỏi phải chú trọng đến bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên một cách hiệu quả. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc khai thác khoáng sản có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, như ô nhiễm nước mặt và nước ngầm, cũng như suy giảm chất lượng đất. Do đó, việc áp dụng các phương pháp khai thác có trách nhiệm và bền vững là cần thiết để giảm thiểu những tác động này. Việc tích hợp các khái niệm sinh thái công nghiệp vào quản lý chất thải và thực hiện các hoạt động phục hồi sau khai thác là những biện pháp quan trọng để đảm bảo tính bền vững trong ngành. Ngoài ra, việc phát triển công nghệ xanh trong khai thác khoáng sản cũng là một yếu tố quan trọng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải thiện hiệu suất và tính bền vững của các phương pháp khai thác có thể đạt được thông qua đổi mới công nghệ và tối ưu hóa quy trình khai thác. Hơn nữa, việc thực hiện các báo cáo bền vững trong ngành khai thác khoáng sản cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức về trách nhiệm xã hội và môi trường của các công ty khai thác.