Khi tính tuần hoàn được đưa vào ngay từ khâu thiết kế sản phẩm

Bài toán của R&D: Không chỉ tìm vật liệu "xanh" hơn, mà phải thiết kế cả vòng đời sản phẩm

Trong mô hình kinh tế tuyến tính, một sản phẩm thường đi qua chuỗi quen thuộc: nguyên liệu được khai thác, sản phẩm được sản xuất, bán ra, sử dụng rồi trở thành chất thải. Phần việc sau đó là thu gom, phân loại, tái chế hoặc xử lý.

Kinh tế tuần hoàn đặt lại bài toán theo hướng khác. Thay vì chờ sản phẩm trở thành chất thải rồi mới tìm cách xử lý, sản phẩm và vật liệu cần được tính toán từ khâu thiết kế để có thể tiếp tục được sử dụng, tái sử dụng, tái chế hoặc quay trở lại chu trình sản xuất với giá trị được giữ lại ở mức cao nhất có thể. Đây cũng là lý do các khung hướng dẫn về thiết kế tuần hoàn (circular design) trên thế giới coi thiết kế là điểm khởi đầu của quá trình chuyển đổi sang kinh tế tuần hoàn.

Tại Việt Nam, cách tiếp cận này đã được thể chế hóa. Điều 142 Luật Bảo vệ môi trường 2020 xác định kinh tế tuần hoàn bao gồm các hoạt động thiết kế, sản xuất, tiêu dùng và dịch vụ; đồng thời yêu cầu cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ thực hiện các biện pháp giảm khai thác tài nguyên, giảm chất thải, nâng cao khả năng tái sử dụng và tái chế ngay từ giai đoạn xây dựng dự án, thiết kế sản phẩm, hàng hóa đến sản xuất, phân phối.

Với doanh nghiệp, điều đó kéo yêu cầu về tính tuần hoàn vào sâu hơn trong quá trình R&D. Bài toán không còn là đơn giản thay một vật liệu hiện tại bằng một vật liệu được xem là "xanh" hơn. Giải pháp mới vẫn phải đáp ứng các yêu cầu về chất lượng, công năng, khả năng sản xuất và chi phí, đồng thời phù hợp với cách vật liệu được thu gom, phân loại và xử lý sau sử dụng.

Theo ông Vamsi Manthena - Giám đốc Nghiên cứu & Phát triển Bao bì Mảng Chăm sóc gia đình Khu vực Châu Á mở rộng tại Unilever , mục tiêu của doanh nghiệp là nâng cao tính tuần hoàn của bao bì mà không đánh đổi những yêu cầu cơ bản về công năng và khả năng tiếp cận của người tiêu dùng: "Chúng tôi muốn bao bì có tính tuần hoàn, nhưng vẫn phải có giá phù hợp, dễ tiếp cận và đáp ứng đầy đủ công năng." - ông Vamsi nhấn mạnh.

Lấy ví dụ từ bao bì của sản phẩm bột giặt OMO, ông Vamsi cho thấy rõ sự phức tạp của bài toán này. Bao bì phải bảo vệ sản phẩm trong suốt thời gian lưu trữ, có thể lên tới hai năm, chịu được quá trình vận chuyển, chạy ổn định trên dây chuyền sản xuất tốc độ cao và bảo đảm chất lượng in ấn. Cùng lúc, R&D còn phải tính đến khả năng bao bì được thu gom, nhận diện trong quá trình phân loại và xử lý trong hệ thống tái chế hiện có.

Theo vị chuyên gia, một giải pháp bao bì mới vì thế phải đáp ứng đồng thời bốn nhóm yêu cầu: bảo vệ sản phẩm trong suốt vòng đời; có thể sản xuất ở quy mô lớn; bảo đảm chất lượng hình ảnh, in ấn; và tương thích với hệ thống phân loại, tái chế hiện hữu. Một thay đổi về vật liệu hay cấu trúc để cải thiện khả năng tái chế có thể đồng thời ảnh hưởng đến độ bền, khả năng bảo vệ sản phẩm, tốc độ sản xuất hoặc chi phí.

Điều đó cho thấy tính tuần hoàn không phải một tiêu chí được bổ sung sau khi sản phẩm đã hoàn thiện, mà phải được giải cùng với các yêu cầu về chất lượng, công năng, chi phí và khả năng sản xuất ngay trong quá trình phát triển sản phẩm.

Nhưng R&D cũng không thể chỉ dừng ở một phòng lab

Một vật liệu hay công nghệ có thể hoạt động trong điều kiện thử nghiệm nhưng chưa chắc đã sẵn sàng để bước vào sản phẩm và quy mô sản xuất thực tế. Với R&D, quá trình kiểm chứng vì thế phải đi xa hơn phòng lab, đến những câu hỏi về hiệu năng của sản phẩm, điều kiện vận hành, chi phí và khả năng mở rộng. Khi bước ra khỏi phòng lab, giải pháp phải đối mặt với những điều kiện rất khác: sản phẩm thực tế, dây chuyền sản xuất, hệ thống thu gom và xử lý, chi phí và khả năng triển khai ở quy mô lớn.

Đó cũng là cách ông Vamsi Manthena nhìn vào các giải pháp được chia sẻ tại webinar "The Scale Gap: From Idea to Impact" trong khuôn khổ Cuộc thi Giải pháp Đổi mới Tuần hoàn Nhựa (Plastics Circularity Innovation Challenge – PCIC) 2026.

Với BioWraps, nhóm phát triển màng sinh học từ vỏ trái cây và phụ phẩm nông nghiệp, hướng tới các ứng dụng như túi refill và bao bì thứ cấp, câu hỏi của R&D không chỉ nằm ở nguồn gốc sinh học hay khả năng phân hủy của vật liệu. Nếu vật liệu chỉ phân hủy trong những điều kiện nhất định, hệ thống thu gom và xử lý tương ứng có đang tồn tại ở quy mô đủ lớn hay không? Đồng thời, vật liệu mới vẫn phải được đặt cạnh các loại bao bì đang sử dụng để so sánh về khả năng bảo vệ sản phẩm, độ kín và thời hạn sử dụng.

OpenMind Robotics lại tiếp cận một khâu khác của chuỗi giá trị. Startup này phát triển robot kết hợp AI để tự động nhận diện và phân loại chất thải trên băng chuyền, trong đó có nhựa và bao bì mềm. Song, theo ông Vamsi, nhóm cần hướng tới những dòng vật liệu có giá trị hoặc đang là bài toán khó trong phân loại, như PP và PE, đồng thời phải tính đến chi phí để công nghệ có thể được triển khai trên quy mô lớn. Một công nghệ hoạt động tốt trong điều kiện thử nghiệm vì thế chưa đủ; R&D còn phải xác định nó giải quyết vấn đề nào trong thực tế và có thể tạo ra hiệu quả tương xứng khi mở rộng hay không.

Hai trường hợp cho thấy phạm vi của R&D ngày càng vượt ra ngoài việc đánh giá một vật liệu hay công nghệ đơn lẻ. Khi tính tuần hoàn được đưa vào phát triển sản phẩm, R&D phải nhìn cả những điều kiện mà giải pháp sẽ gặp sau đó: môi trường sản xuất, hạ tầng thu gom, hệ thống phân loại, khả năng xử lý và bài toán kinh tế khi mở rộng.

Đây cũng là nơi các ý tưởng, giải pháp từ bên ngoài doanh nghiệp có thể đóng vai trò bổ sung cho hoạt động R&D. Startup, doanh nghiệp công nghệ và nhóm nghiên cứu có thể mang tới những vật liệu, công nghệ hoặc mô hình mà năng lực R&D nội bộ chưa có sẵn; ngược lại, doanh nghiệp có thể đưa ra yêu cầu kỹ thuật, điều kiện vận hành và những bài toán cụ thể để các giải pháp được phát triển sát hơn với nhu cầu thực tế.

PCIC 2026 được xây dựng theo hướng đó: tìm kiếm các giải pháp mới cho những điểm nghẽn của chuỗi giá trị nhựa, đồng thời kết nối startup, doanh nghiệp công nghệ và nhóm nghiên cứu với doanh nghiệp, chuyên gia và các đối tác có khả năng hỗ trợ thử nghiệm, hoàn thiện mô hình và mở rộng ứng dụng. Giá trị của một chương trình như vậy vì thế không chỉ nằm ở việc tìm thêm ý tưởng, mà ở khả năng đưa những ý tưởng có tiềm năng đến gần hơn với điều kiện triển khai thực tế.

Ở tầng sâu hơn, đây cũng là một thay đổi đáng chú ý trong cách doanh nghiệp tiếp cận đổi mới. R&D không chỉ tìm cách cải thiện sản phẩm hiện có, mà ngày càng phải mở rộng phạm vi quan sát để nhận diện những vấn đề mới trong toàn bộ vòng đời sản phẩm và tiếp cận những nguồn lực mới để giải quyết chúng. Trong kinh tế tuần hoàn, năng lực này có thể quyết định liệu một sáng kiến dừng lại ở thử nghiệm hay có thể trở thành một phần thực sự của cách doanh nghiệp tạo ra giá trị.

Ánh Dương