Sáng tạo công nghệ từ nhu cầu thực tiễn
Duy trì nguồn cung cấp năng lượng như dầu, khí đốt, hay các loại vật liệu phục vụ cho các ngành công nghiệp, cũng như cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày là hết sức cần thiết. Vận chuyển các loại vật liệu bằng đường ống sẽ hiệu quả và tiết kiệm hơn các phương tiện khác rất nhiều. Hệ thống đường ống có thể chuyển vật liệu dễ dàng qua các vùng đồng bằng, đồi núi, sa mạc, đại dương,… xuyên qua biên giới các quốc gia. Ước tính, chiều dài các hệ thống đường ống vận chuyển trên toàn thế giới khoảng bốn triệu cây số, và việc duy trì an toàn cho hệ thống này là nhiệm vụ vô cùng quan trọng.
Hệ thống đường ống băng qua vùng núi đồi (Ảnh: Flickr/73364851@N03)
Năm 1986, Trung tâm nghiên cứu CENPES (Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello), thuộc Petrobras - một công ty năng lượng sở hữu 70% hệ thống đường ống ở Brazil, hợp tác với Trung tâm nghiên cứu CETUC (Centro de Estudos em Telecomunicações) thuộc Đại học PUC-Rio (Catholic University of Rio de Janeiro), thực hiện nghiên cứu công nghệ kiểm tra, bảo trì đường ống để Petrobras có thể tăng hiệu quả hoạt động và tiết kiệm chi phí, đồng thời ngăn chặn hệ thống ống dẫn dầu và khí gas bị rò rỉ gây tổn hại đến môi trường. Kết quả của quá trình hợp tác này là nghiên cứu thành công công nghệ sử dụng cảm biến điện từ trong thiết bị kiểm tra bên trong đường ống (ILI: in-line inspection), dựa trên kỹ thuật từ thông rò rỉ (MFL: Magnetic Flux Leakage). Các nhà khoa học đặt tên thiết bị đầu tiên được chế tạo dựa trên công nghệ mới sáng tạo là ‘Pig’. Pig có hai chức năng là kiểm tra, cung cấp thông tin về tình trạng của đường ống, cũng như vị trí và các vấn đề cần xử lý; và xử lý các vấn đề được phát hiện.
Thiết bị kiểm tra bên trong đường ống (Ảnh: PipeWay)
Ngoài việc phát hiện rò rỉ đường ống, thiết bị Pig còn phát hiện những khu vực nghi ngờ và kích thước thật của những vùng này nhờ vào sự khác biệt đặc tính và độ dày của thành ống. Tuy nhiên, những nơi có thể dẫn đến rò rỉ cần chú ý kiểm tra vẫn có thể bị bỏ qua, gây thiệt hại về kinh tế và tổn hại môi trường. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học CENPES và CETUC tiếp tục nghiên cứu cải tiến, phát triển công nghệ mới có khả năng kiểm tra, làm sạch và sửa chữa đường ống hiệu quả và tiết kiệm hơn.
Việc nghiên cứu sớm thành công, với thiết bị mới, gọi là Porcupine ra đời. Porcupine sử dụng nam châm neodymi, một loại nam châm đất hiếm được tạo ra từ hợp chất của neodymi (Nd) - sắt (Fe) - bo (B) có từ tính mạnh, nâng cao độ chính xác trong việc kiểm tra các hệ thống ống vận chuyển chất lỏng hay khí, có thành ống dày. Porcupine có độ nhạy cao, kiểm tra và phát hiện những thay đổi rất nhỏ của thành ống, cũng như ghi nhận chính xác vị trí vật liệu bị mất đi hay các cặn lắng trên thành ống. Đồng thời, một phần mềm đặc biệt giúp Porcupine có khả năng so sánh với các ghi nhận khi đường ống được kết hợp kiểm tra bên trong và bên ngoài đồng thời.
Pig và Porcupine có tiềm năng ứng dụng rất lớn tại các hệ thống đường ống của Petrobras bởi hoạt động hiệu quả và chi phí rẻ, nhưng Petrobras và PUC-Rio không dừng lại ở mục tiêu phục vụ cho Petrobras mà còn nhắm đến việc thương mại hóa công nghệ Pig rộng rãi.
Bảo vệ tài sản trí tuệ
Bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ để tạo lợi thế và chống bị xâm phạm khi đưa công nghệ mới ra thị trường là việc hết sức quan trọng. Các nhà nghiên cứu của CENPES và CETUC, dẫn đầu là ông Jose Augusto Pereira da Silva đã quyết định đăng ký bảo hộ sáng chế Pig và Porcupine tại Viện Quốc gia về Sở hữu công nghiệp (National Institute of Industrial Property), thuộc Bộ Phát triển, Công nghiệp và Ngoại thương (Ministry of Development, Industry and Foreign Trade), Brazil. Điều này tạo điều kiện để CENPES và CETUC ký thỏa thuận nhượng quyền cho Công ty PipeWay Engenharia (PipeWay) để thương mại hóa Pig, Porcupine và phát triển các sản phẩm, dịch vụ mới. Song song đó, PipeWay phải trả tiền bản quyền cho Petrobras và PUC-Rio cho việc sử dụng các công nghệ trên. PipeWay là công ty spin-off được thành lập và hoạt động trong căn phòng 30 m2 tại Vườn ươm Genesis Institute của PUC-Rio vào năm 1998, giám đốc là Jose Augusto Pereira da Silva.
Từ nhận quyền khai thác công nghệ Pig và Porcupine, PipeWay đã tập trung hoạt động nghiên cứu phát triển nhiều sản phẩm và dịch vụ trên nền tảng công nghệ này để quản lý và kiểm tra hệ thống đường ống như thiết bị Caliper Pig, công cụ XYZ mapping, GIP (Geometric Inspection Pig) kiểm tra bên ngoài đường ống, …
Caliper Pig (Ảnh: PipeWay)
XYZ Mapping (Ảnh: PipeWay)
GIP (Ảnh: PipeWay)
Việc bảo vệ tài sản trí tuệ được PipeWay thực hiện chặt chẽ. Ngoài đăng ký bảo hộ các sáng chế, PipeWay còn bảo vệ các thành quả sáng tạo thông qua việc giữ bí mật từ lúc nghiên cứu triển khai đến thử nghiệm, tất cả được tổ chức thực hiện tại công ty và chỉ triển khai sản xuất ở Brazil. PipeWay cũng đăng ký bảo hộ các sáng chế ở Mỹ và các nước khác nhằm bảo vệ công nghệ và triển khai chiến lược phát triển kinh doanh ở ngoài nước.
Phát triển doanh nghiệp
Với hệ thống hơn 20.000 km đường ống ở Brazil, nhu cầu về các thiết bị kiểm tra và dịch vụ liên quan rất lớn, nên sau khi được thành lập, PipeWay đã bán được thiết bị Pig và Porcupine ở trong nước. Hợp đồng đầu tiên được ký vào năm 1999 với Petrobras sử dụng các thiết bị này để kiểm tra hệ thống ống dẫn gas giữa hai thành phố Paulinia và Porto Alegre. Thành công từ hợp đồng thực hiện dịch vụ kiểm tra, bảo trì hệ thống đường ống đầu tiên, cùng với thông tin lan rộng ở Brazil về hiệu quả kinh tế từ việc sử dụng các thiết bị của PipeWay so với các sản phẩm và dịch vụ của các công ty quốc tế trong cùng lĩnh vực đã giúp PipeWay phát triển thị trường thuận lợi.
Đến năm 2014, PipeWay đã có bốn sản phẩm chính trên thị trường là các thiết bị Pig, Porcupine, GIP và Caliper. Thêm vào đó, PipeWay còn cung cấp các thiết bị phụ tùng, dịch vụ kiểm tra, làm sạch đường ống; phần mềm quản lý dữ liệu đường ống; các tiêu chuẩn hay các báo cáo về hệ thống đường ống trích từ dữ liệu theo yêu cầu của khách hàng. Ngoài ra, PipeWay còn cung cấp các dịch vụ gia tăng như thực hiện dịch vụ thêm lớp phủ bảo vệ đường ống.
Tạo nên các sản phẩm và dịch vụ khác biệt, độc đáo chính là cách để PipeWay phát triển và cạnh tranh trên thị trường trong và ngoài nước. Chỉ vài năm ngắn ngủi sau khi thành lập, PipeWay đã nhanh chóng nổi tiếng và trở thành công ty lớn nhất trong ngành kiểm tra, bảo trì đường ống ở Brazil. Giai đoạn 1999-2007, các thiết bị và dịch vụ của PipeWay đã thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng hơn 15.000 km đường ống. PipeWay đã liên kết với một công ty ở Bắc Mỹ thành lập công ty PipeWay International. Đến nay, sản phẩm của PipeWay có mặt ở hầu hết các nước châu Mỹ như Argentine, Bolivia, Canada, Chile, Colombia, Costa Rica, Mexico, Peru, Uruguay, Venezuela đến cả châu Âu (Pháp) và châu Á (Malaysia).
Phương Lan (CESTI)