Là nơi có ngôi trường in 3D đầu tiên trên thế giới, Châu Phi là điểm nóng về chuyển đổi số trong ngành xây dựng. Ví dụ, 14Trees, một liên doanh do Holcim và British International Investment thành lập tại Châu Phi, đang cách mạng hóa ngành xây dựng thông qua công nghệ in 3D. Công ty đã in các bức tường để xây dựng các trường học mới ở Malawi và Madagascar trong 18 giờ và tiếp tục mở rộng sang nhiều thị trường xây dựng hơn, bao gồm xây dựng một khu phức hợp gồm 52 ngôi nhà ở Kenya. Người ta ước tính rằng nếu sử dụng các phương pháp thông thường, sẽ mất 70 năm để xây dựng số lượng phòng học mà UNICEF ước tính là cần thiết để đáp ứng tình trạng thiếu hụt lớp học hiện tại ở Malawi, nhưng 14Trees cho biết với công nghệ của mình, khoảng cách đó có thể được thu hẹp chỉ trong 10 năm.

Như tôi mô tả trong cuốn sách của mình, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư của Châu Phi, những đổi mới do Châu Phi dẫn đầu như vậy là kết quả của động lực độc đáo trên lục địa khiến Châu Phi trở thành quốc gia dẫn đầu tiềm năng trong ngành xây dựng. Các công nghệ tiên tiến đang thay đổi hoàn toàn bối cảnh ngành xây dựng trên lục địa, điều này đặc biệt kịp thời khi có 1.000 dự án xây dựng tòa nhà lớn trị giá 812 tỷ đô la được lên lịch hoặc đang diễn ra tính đến năm 2024. Những dự án lớn này bao gồm nhà ở, khu công nghiệp, trung tâm dữ liệu, cơ sở hạ tầng chăm sóc sức khỏe và các dự án CNTT.

Tăng trưởng nhu cầu cơ sở hạ tầng của Châu Phi

Ngành cơ sở hạ tầng và xây dựng của Châu Phi đang mở rộng nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu của dân số ngày càng tăng, dự kiến sẽ đạt 2,4 tỷ người vào năm 2050. Ngoài ra, Châu Phi đang đô thị hóa nhanh chóng, với các thành phố Châu Phi tăng hơn 160 triệu dân từ năm 2015 đến năm 2023 và tỷ lệ đô thị hóa dự kiến sẽ đạt 60% vào năm 2050. Nhu cầu gia tăng này mang đến những thách thức: Theo Ngân hàng Phát triển Châu Phi, khoảng cách tài chính cho phát triển cơ sở hạ tầng đòi hỏi phải huy động 100 tỷ đô la mỗi năm.

Số hóa ngành xây dựng

Công nghệ tiên tiến đang thay đổi cách triển khai các dự án cơ sở hạ tầng và xây dựng mới, thúc đẩy năng suất và giảm chi phí. Từ năm 2020 đến năm 2022, các nhà đầu tư đã rót 50 tỷ đô la vào thị trường công nghệ xây dựng toàn cầu, thể hiện sự tin tưởng ngày càng tăng vào các công nghệ tiên tiến để cung cấp các giải pháp cho toàn ngành.

Thực tế tăng cường giúp ích cho quy hoạch đô thị, trong khi in 3D, AI và blockchain giúp hợp lý hóa hợp đồng xây dựng và thiết kế tòa nhà tổng thể. Công nghệ IoT và cảm biến theo dõi mức sử dụng năng lượng và giúp xây dựng các tòa nhà tiết kiệm năng lượng, và IoT và AI cùng nhau có thể giúp cải thiện nền kinh tế thông qua việc tiết kiệm chi phí dài hạn, cải thiện sức khỏe thông qua chất lượng không khí và ánh sáng tốt hơn, giảm tác động đến môi trường bằng cách giảm mức tiêu thụ năng lượng và cải thiện phát triển đô thị thông qua việc sử dụng đất hiệu quả hơn.

Ví dụ, Botswana đã tích hợp việc sử dụng máy bay không người lái, in 3D và công nghệ xanh để làm cho cơ sở hạ tầng về nước, năng lượng và tài nguyên hiệu quả hơn, chủ yếu là trong các dự án nhỏ do khu vực tư nhân tài trợ và có xu hướng đòi hỏi nhiều lao động hơn.

Công nghệ xây dựng xanh

Ngành xây dựng của Châu Phi có tiềm năng trở thành ví dụ điển hình cho cuộc cách mạng xây dựng xanh, đặc biệt là khi 70% khối lượng công trình xây dựng của Châu Phi vào năm 2040 vẫn chưa được xây dựng. Ngành này hiện đang chịu áp lực lớn trong việc giảm thiểu cả chất thải và lượng khí thải carbon, vì ngành xây dựng toàn cầu chịu trách nhiệm cho 40-50% lượng khí thải toàn cầu.

Châu Phi có thể vạch ra con đường riêng của mình trong lĩnh vực xây dựng xanh bằng cách tích hợp các kỹ thuật xanh mới vào ngành xây dựng ngay từ đầu, thay vì đi theo con đường của Bắc bán cầu. Bằng cách tận dụng lực lượng dân số trẻ đông đảo và nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú trên khắp lục địa, Châu Phi có thể sử dụng các công nghệ tiên tiến để xanh hóa ngành xây dựng. Ví dụ, in 3D đã được phát hiện có thể giảm 48% lượng khí thải carbon khi xây nhà ở Châu Phi và giảm 70% thời gian xây dựng.

Thị trường xây dựng của Nam Phi, được định giá 25,5 tỷ đô la vào năm 2024, là một ví dụ về mục tiêu sinh lợi cho công nghệ xây dựng xanh. Theo Cơ quan Quản lý Thương mại Quốc tế, Nam Phi đã có tốc độ tăng trưởng cao hơn về các tòa nhà xanh so với các khu vực khác như Châu Âu, Hoa Kỳ, Úc, Singapore và Brazil.

Chiến lược và hướng tới tương lai

Ngành xây dựng từ trước đến nay chậm thích ứng với các công nghệ mới, nhưng nhu cầu ngày càng tăng của Châu Phi sẽ đòi hỏi phải áp dụng nhanh hơn. Điều này có nghĩa là các nước Châu Phi nên cam kết thực hiện các chiến lược dài hạn để tích hợp các công nghệ của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (4IR), đánh giá một cách có hệ thống công nghệ nào phù hợp nhất với bối cảnh quốc gia cụ thể của họ và tối đa hóa các cơ hội chuyển giao công nghệ.

Đầu tiên, các chính phủ châu Phi cần tập trung vào việc tạo ra và cam kết thực hiện các chiến lược dài hạn để tận dụng các công nghệ 4IR trong ngành cơ sở hạ tầng và xây dựng, thay vì dựa vào chính trị bầu cử để thúc đẩy thay đổi. 19 quốc gia châu Phi đã tổ chức hoặc dự kiến sẽ tổ chức bầu cử tổng thống hoặc tổng tuyển cử vào năm 2024, hai phần ba trong số đó được lên lịch vào quý cuối cùng của năm. Các cuộc bầu cử quốc gia thường dẫn đến việc tăng chi tiêu của chính phủ cho các dự án cơ sở hạ tầng, điều này có thể thúc đẩy nhu cầu xây dựng. 1 Mặc dù đầu tư là quan trọng, nhưng bầu cử cũng là thời điểm tốt để các nhà lãnh đạo và xã hội dân sự định hình cuộc trò chuyện vượt ra ngoài việc chỉ xây dựng cơ sở hạ tầng và tập trung nhiều hơn vào các chính sách hiện đại hóa, số hóa và xanh hóa cơ sở hạ tầng và xây dựng. Do bản chất dài hạn của các dự án cơ sở hạ tầng, chúng đòi hỏi một cam kết kéo dài sau chu kỳ bầu cử và được nhúng vào chiến lược dài hạn của một quốc gia.

Thứ hai, như một phần của những cam kết dài hạn như vậy, các quốc gia châu Phi nên khám phá và đánh giá một cách có hệ thống những công nghệ nào phù hợp nhất với ngành xây dựng cụ thể của họ. Vị thế riêng biệt của mỗi quốc gia, từ nguồn tài nguyên thiên nhiên đến các trung tâm công nghệ, sẽ ngụ ý các chiến lược khác nhau để khai thác các công nghệ xanh 4IR hiệu quả nhất.

Ví dụ, một số quốc gia châu Phi có thể thấy đầu tư vào việc bản địa hóa vật liệu để in 3D thông qua các chính sách và ưu đãi tài chính nhằm hỗ trợ sản xuất tại địa phương là có lợi nhất. Việc phát triển các vật liệu địa chất và vật liệu sinh học hoặc tái chế tại địa phương có thể được sử dụng để in 3D có thể giảm đáng kể chi phí, thường được coi là một trong những thách thức chính đối với việc mở rộng in 3D trong ngành xây dựng châu Phi. Các công nghệ sản xuất vật liệu địa phương để in 3D như xi măng xanh hiện đại diện cho một thị trường quan trọng ở châu Phi khi các quốc gia tìm cách giảm sự phụ thuộc vào hàng nhập khẩu từ các công ty ở châu Âu và Bắc Mỹ. Việc thay thế xi măng thông thường bằng các vật liệu mới như geopolymer giúp giảm thêm 80% lượng khí thải nhà kính từ các nhà máy in 3D.

Thứ ba, khi Châu Phi tiếp tục hợp tác với các khu vực khác, các quốc gia Châu Phi phải lập chiến lược để tối đa hóa các cơ hội chuyển giao công nghệ. Ví dụ, các quốc gia Châu Phi hợp tác rộng rãi với các nền kinh tế phát triển như Hoa Kỳ và Trung Quốc, những quốc gia sử dụng công nghệ xây dựng tiên tiến. Các quốc gia Châu Phi có thể tận dụng tốt hơn chuyên môn từ các nền kinh tế như vậy thông qua sự lan tỏa công nghệ và các cấu trúc liên kết giữa trường đại học và ngành công nghiệp.

Quản trị tốt, luật bảo vệ đầu tư và hệ thống quản lý hiệu quả cũng sẽ là chìa khóa để các chính phủ châu Phi tìm ra các ngách trong 4IR có thể đóng vai trò là điểm vào cho các công ty trong nước và quốc tế trong ngành xây dựng. Với tầm nhìn chiến lược, dài hạn cho một ngành xây dựng xanh, do 4IR thúc đẩy, các quốc gia châu Phi có thể thu hẹp khoảng cách quan trọng trong cơ sở hạ tầng. Từ nhà ở và trường học đến đường sá và cầu cống, châu Phi đang sẵn sàng đưa lục địa này trở thành một quốc gia dẫn đầu toàn cầu trong việc triển khai các công nghệ xây dựng có tác động cao.