30/10/2014

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC: 2.KHÓ KHĂN VÀ CƠ HỘI TẠI VIỆT NAM

Trần Văn Đạt, Ph.D.

Thật đáng tiếc Việt Nam là một nước nông nghiệp, có nguồn nguyên liệu để sản xuất năng lượng sinh học rất đa dạng và phong phú có sẵn trong nước, từ nông sản như cây sắn, bắp, mía,…; cây có dầu (dừa, cọ dầu, đậu phọng, mè); mỡ cá, tảo; đến chất phế thải (sinh khối, rác thành thị, rơm rạ, trấu, thân cây bắp, gỗ, bã mía, cà phê và thức ăn thừa); nhưng khả năng sản xuất và sử dụng năng lượng này hiện nay còn quá sơ khai. Kinh nghiệm cho thấy ngành sản xuất nhiên liệu sinh học không những góp phần đảm bảo an toàn năng lượng trong nước, còn tạo ra các ngành chế biến mới, sản phẩm mới, và việc làm mới ở nông thôn, đặc biệt mở ra hướng đi mới nâng cao đời sống nông dân, qua hình thành các công nghiệp và đô thị sinh thái khép kín, trong đó các chất thải và sinh khối được dùng chế tạo năng lượng sinh học, nếu có quy hoạch, quản lý và chánh sách khuyến khích, hỗ trợ thích đáng.

Theo Cục Thống kê, Việt Nam có tỉ trọng nông nghiệp chiếm đến 18,4% GDP trong 2013, trong khi Thái Lan ở mức dưới 12%; cho nên, nông nghiệp vẫn còn là lãnh vực quan trọng của đất nước, có tiềm năng rất lớn về sản xuất năng lượng sinh học. Hàng năm đất nước có gần 60 triệu tấn sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp, trong đó, 90% sản lượng sinh khối được dùng để đun nấu trong khi chỉ có 2% được dùng làm phân hữu cơ và phân vi sinh; 0,5% được sử dụng để trồng nấm và khoảng 7,5% chưa được sử dụng (1). Chất thãi từ chế biến thức ăn, rơm rạ, bã mía và vỏ cà phê thường bị dứt bỏ hoang phí hoặc đốt cháy ngoài đồng.

Theo Petrotimes (2014), các dự án khai thác năng lượng tái tạo (NLTT) đã tăng gấp đôi từ 2000-2010, tức khoảng 3,5% tổng công suất lắp đặt của hệ thống điện. Trong 2010, điện NLTT sản xuất 790MW, chủ yếu từ sinh khối và mặt trời. Đến năm 2030, theo quy hoạch, năng lượng gió và sinh khối sẽ chiếm 4,5% và 6% theo thứ tự. Năm 2010, nhà nước đã đề ra mục tiêu hằng năm: 100 nghìn tấn xăng E5 và 50 nghìn tấn dầu B5 hay tương đương 0,4% tổng nhu cầu xăng dầu cả nước; năm 2025, 1,8 triệu tấn xăng ethanol và dầu thực vật hay 5% nhu cầu xăng dầu.

Từ năm 2011, Việt Nam có chính sách sử dụng xăng sinh học E5 (5% Ethanol) để thay thế xăng A92 truyền thống. Theo lộ trình của nhà nước, từ 1-12-2014, 7 tỉnh, thành phố: Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng, Hải Phòng, Quảng Ngãi, Cần Thơ, Bà Rịa – Vũng Tàu bắt buộc phải sử dụng xăng E5 (5% ethanol và 95% xăng) và từ 1-12-2015, xăng sinh học E5 sẽ được sử dụng cho toàn quốc. Còn xăng sinh học E10 (10% ethanol và 90% xăng) sẽ được sử dụng tại 7 tỉnh, thành phố kể trên từ 1-12-2016 và áp dụng trên toàn quốc từ 1-12-2017.

Đến nay, VN có 6 nhà máy sản xuất ethanol sinh học từ nguyên liệu sắn lát (Hình 1): 2 nhà máy của PetroVietnam (PVN) tại Bình Sơn (Quảng Ngãi) và Bù Đăng (Bình Phước) với tổng công suất 200 triệu lít/năm và 4 nhà máy khác ngoài PVN với công suất khoảng 335 triệu lít/năm. Mạng lưới phân phối nhiên liệu sinh học hiện có 5 trạm chế biến (theo mẻ) tại Hải Phòng, TPHCM, Đà Nẵng, Vũng Tàu và Cần Thơ với công suất pha chế 72.000 m³ xăng E5/năm, trong tương lai thêm 2 trạm tại Hà Tĩnh và Cần Thơ. Thí điểm toàn xăng E5 để thay thế xăng A92 tại 9 cửa hàng xăng dầu ở 3 tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi và Bà Rịa-Vũng Tàu. Tuy nhiên, do tốc độ phát triển mạng lưới phân phối còn quá chậm, không bắt kịp tốc độ sản xuất ethanol trong nước nên 6 nhà máy đang sản xuất cầm chừng do càng sản xuất càng lỗ (lỗ 434 đồng/lít) (3); trong khi giới tiêu thụ chưa mặn mà lắm với loại xăng mới này do thiếu thông tin phổ biến. Hơn nữa, một số vụ cháy xe trong khi vận chuyển, dù không hẳn do loại nhiên liệu mới này, người tiêu thụ cũng cảm thấy lo ngại không ít. Do đó, cần có chánh sách hỗ trợ thích đáng để khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất và giới tiêu thụ trong lãnh vực này. Đặc biệt hơn hết, cần quan tâm đến quy hoạch hợp lý nguồn nguyên liệu sắn cho sản xuất ethanol trong nước với mục đích tránh phá rừng thiên nhiên, làm suy thoái đất đai do trồng đại trà loại cây mà nông dân không hề dùng đến phân bón để đáp ứng mức cung cầu gia tăng.

Hình 1: Trạm xăng sinh học và cây sắn (Internet)

VN cần đa loại hóa nguồn nguyên liệu để sản xuất xăng dầu sinh học. Hiện nhà nước mới chú trọng đến sản xuất rượu ethanol từ cây sắn, chưa quan tâm nhiều đến các nguồn sinh khối khác và chất phế thải nông nghiệp, cũng như thiếu chính sách hỗ trợ cho các loại cây có tiềm năng sản xuất nhiên liệu sinh học, như cây đậu phọng, mè, dừa, cây dầu mè hay cọc rào (Jatropha curcas, L.), cỏ ngọt (Stevia rebaudiana), lúa miến ngọt (cho vùng khô hạn), tảo và vi tảo. Cây cỏ voi dòng King grass (Pennisetum purpurrerum) ở Việt Nam hiện được ngành chăn nuôi khai thác mạnh để làm thức ăn gia súc, đòi hỏi đất tốt và nhiều phân bón để cho năng suất sinh khối cao. Loại cỏ này có thể dùng sản xuất nhiên liệu sinh học, nhưng giá thành sẽ rất cao với phương pháp canh tác hiện tại. Cần nghiên cứu loại cây có khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt như khô hạn, ít nước, ít phân…, nhưng cho sinh khối lớn và nhanh để khai thác vùng đất kém phì nhiêu và đồng thời giảm giá thành sản xuất. Chẳng hạn, cây cỏ voi ôn đới Miscanthus, cây lúa miến ngọt và cây Jatropha. Ngoài ra, biến chế rơm rạ thành nhiên liệu sinh học cũng nên quan tâm để làm tăng cao giá trị gia tăng của ngành nông nghiệp lúa trong nước.

Cỏ voi ôn đới Miscanthus là cỏ lai Miscanthus sinensis và Miscanthus sacchariflorus, đa niên dùng ít nước, ít phân trên đất kém màu mỡ nhưng sản xuất nhiều sinh khối (Hình 2). Cỏ này được trồng nhiều ở Liên Âu để sản xuất nhiệt, điện và nhiên liệu sinh học, không ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Một hecta cỏ Miscanthus có thể sản xuất đến 44 tấn sinh khối và 7.166 gallons nhiên liệu ethanol trong khi bắp chỉ sản xuất 16,8 t/ha chất sinh khối và 1.667 gallon ethanol. Gỗ cây rừng là nguồn cung cấp nhiên liệu ethanol thấp nhứt, khoảng 8,8 tấn/ha chất sinh khối và chỉ 1.147 gallons ethanol (4).

Cây lúa miến ngọt có nguồn gốc từ Bắc Phi Châu, hiện đang được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt ở môi trường khắc nghiệt, chịu đựng hạn hán cao và đất acid (Hình 2). Đó là loại cây hàng niên có thể cao 4m, được Âu Mỹ dùng chế tạo syrup, thức ăn gia súc và rượu ethanol do chúng tạo ra chất sinh khối rất nhanh trên đất ít màu mỡ. Một số loài lúa miến ngọt được dùng sản xuất nhiên liệu ethanol tốt hơn so với bắp và mía. Trường Đại học Texas A&M ở Mỹ đã tìm được vài dòng lúa miến ngọt cho sinh khối (lá và thân) rất cao để sản xuất nhiên liệu sinh học (4).

Cây dầu mè Jatropha thuộc họ cây Thầu dầu có nguồn gốc Trung Mỹ được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Hạt chứa 30-40% dầu, được dùng chế biến dầu diesel sinh học với chất lượng cao cho các động cơ diesel (Hình 2). Cây dầu mè có thể sống trên đất xấu, chịu hạn cao là giải pháp tốt cho các vùng khô khan, đất cát, ít mưa, có thể dùng để bảo vệ đất tốt và chóng xói mòn. Ở Việt Nam, cây dầu mè được nghiên cứu và đánh giá cao, một hecta có thể sản xuất từ 2.500-3.000 lít dầu diesel sinh học (5). Ở Châu Á, đặc biệt Ấn Độ và Myanmar rất chú trọng đến cây dầu mè để sản xuất dầu sinh học.

Hình 2: Cỏ Miscanthus,lúa miến ngọt và cây dầu mè (Internet)

Rơm rạ, theo các nhà khoa học thuộc Viện Khoa Học vả Công Nghệ VN, có thể biến chế thành dầu sinh học bằng công nghệ nhiệt phân. Phương pháp nhiệt phân rơm rạ ở nhiệt độ 550 độ C (không sử dụng chất xúc tác) hiệu suất tạo nhiên liệu lỏng đạt 25-30% với giá thành thấp. Từ 1 tấn rơm rạ có thể sản xuất 250 kg nhiên liệu lỏng, dùng cho biến chế hóa chất, y dược, công nghiệp, thực phẩm hoặc làm nhiên liệu. Sản phẩm phụ là tro được dùng làm phân bón cải thiện đất trồng. Hàng năm, VN có khoảng 40 triệu tấn rơm rạ, tương đương với 10 triệu tấn dầu sinh học. Các bã mía, lõi bắp, trấu, vỏ cà phê cũng có thể dùng phương pháp nhiệt phân và cho kết quả tương tự. Hàng năm hoạt động sản xuất nông nghiệp loại bỏ khoảng 62 triệu tấn phế thải gồm rơm rạ (40 triệu tấn), bã mía (6 triệu tấn), trấu (8 triệu tấn), lõi bắp, vỏ cà phê… (6). Công nghệ biến chế rơm rạ thành dầu sinh học có thể giúp nông dân tăng thêm lợi tức vì có thể sản xuất thành phẩm có giá trị cao hơn đốt cháy ngoài đồng hoặc dùng cho nhu cầu khác kém giá trị, đồng thời giúp hạn chế ô nhiễm không khí.

Hiện nay, có lẽ cần quan tâm nhiều hơn Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Đa Phước ở TP. HCM đã được hoàn thành và hiện đang hoạt động với công suất 3.000 tấn rác/ngày dưới công suất thiết kế 10.000 tấn rác/ngày. Thành Phố có thể khuyến khích Khu liên hợp này mở rộng hoạt động xử lý chất thải và sinh khối nông nghiệp của vùng lân cận để vừa giúp nhà máy có đủ nguồn nguyên liệu hoạt động với công suất tối đa vừa tạo cơ hội cho nông dân tăng thêm lợi tức. Dự án Khu công nghệ Môi trường xanh Long An, một khu xử lý rác hiện đại nhứt trong tương lai sẽ sớm được khởi động cho Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (8 tỉnh và thành phố: TP HCM, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu, Tây Ninh, Long An và Tiền Giang), ngoài nhiệm vụ chính, có thể chế biến các sinh khối và chất thải nông nghiệp và các phế thải khác thành nhiên liệu lỏng và nhiên liệu hơi đốt, và tạo khí methane sản xuất điện năng an toàn và hợp vệ sinh theo công nghệ hiện đại Mỹ, có thể cung ứng năng lượng điện cho quốc gia và bảo vệ môi trường (8). Cho nên, với khuynh hướng đó các chương trình/ dự án sử dụng sinh khối và chất phế thải nông nghiệp để tạo năng lượng sinh học trong nước có thể thực hiện hiệu quả hơn nếu tích cực hợp tác với các khu xử lý rác, chất phế thải ở các vùng kinh tế trọng điểm khác của đất nước.

Ngoài ra, Đồng bằng sông Cửu Long tiêu thụ hàng năm khoảng 400.000 tấn cá tra và cá basa nguyên liệu, trong đó có mỡ chiếm 15% hay 60.000 tấn. Sản lượng loại cá này làm nguyên liệu chế biến thực phẩm xuất khẩu đạt đến trên 250.000 tấn mỗi năm, trong đó lượng mỡ cá khoảng 30.000 tấn. Hầu hết mỡ cá vẫn được dùng trong ngành nuôi gia súc với giá thấp. Cho nên, Công ty xuất nhập khẩu cá da trơn An Giang Agifish đã hợp tác với Saigon Petro xây dựng dự án nhà máy sản xuất Diesel sinh học 10 triệu lít nhiên liệu/ năm, bằng cách trộn mỡ cá da trơn với Diesel để chạy động cơ như máy bơm nước, máy phát điện…(7). Cần có chính sách hỗ trợ tích cực cho dự án này sớm hoạt động.

Tóm lại, Việt Nam cũng bắt đầu khai thác loại nhiên liệu sinh học từ đầu thập niên 2000 nhưng còn tình trạng sơ khai, tự phát, đang gặp phải một số khó khăn, thách thức mà lớn nhứt là mặt kinh tế, chính sách hỗ trợ, quy hoạch và quản lý chưa hữu hiệu. Tiềm năng khai thác năng lượng tái tạo của VN rất đa dạng, hiện nay đặc biệt chú trọng đến thủy điện, gió, mặt trời, sinh khối và khí sinh học. Để thành công trong khai thác và sử dụng loại năng lượng sạch này, VN cần chủ động bước đột phá với chính sách phát triển năng động và hấp dẫn, nhằm khuyến khích xây dựng các dự án phát triển nông nghiệp có chu kỳ khép kín ở nông thôn để vừa đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, giảm bớt ảnh hưởng môi trường vừa cải tiến nền nông nghiệp trong nước, góp phần giải quyết nghèo khó lâu dài ở nông thôn.

Đặc biệt hơn hết, muốn đưa phát triển ngành nhiên liệu sinh học tầng mức cao hơn, nhà nước cần tích cực thực hiện phối hợp hài hòa giữa quản lý và các doanh nghiệp hoạt động trong lãnh vực nhiên liệu sinh học từ cung cấp nguồn nguyên liệu thô đến biến chế nhiên liệu, hệ thống phân phối và chánh sách khuyến khích giới tiêu thụ.

Trần Văn Đạt, Ph.D.

Tài liệu tham khảo:

•Hoàng Thị Thu Hường. 2014. Thực trạng năng lượng tái tạo Việt Nam và hướng phát triển bền vững (Kỳ 1). Diễn đàn Năng lượng Việt Nam

•Petro Times. 2014. Chính sách năng lượng tái tạo: Nên đầu tư trọng điểm. Năng lượng mới, số 303 (petrotimes.vn/news/vn/xang-sinh-hoc-e5/chinh-sach-nang-luong-tai-tao-nen-dau-tu-trong-diem.html).

•2014. 6 nhà máy xăng sinh học E5 đang sản xuât cầm chừng. SGGP online (www.sggp.org.vn/kinhte/2014/4/345635/).

•Thu Hiền. 2014. Xúc tiến dự án khu công nghệ môi trường xanh hơn 700 triệu USD tại Long An. Trong Diễn đàn doanh nghiệp (baomoi.com/Xuc-tien-du-an-khu-cong-nghe-moi-truong-xanh-hon-700-trieu-USD-tai-Long-An/45/14277618.epi).

•Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam. 2007. Trồng cây dầu mè để sản xuất nhiên liệu sinh học (vaas.org.vn/trong-cay-dau-me-de-san-xuat-nhien-lieu-sinh-hoc-a7359.html).

• (http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/32155_bien-rom-thanh-nhien-lieu.aspx).

•Hà Yên, 2006, Saigon Petro hợp tác sản xuất Bio-Diesel từ mỡ cá tra. Trong Nông học