Từ chất thải hữu cơ đến điện, khí sinh học và phân bón: câu chuyện không còn trên giấy
Công nghệ chuyển chất thải hữu cơ thành khí sinh học, điện năng và phân bón là mô hình sử dụng vi sinh vật phân hủy rác nông nghiệp, rác thực phẩm và chất thải chăn nuôi trong điều kiện yếm khí, tạo ra khí metan để phát điện hoặc cung cấp nhiệt, đồng thời thu hồi dịch sau lên men làm phân bón hữu cơ, qua đó xây dựng kinh tế tuần hoàn và giảm phát thải carbon.
Điểm đáng nói là công nghệ này không còn là khẩu hiệu, mà đã bước vào giai đoạn thử nghiệm bài bản nhờ hợp tác Nhật Bản. Dự án “Khảo sát tiềm năng phát triển kinh doanh bền vững… từ các loại rác thải rắn ở Việt Nam” do JICA, liên danh Toyo và Học viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA) triển khai từ 5/2022 đến 12/2026, tập trung vào sản xuất điện và phân bón hữu cơ bằng công nghệ lên men tạo khí metan. Đây là bước đi mang tính lựa chọn: hoặc tiếp tục chôn lấp chất thải hữu cơ, hoặc coi nó là tài nguyên năng lượng tái tạo.
CT-1000: bằng chứng nhỏ nhưng thuyết phục cho kinh tế tuần hoàn
Trọng tâm của hợp tác Nhật Bản–Việt Nam hiện nay là công nghệ lên men khí metan quy mô nhỏ và trung bình, với ví dụ điển hình là hệ thống thử nghiệm CT-1000. Theo các bên thực hiện dự án, hệ thống CT-1000 đã vận hành ổn định với công suất xử lý 30 kg rác thải mỗi ngày, vừa xử lý chất thải hữu cơ vừa tạo ra phân bón sinh học đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Nói cách khác, đây là minh chứng rằng mô hình kinh tế tuần hoàn không nhất thiết phải bắt đầu bằng những nhà máy khổng lồ.
Điểm mạnh của CT-1000 là tính “ba trong một”: khí sinh học tạo ra từ quá trình phân hủy có thể dùng cho lò hơi hoặc máy phát điện, cung cấp nhiệt và điện; dịch sau lên men trở thành phân bón hữu cơ cho đất nông nghiệp. Việc thử nghiệm sản phẩm phân bón trên lúa, cà chua, cải bắp và rau muống cho thấy khả năng quay vòng dưỡng chất trở lại ruộng đồng. Đây là cách tiếp cận thực tế: làm nhỏ, làm chắc từng bước, thay vì treo khẩu hiệu kinh tế tuần hoàn trên báo cáo.
Vì sao cần hợp tác Nhật Bản trong hành trình kinh tế tuần hoàn?
Việt Nam đang đẩy nhanh chuyển đổi xanh và đặt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 theo cam kết COP26. Trong bối cảnh đó, xử lý chất thải nông nghiệp và chất thải hữu cơ đô thị là “nút thắt” không thể né tránh. Hiện phần lớn chất thải hữu cơ vẫn bị chôn lấp, gây mùi, ô nhiễm đất và suy giảm điều kiện vệ sinh môi trường. Tiếp tục cách làm này đồng nghĩa bỏ phí một nguồn năng lượng tái tạo và dinh dưỡng đất khổng lồ.
Hợp tác Nhật Bản mang lại điều Việt Nam đang thiếu: kinh nghiệm vận hành, chuẩn kỹ thuật và dữ liệu. Công nghệ lên men khí metan đã được sử dụng rộng rãi, riêng tại Nhật Bản hiện có khoảng 300 cơ sở đang vận hành theo mô hình này. Dự án đã cung cấp hệ thống đo BMP để đánh giá định lượng tiềm năng tạo khí metan của các loại chất thải hữu cơ, từ đó dự báo sản lượng điện và thiết kế cơ sở xử lý phù hợp. Đây là nền tảng quan trọng nếu muốn kinh tế tuần hoàn không chỉ dừng ở khẩu hiệu mà trở thành mô hình kinh doanh bền vững.
Lợi ích cho nông dân, doanh nghiệp và mục tiêu tăng trưởng xanh
Nếu nhìn từ góc độ người dân, mô hình khí sinh học này chạm vào những nhu cầu rất cụ thể. Mô hình góp phần xử lý lượng chất thải sinh hoạt và chất thải nông nghiệp phát sinh hằng ngày, đồng thời tạo ra nguồn phân bón an toàn, tái tạo dưỡng chất cho đất và hỗ trợ sản xuất nông nghiệp sạch. Khi phân bón và năng lượng – những mặt hàng vẫn phải nhập khẩu – được sản xuất trong nước, công nghệ này có thể mở ra cơ hội kinh doanh mới cho doanh nghiệp tư nhân.
Về tầm vĩ mô, đây là công cụ phục vụ tăng trưởng xanh và thích ứng biến đổi khí hậu: cùng lúc giảm phát thải từ bãi chôn lấp, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và đưa dinh dưỡng trở lại hệ sinh thái đất. Đại diện JICA nhấn mạnh sẽ tiếp tục hợp tác với địa phương để thúc đẩy kinh tế tuần hoàn thông qua tái sử dụng và chuyển hóa chất thải thành nguồn tài nguyên có giá trị, hướng tới xã hội phát triển bền vững. Câu hỏi không còn là “có nên làm không”, mà là “ai sẽ đi trước và chiếm lợi thế”.
Từ phòng thí nghiệm ra địa phương: con đường không bằng phẳng nhưng đáng đi
Dù triển vọng rõ ràng, con đường nhân rộng mô hình không dễ. Ngay tại các nước phát triển, những hệ thống lên men khí metan quy mô lớn thường gặp rào cản như chi phí đầu tư ban đầu cao, chi phí vận hành lớn, khó bảo đảm nguồn nguyên liệu ổn định và thách thức xử lý dịch sau lên men. Nếu Việt Nam lặp lại đúng mô hình đó, nguy cơ “đắp chiếu” là có thật.
Điểm tích cực là dự án JICA–Toyo–VNUA chọn hướng đi khác: tập trung vào hệ thống quy mô nhỏ và trung bình phù hợp điều kiện từng địa phương và nhu cầu doanh nghiệp. VNUA được đào tạo và chuyển giao đầy đủ thiết bị, đã làm chủ quy trình sử dụng BMP và vận hành CT-1000, đồng thời hướng tới trở thành trung tâm nghiên cứu, đào tạo và phổ biến công nghệ. Nếu các địa phương coi chất thải hữu cơ là nguồn nguyên liệu chiến lược thay vì gánh nặng, họ sẽ tìm thấy trong mô hình này một “nhà máy” năng lượng tái tạo và phân bón ngay trong cộng đồng.
