Từ bài toán rác thải đến mô hình chất thải – năng lượng – phân bón
Công nghệ lên men chất thải hữu cơ là quá trình dùng vi sinh vật phân hủy rác thải thực phẩm, chất thải chăn nuôi và rác sinh hoạt trong điều kiện không có oxy để tạo khí sinh học phát điện, cung cấp nhiệt và tạo phân bón hữu cơ cho nông nghiệp, hình thành chu trình chất thải – năng lượng – phân bón tuần hoàn, giảm ô nhiễm và phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
Điểm đáng nói là Việt Nam không còn đứng ngoài cuộc. Ngày 16/9 tại Hà Nội, JICA phối hợp Học viện Nông nghiệp Việt Nam tổ chức hội nghị chia sẻ kết quả dự án khảo sát tiềm năng phát triển kinh doanh bền vững trong sản xuất điện và phân bón hữu cơ bằng công nghệ lên men tạo khí mê tan từ rác thải rắn. Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng tái tạo bền vững tăng nhanh và chất thải hữu cơ bủa vây đô thị, nông thôn, đây không phải dự án nghiên cứu cho đẹp báo cáo, mà là phép thử xem chất thải hữu cơ năng lượng có thể trở thành ngành kinh doanh nghiêm túc hay không.
Việt Nam đang tiến nhanh trên con đường chuyển đổi xanh, hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 theo cam kết tại COP26. Nếu vẫn xử lý rác hữu cơ bằng chôn lấp, đốt lộ thiên, chúng ta tự bắn vào chân mình: mất tài nguyên, tăng phát thải, lãng phí cơ hội xây dựng một chuỗi giá trị mới. Công nghệ lên men chất thải mang đến một lựa chọn khác: biến chi phí xử lý thành dòng tiền từ khí sinh học phân bón, từ điện năng bán lên lưới đến phân hữu cơ cho ruộng đồng.
CT-1000: Mảnh ghép công nghệ chứng minh “rác cũng là tài sản”
Trọng tâm công nghệ trong dự án hợp tác này là hệ thống đánh giá tiềm năng tạo khí metan sinh học (BMP) và hệ thống lên men liên tục CT-1000. BMP giúp xác định nhóm chất thải nào cho sản lượng khí mê tan cao nhất, còn CT-1000 xử lý rác là bước kiểm chứng liệu mô hình có vận hành ổn định trong thực tế hay không.
Theo nhóm thực hiện, CT-1000 đã được vận hành liên tục với công suất xử lý 30 kg rác thải mỗi ngày, xử lý chất thải hữu cơ và tạo ra nguồn phân bón sinh học đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Đây là cột mốc quan trọng: từ phòng thí nghiệm, công nghệ lên men chất thải hữu cơ đã bước sang giai đoạn mô hình pilot, đủ dữ liệu để nói về chi phí vận hành, hiệu suất và khả năng nhân rộng. Các sản phẩm hữu cơ sau xử lý được thử nghiệm trên lúa, cà chua, cải bắp và rau muống, cho thấy phân bón hữu cơ từ khí sinh học phân bón không phải khái niệm lý thuyết mà là đầu vào thực tế cho nông nghiệp sạch.
Không kém phần quan trọng, phía Nhật Bản đã chuyển giao đầy đủ thiết bị, tập huấn cho cán bộ Khoa Nông học và Khoa Tài nguyên và Môi trường, giúp Học viện Nông nghiệp làm chủ quy trình BMP và CT-1000. Điều này cho thấy đây không phải mô hình “lắp rồi để đó”, mà là quá trình nội địa hóa tri thức, chuẩn bị cho một thế hệ kỹ sư, nhà quản lý hiểu cặn kẽ cách CT-1000 xử lý rác và tối ưu hóa chất thải hữu cơ năng lượng trong điều kiện Việt Nam.
Hợp tác Nhật – Việt: Bệ phóng cho kinh tế tuần hoàn chất thải
Dự án hiện được triển khai từ tháng 5/2022 đến tháng 12/2026 theo đề án của liên danh Toyo Fujiko và Toyo Energy Solution, với sự phối hợp chặt chẽ của JICA và Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Nói cách khác, đây là một “phòng thí nghiệm sống” cho mô hình kinh doanh chất thải hữu cơ năng lượng, nơi doanh nghiệp tư nhân là nhân vật chính chứ không chỉ đứng ngoài quan sát.
Theo một phát biểu tại hội nghị, việc xử lý chất thải nông nghiệp và chất thải hữu cơ đô thị không chỉ là bài toán môi trường cấp bách, mà còn là chìa khóa mở ra mô hình kinh tế tuần hoàn – biến rác thải thành tài nguyên. Nhật Bản hiện có khoảng 300 cơ sở vận hành theo mô hình lên men khí mê tan, kết hợp xử lý chất thải, sản xuất năng lượng tái tạo và tái sử dụng tài nguyên. Con số này là lời nhắc thẳng thắn: nếu họ làm được ở quy mô quốc gia, Việt Nam hoàn toàn có thể, với điều kiện dám đặt cược dài hạn vào năng lượng tái tạo bền vững.
Trong khuôn khổ dự án, Toyo và Học viện Nông nghiệp đang thử nghiệm nhiều nhóm nguyên liệu: rác thải thực phẩm, chất thải chăn nuôi, rác sinh hoạt. Đây là lựa chọn khôn ngoan, vì bài toán rác ở Việt Nam rất đa dạng theo vùng miền. Nếu chỉ tối ưu cho một loại chất thải, mô hình khó mà thương mại hóa. Sự đa dạng nguyên liệu giúp xác định những “công thức trộn” phù hợp từng địa phương, mở đường cho các doanh nghiệp địa phương tham gia thay vì phụ thuộc vào một mô hình áp dụng chung cứng nhắc.
Tại sao công nghệ lên men chất thải là cơ hội kinh doanh chứ không chỉ là dự án môi trường
Công nghệ lên men khí mê tan không chỉ là câu chuyện kỹ thuật; đó là mô hình kinh tế mới. Vi sinh vật phân hủy chất thải hữu cơ tạo ra khí sinh học dùng để phát điện hoặc tạo nhiệt, đồng thời phần dịch sau lên men trở lại đất nông nghiệp dưới dạng phân bón hữu cơ. Nghĩa là từ một nguồn rác duy nhất, doanh nghiệp có thể thu hai dòng sản phẩm: năng lượng và phân bón.
Trong những năm gần đây, sự quan tâm tới năng lượng tái tạo tăng lên, còn việc xử lý rác thải thực phẩm và chất thải chăn nuôi trở thành vấn đề cấp bách. Nếu nhìn chất thải như chi phí, chúng ta sẽ tiếp tục đổ tiền vào chôn lấp và xử lý ô nhiễm. Nhưng nếu coi đó là tài sản, công nghệ lên men chất thải hữu cơ mở ra cơ hội kinh doanh: thu phí xử lý rác, bán điện, cung cấp phân hữu cơ. Quan trọng hơn, mô hình này giúp giảm phụ thuộc vào phân bón hóa học, phục hồi độ phì nhiêu của đất, hỗ trợ sản xuất nông nghiệp sạch – điều mà người tiêu dùng ngày càng đòi hỏi.
Nhờ cùng lúc giải quyết xử lý chất thải và tạo ra năng lượng tái tạo, công nghệ này đã được phổ biến rộng rãi tại châu Âu, và đang lan rộng ở Nhật Bản, Hoa Kỳ. Bài học rõ ràng: nơi nào xem đây là hạ tầng thiết yếu cho nông nghiệp và năng lượng, nơi đó công nghệ phát triển nhanh. Nếu Việt Nam chỉ coi đây là dự án thí điểm, cơ hội thị trường sẽ thuộc về người khác.
Từ mô hình CT-1000 đến mạng lưới nhà máy khí sinh học phân bón quy mô nhỏ và vừa
Ngày 16/9, tại Hà Nội, hội nghị chia sẻ kết quả đã công bố sản phẩm và mô hình triển khai hệ thống lên men liên tục, cho thấy CT-1000 không còn là thiết bị “trưng bày” mà là nền tảng để thảo luận các mô hình kinh doanh cụ thể. Dự án đang được kỳ vọng tận dụng kinh nghiệm kỹ thuật và kinh doanh đã tích lũy để phổ biến mô hình lên men khí mê tan quy mô nhỏ và vừa, phù hợp điều kiện địa phương và nhu cầu doanh nghiệp.
Trong thời gian tới, Toyo mong muốn tiếp tục phối hợp với Học viện Nông nghiệp trong giáo dục, nâng cao nhận thức và phổ biến công nghệ lên men khí metan. Đây là bước đi đúng, nhưng chưa đủ. Nếu chính quyền địa phương không coi các trạm khí sinh học phân bón là hạ tầng bắt buộc trong quy hoạch nông nghiệp, chăn nuôi, mô hình CT-1000 sẽ mãi ở mức thí điểm. Ngược lại, nếu coi mỗi huyện, mỗi cụm trang trại là một “trung tâm chất thải hữu cơ năng lượng” với nhiều CT-1000 xử lý rác, Việt Nam có thể xây dựng mạng lưới năng lượng tái tạo bền vững gắn với nông thôn.
Kết luận hợp lý nhất lúc này là: công nghệ lên men chất thải đã chứng minh được tính khả thi; câu hỏi còn lại thuộc về chúng ta – có dám coi rác thải hữu cơ là nền tảng của một ngành năng lượng mới, hay tiếp tục để chất thải hữu cơ chảy vào bãi rác, còn cơ hội kinh doanh chảy vào tay người khác.
