Biến phân thành điện: Lợi đôi đường

Công nghệ Biogas xử lý chất thải chăn nuôi và bùn trong nước thải đô thị thành điện đang được áp dụng phổ biến ở Cộng hòa Séc và các nước châu Âu. Công nghệ này có thể cùng lúc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và bài toán năng lượng mà Việt Nam đang đặt ra.

Quy trình sản xuất và sử dụng biogas từ chất thải rắn (a), bùn trong nước thải (b) và mô hình khu xử lý nước thải và sản xuất biogas ở quy mô nhỏ (c), và lớn (d)- Ảnh: Thành Đồng

Lượng sinh khối khổng lồ này, nếu không được xử lý sẽ là nguồn ô nhiễm lớn và phát sinh liên tục, gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hệ sinh thái (đất, nước và không khí) cũng như sức khỏe con người. Thêm vào đó, với sự phát triển sản xuất và đô thị hóa, sức chịu tải của các hệ sinh thái giảm đi, chắc chắn các xung đột môi trường liên quan sẽ gia tăng.

Do đó, vấn đề lớn đặt ra là làm sao xử lý được các chất thải sinh khối phát sinh trong một thời gian ngắn nhất, đồng thời tận dụng hiệu quả năng lượng thu được từ quá trình xử lý này. Câu trả lời tốt nhất cho vấn đề môi trường này là giải pháp công nghệ biogas. Ở quy mô lớn, sản phẩm Biogas khi được chuyển hóa thành điện năng có thể hòa vào mạng điện chung, sử dụng trong như tất cả các nghành sản xuất và sinh hoạt.

Kinh nghiệm của Cộng hòa Séc

Theo GS. Pavel Jenicek, Đại học Công nghệ hóa Praha, Cộng hòa Séc, Việt Nam có rất nhiều yếu tố thuận lợi để phát triển công nghệ biogas: “Việt Nam là nước nhiệt đới, nóng ẩm quanh năm, thuận lợi cho các vi sinh vật sản xuất biogas phát triển. Nguồn sinh khối dồi dào từ sản xuất nông nghiệp và bùn hữu cơ trong nước thải (organic sludge), ước tính ít nhất 22 kg/người/ năm, chính là nguồn nguyên liệu đủ lớn cho sản xuất biogas”.

Phòng điều khiển trung tâm hệ thống xử lý nước thải và sản xuất biogas ở thành phố nhỏ châu Âu (Nurnberg, CHLB. Đức) - Ảnh: Thành Đồng

Bằng các chính sách hợp lý, cộng hòa Séc đã tạo được một thị trường hấp dẫn trong lĩnh vực xử lý chất thải. Trong đó, cùng tồn tại nhiều doanh nghiệp lớn nhỏ, trong và ngoài nước, hoạt động một cách chuyên nghiệp, cạnh tranh nhau làm cho hiệu quả xử lý môi trường trong đó có sản xuất biogas ngày càng tốt hơn. Biogas ở Cộng hòa Séc được phát triển một cách nhanh chóng, năm 2002 mới chỉ có 6 trạm sản xuất biogas và 3 nhà máy điện nhỏ sử dụng biogas (3/3), đến năm 2012 con số này đã là 236/128 và đến năm 2020 phấn đấu con số này sẽ là 789/516 trạm.

Biogas quy mô lớn tại Việt Nam: Tại sao không?

Việc sản xuất khí Biogas từ chất thải sinh khối tại Việt Nam đã đã có từ lâu và không phải là công nghệ mới. Tuy nhiên, nó chỉ mới được ứng dụng một cách nhỏ lẻ, manh mún ở quy mô hộ gia đình, nhóm hộ gia đình gắn với mô hình kinh tế V.A.C. hay một ở một số trại chăn nuôi nhỏ.

H3_T8A_Biogas: Bùn cặn từ quá trình xử lý nước thải kèm sản xuất biogas dùng làm phân bón cho nông nghiệp - Ảnh: Thành Đồng

Nhà nước cần tạo hành lang pháp lý, môi trường kinh doanh hấp dẫn, thu hút mọi thành phần kinh tế, các nhà đầu tư trong và ngoài nước, từ đó hình thành thị trường cạnh tranh liên quan đến kinh doanh, xử lý chất thải và sản xuất biogas. Các doanh nghiệp môi trường sẽ cạnh tranh nhau qua cơ chế đấu thầu để “được” xử lý chất thải. Nhà nước sẽ chỉ quản lý bằng các công cụ kinh tế, kiểm soát bằng các tiêu chuẩn môi trường sao cho các doanh nghiệp thu được lợi nhuận từ việc sản xuất biogas, môi trường được xử lý tốt hơn với một chi phí thấp nhất.

Điều kiện tiên quyết để xử lý tốt chất thải nói chung và sản xuất biogas nói riêng là phải có hệ thống tập trung thu gom chất thải, từ đó có thể phân loại, xử lý và sản xuất biogas.

Thực tế nước ta hiện nay ở phần lớn các đô thị như thị trấn, thị xã, huyện và nhiều thành phố chưa có quy hoạch hay dành quỹ đất cho các công trình xử lý môi trường, trong khi các khu chung cư, đô thị mới được xây dựng ồ ạt, tùy hứng. Đây là điều bất hợp lý, thể hiện việc quản lý đô thị theo tư duy nhiệm kỳ, thiếu tầm nhìn dài hạn. Do đó, trong quy hoạch, cần phải dành một diện tích đủ lớn, ở vị trí thích hợp cho công trình xử lý chất thải.

Nếu chưa đủ điều kiện triển khai, có thể để trống hay chỉ sử dụng vào các mục đích ngắn hạn, để khi triển khai sẽ không mất chi phí lớn cho đền bù giải tỏa. Mặt khác, tác động ra môi trường xung quanh là điều khó tránh khỏi, ngay cả với những trạm xử lý khá hiện đại ở các nước phát triển nên nhất định phải có hoạch định trước để có hướng phát triển các công trình lân cận trong tổng thể quy hoạch chung, tránh các xung đột môi trường phát sinh không đáng có trong tương lai. Theo kinh nghiệm của các nước phát triển, làm tốt được khâu quy hoạch trong đó có quy hoạch môi trường và đảm bảo duy trì tuân thủ đúng quy hoạch là yêu tố quyết định để phát triển đô thị bền vững.

Công nghệ sản xuất biogas từ sinh khối không phải là công nghệ cao và khó nắm bắt, tiếp thu. Tuy nhiên, để có thể xử lý chất thải và sản xuất biogas ở quy mô lớn và đồng bộ thì trình độ khoa học trong nước và năng lực của các doanh nghiệp trong nước chưa đáp ứng được ngay, trong khi đòi hỏi của thực tế rất cấp thiết. Do đó, trước tiên, Việt Nam nên hợp tác với công ty nước ngoài để tận dụng công nghệ và thiết bị mới, hiện đại, đồng bộ đã được kiểm chứng, vận hành thành công tại các nước phát triển.

Bằng cách này, ban đầu sẽ xây dựng được các mô hình chuẩn về xử lý biogas, từ đó có thể học hỏi nhằm đẩy mạnh năng lực nghiên cứu và sản xuất của các doanh nghiệp môi trường trong nước, tiến tới tự chủ, phát triển và ứng dụng phổ biến được công nghệ này.

Nếu có cách tiếp cận hệ thống, tận dụng tối đa các nguồn năng lượng tái tạo, chúng ta có thể cùng lúc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và bài toán năng lượng của Việt Nam mà trong đó Biogas là một trong những giải pháp rất thích hợp.