Cuộc cách mạng giảm phát thải từ đàn bò

Nghịch lý từ hệ tiêu hóa và "cơn sốt" công nghệ sinh học toàn cầu

Khi nhắc đến phát thải khí nhà kính, hình ảnh những ống khói công nghiệp hay dòng xe cộ chật cứng thường chiếm trọn sự chú ý của truyền thông. Thế nhưng, một nguồn phát thải khổng lồ, diễn ra âm thầm, liên tục mỗi giây, lại đến từ chính hệ tiêu hóa của đàn gia súc nhai lại.

Hai nguồn phát thải chính là từ quá trình lên men đường tiêu hóa ở gia súc nhai lại và hoạt động quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi.

Ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò thịt và bò sữa, đang đặt ra một bài toán hóc búa cho các nhà hoạch định chiến lược khí hậu. Khi thế giới chuyển trọng tâm kiểm soát khí hậu sang khí mê-tan (CH4) nhằm tìm kiếm một “đòn bẩy ngắn hạn” để hạ nhiệt Trái đất, việc kiểm soát nguồn phát thải từ các trang trại chăn nuôi tập trung và nông hộ đã trở thành một yêu cầu cấp bách, tác động trực tiếp đến tiến trình thực hiện các cam kết khí hậu toàn cầu.

Để hiểu vì sao một con bò lại trở thành một “điểm nóng” phát thải, cần tìm hiểu cơ chế sinh học đặc trưng của động vật nhai lại. Khác với các loài gia súc khác, dạ cỏ của bò là một bể lên men sinh học khổng lồ, nơi hàng tỷ vi sinh vật phân hủy các chất xơ thô cứng như cỏ, rơm rạ thành năng lượng.

Quá trình lên men dạ cỏ (enteric fermentation) này sản sinh ra một lượng lớn khí hydro và các-bon dioxide. Tại đây, một nhóm vi sinh vật đặc biệt mang tên methanogens sẽ kết hợp hai khí này để tạo thành mê-tan, sau đó giải phóng ra môi trường chủ yếu qua đường ợ hơi của con bò.

Số liệu nghiên cứu khoa học được công bố gần đây chỉ ra một con số đáng chú ý. Trung bình, một con bò trưởng thành có thể phát thải từ 100 đến 200 lít khí mê-tan mỗi ngày. Với hàng triệu con bò trên khắp thế giới, con số này trở nên khổng lồ, biến ngành chăn nuôi bò thành một trong những nguồn phát thải mê-tan lớn nhất hành tinh.

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), chăn nuôi chiếm khoảng 32% lượng khí mê-tan do con người tạo ra, trong đó bò sữa, bò thịt đóng góp phần lớn nhất. Do mê-tan có khả năng giữ nhiệt mạnh gấp 80 lần CO2 trong chu kỳ 20 năm, lượng khí phát sinh từ hệ tiêu hóa của đàn bò là nguồn phát thải diễn ra liên tục và trực tiếp vào bầu khí quyển.

Trước áp lực đó, ngành chăn nuôi đang chứng kiến một cuộc cách mạng công nghệ sinh học nhằm can thiệp vào tận gốc rễ của quá trình hóa sinh này. Thay vì thay đổi số lượng đàn, các nhà khoa học tập trung vào việc tái cấu trúc khẩu phần ăn thông qua các loại thức ăn bổ sung giảm phát thải.

Đứng đầu trong danh sách các công nghệ đột phá hiện nay là việc ứng dụng tảo biển đỏ Asparagopsis. Các hoạt chất sinh học trong loại tảo này có khả năng ức chế trực tiếp enzyme sản sinh mê-tan của vi sinh vật dạ cỏ mà không làm ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa hay chất lượng sữa, thịt. Các thử nghiệm tại Úc và Mỹ cho thấy, chỉ cần bổ sung một tỷ lệ rất nhỏ tảo biển đỏ vào thức ăn hằng ngày, lượng mê-tan phát thải từ bò có thể sụt giảm đáng kể.

Bên cạnh tảo biển, các hợp chất tổng hợp như 3-NOP (3-nitrooxypropanol) hay các loại tinh dầu thảo dược, tannin, saponin tự nhiên cũng đang được coi là những giải pháp “xanh” giúp cắt giảm lượng phát thải trực tiếp từ hệ tiêu hóa vật nuôi.

Phát thải khí nhà kính từ ngành chăn nuôi đang trở thành thách thức tại nhiều quốc gia.

Thách thức nội địa và bài toán thực thi tại Việt Nam

Theo Bộ Nông nghiệp và Môi trường, phát thải khí mê-tan từ lĩnh vực chăn nuôi chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng lượng phát thải khí nhà kính của cả nước. Trong đó, chăn nuôi bò thịt đóng góp trên 50% tổng lượng phát thải của toàn ngành chăn nuôi. Số liệu này cho thấy sự cần thiết phải có những giải pháp can thiệp nhằm giảm thiểu phát thải từ hoạt động chăn nuôi bò thịt.

Theo Chiến lược phát triển chăn nuôi giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2045, mục tiêu đến năm 2030, Việt Nam sẽ có khoảng 29 - 30 triệu con lợn, hơn 7 triệu con bò và 600 - 670 triệu con gia cầm.

Quy mô đàn lớn đồng nghĩa với áp lực phát thải khí nhà kính ngày càng tăng. Theo TS. Lê Thị Thanh Huyền, Trưởng Bộ môn Nghiên cứu Hệ thống và Môi trường chăn nuôi, Viện Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và Môi trường), ước tính giai đoạn 1994-2020, lượng phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi tăng liên tục, từ dưới 10 triệu tấn CO2tđ lên gần 19 triệu tấn CO2tđ. Trong đó, khí mê-tan chiếm tỷ trọng chủ yếu và phát sinh từ hai nguồn chính: quá trình lên men đường tiêu hóa ở gia súc nhai lại và hoạt động quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi.

Chiến lược phát triển chăn nuôi đã xác định rõ mục tiêu phát triển bền vững, nâng cao năng suất gắn liền với bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, khi đối chiếu các công nghệ giảm phát thải tiên tiến của thế giới với thực tế trong nước, ngành chăn nuôi Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức.

Sự dịch chuyển từ tư duy tăng trưởng số lượng sang tư duy tối ưu hóa giá trị sinh thái đang đặt ngành chăn nuôi Việt Nam trước một cuộc sàng lọc lớn. Thực tế, một số doanh nghiệp sữa và thịt quy mô lớn trong nước đã bắt đầu đầu tư vào hệ thống kinh tế tuần hoàn, kết hợp thu hồi khí mê-tan từ hầm biogas để phát điện và tối ưu hóa công thức dinh dưỡng cho đàn bò.

Tuy nhiên, để cuộc cách mạng này thực sự lan tỏa xuống từng nông hộ, cần sự kết nối giữa các viện nghiên cứu, doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi và các định chế tài chính xanh.