Năng lượng sinh khối: Giải pháp xanh cho công nghiệp hóa

Để dung hòa hai mục tiêu tưởng chừng đối lập — phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường, việc chuyển đổi sang nguồn năng lượng xanh đang trở thành yêu cầu sống còn cho nhiều ngành công nghiệp. Trong đó, năng lượng sinh khối (biomass) nổi lên như một hướng đi khả thi, đặc biệt với những ngành tiêu thụ nhiều năng lượng như xi măng, vật liệu xây dựng, gốm sứ hay chế biến thực phẩm.

Áp lực phát thải từ ngành công nghiệp nặng

Theo báo cáo của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) và Liên minh Toàn cầu về Xây dựng và Công trình (GlobalABC), ngành xây dựng và công trình hiện chiếm tới 37% lượng phát thải CO₂ toàn cầu. Riêng tại Việt Nam, các ngành xi măng, thép, vật liệu xây dựng chiếm tỷ trọng lớn trong tổng tiêu thụ năng lượng quốc gia.

Phần lớn năng lượng trong sản xuất công nghiệp hiện vẫn đến từ các nguồn hóa thạch như dầu DO, than đá hoặc khí hóa lỏng (LPG). Những nhiên liệu này không chỉ phát thải cao mà còn khiến chi phí sản xuất biến động mạnh theo giá năng lượng thế giới. Việc tìm kiếm một nguồn năng lượng thay thế vừa bền vững, vừa kinh tế vì thế trở thành ưu tiên của nhiều doanh nghiệp sản xuất.

Tiềm năng lớn từ phụ phẩm nông nghiệp

Việt Nam có hơn 60 triệu tấn phụ phẩm nông nghiệp mỗi năm – gồm trấu, mùn cưa, dăm gỗ, lõi ngô, rơm rạ… Nếu được thu gom và xử lý hợp lý, lượng phế thải này có thể trở thành nguồn năng lượng sinh khối dồi dào, phục vụ sản xuất công nghiệp mà không cần khai thác thêm tài nguyên tự nhiên.

Quy trình sản xuất của một nhà máy xi măng theo công nghệ nguyên liệu sinh khối. (Ảnh: AI Gemini)

So với dầu DO, nhiên liệu sinh khối có cường độ phát thải CO₂ thấp hơn nhiều, và phần lớn lượng carbon thải ra được hấp thụ trở lại trong chu trình sinh trưởng của cây trồng – tạo nên chu trình carbon trung tính. Ngoài ra, việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp cũng góp phần giảm đốt rơm rạ ngoài đồng, hạn chế ô nhiễm không khí và tăng thu nhập cho người dân nông thôn.

Công nghệ này có thể đốt hiệu quả nhiều loại nhiên liệu khác nhau – từ trấu, dăm gỗ đến nhiên liệu tái chế từ rác (RDF). Nhờ khả năng đốt đều và kiểm soát tốt nhiệt độ, lò hơi tầng sôi giúp duy trì công suất ổn định trong khi giảm đáng kể lượng khí thải độc hại như SOx và NOx.

Trong vài năm gần đây, một số nhà máy vật liệu xây dựng tại Việt Nam đã bắt đầu chuyển đổi lò hơi sử dụng dầu DO sang hệ thống lò hơi tầng sôi đốt sinh khối như trường hợp Saint-Gobain Việt Nam đã hợp tác cùng đối tác Việt Nam Zerowaste triển khai hệ thống lò hơi sử dụng nhiên liệu biomass tầng sôi công nghệ cao cho nhà máy Hiệp Phú–VICO. Hệ thống mới này thay thế 100% nhiên liệu truyền thống (dầu DO), đảm bảo công suất 5 tấn hơi trên mỗi giờ để phục vụ cho quy trình sản xuất tấm xi măng xanh DURAflex Low Carbon.

Nguồn nguyên liệu sinh khối sử dụng cho hệ thống được thu mua từ 100% mùn cưa, dăm gỗ, trấu và nhiên liệu tái chế từ rác (RDF) tại địa phương và các tỉnh lân cận. Tất cả đều được kiểm soát nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn quốc tế FSC và SGS, đảm bảo nguyên liệu có truy xuất nguồn gốc rõ ràng, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về minh bạch, an toàn môi trường và trách nhiệm xã hội.

Thực tế vận hành cho thấy, việc thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch bằng sinh khối có thể giúp nhà máy Hiệp Phú–VICO giảm hơn 74% lượng phát thải CO₂ tính trên mỗi m² sản phẩm, đồng thời tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm tiêu thụ năng lượng. Đây là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng giảm phát thải của năng lượng sinh khối khi được ứng dụng đúng cách trong công nghiệp nặng.

Hướng tới sản xuất phát thải thấp

Cùng với việc chuyển đổi năng lượng, nhiều doanh nghiệp tiên tiến đã bắt đầu áp dụng Đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA – Life Cycle Assessment) để định lượng chính xác lượng phát thải từ khai thác nguyên liệu, sản xuất đến vận chuyển và tiêu thụ. Phương pháp này không chỉ giúp minh bạch hóa dữ liệu phát thải, mà còn trở thành cơ sở để chứng nhận sản phẩm “xanh”, đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường quốc tế.

Tham quan nhà máy sản xuất xi măng bằng công nghệ sinh khối tại Quảng Trị.

Từ đó, năng lượng sinh khối không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là nền tảng cho sản xuất bền vững, gắn kết giữa phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường và trách nhiệm xã hội.

Dù có nhiều ưu điểm, việc mở rộng sử dụng năng lượng sinh khối vẫn đối mặt với không ít thách thức. Hạ tầng thu gom và xử lý phụ phẩm nông nghiệp còn manh mún; tiêu chuẩn hóa về chất lượng và nguồn gốc nhiên liệu chưa hoàn thiện. Bên cạnh đó, chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống đốt sinh khối vẫn cao hơn so với lò hơi truyền thống, khiến nhiều doanh nghiệp e ngại khi chuyển đổi.

Tuy nhiên, triển vọng phát triển là rất lớn. Khi thị trường tín chỉ carbon được vận hành và các cơ chế khuyến khích năng lượng tái tạo được cụ thể hóa, doanh nghiệp sử dụng nhiên liệu sinh khối sẽ có lợi thế cạnh tranh rõ rệt cả về chi phí lẫn hình ảnh bền vững. Đặc biệt, đối với ngành xi măng – vốn được xem là “ngành phát thải khó giảm” – sinh khối có thể trở thành chìa khóa để tiến gần hơn mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050.

Năng lượng sinh khối không chỉ là giải pháp giảm phát thải, mà còn mở ra hướng đi mới cho nền công nghiệp hóa xanh – nơi tăng trưởng kinh tế đi cùng bảo vệ môi trường. Với tiềm năng nguyên liệu dồi dào, sự tiến bộ về công nghệ và quyết tâm chuyển đổi năng lượng của Việt Nam, sinh khối có thể trở thành nguồn năng lượng bản địa, sạch và bền vững, góp phần hiện thực hóa cam kết phát thải ròng bằng 0 trong tương lai gần.

Huy Quang