“Mô hình ESCO xử lý khí sinh học hỗ trợ chăn nuôi”
Không chỉ giúp xử lý chất thải chăn nuôi, mô hình ESCO có thể giúp các trang trại tiết kiệm hàng chục, hàng trăm triệu đồng mỗi năm nhờ giảm chi phí sử dụng điện năng.
Hệ thống máy phát điện sinh học của EGreen giúp trang trại này ở Hải Dương chạy hai tháp áp suất đẩy thức ăn vào bốn khu nuôi lợn, hệ thống máy bơm nước, giàn mát và các thiết bị khác. Ảnh: Ngô Hà, 2022
Mới đây, EGreen, một công ty tư nhân của Việt Nam chuyên cung cấp các giải pháp khí sinh học với trọng tâm hỗ trợ ngành chăn nuôi đã bắt tay với Tổ chức Phát triển Hà Lan (SNV) và Bộ Ngoại giao và Thương mại Úc (DFAT) để triển khai một dự án “Năng lượng sinh học cho các trang trại chăn nuôi tại Việt Nam” (BeCA). Dự án kéo dài ba năm với mục tiêu giúp các trang trại vừa và lớn ở chín tỉnh thành trên cả nước phát triển 300 hệ thống máy phát điện khí sinh học để tạo ra điện tiêu dùng tại chỗ. Trong trường hợp lượng điện tạo ra dư thừa, các trang trại có thể bán lại cho lưới điện quốc gia một khi chính phủ ban hành biểu giá cung cấp điện sinh học.
Được thành lập vào năm 2017 bởi các kỹ sư đến từ Đại học Bách khoa Hà Nội, công ty EGreen lần đầu tiên thử nghiệm hai hệ thống khí sinh học cho trang trại chăn nuôi ở Hà Nội và Nam Định. Ở quy mô nhỏ, công nghệ khí sinh học có thể giúp các hộ chăn nuôi sản xuất khí nấu ăn sạch, thay thế gỗ, củi, than và LPG trước kia, đồng thời quản lý bền vững chất thải sinh hoạt hữu cơ. Còn ở quy mô lớn với các trang trại, công nghệ này cho phép các cơ sở chăn nuôi giảm chi phí điện lưới và tạo lợi ích kép cho môi trường và khí hậu.
Hiện nay, một phiên bản nâng cấp được đóng gói của hệ thống – bao gồm một máy phát điện khí sinh học và bộ lọc khí sinh học sử dụng cho đun nấu hoặc cấp khí cho hệ thống phát điện – đã được lắp đặt ở gần 20 trang trại tại Hà Nội, Nam Định, Thái Nguyên, Phú Thọ và Bắc Giang với tổng công suất lắp đặt 720 kW.
Ông Nguyễn Văn Hậu (60 tuổi), quản lý một trang trại gần 3.000 đầu lợn ở Cẩm Giàng, Hải Dương đã sử dụng máy phát điện khí sinh học của EGreen trong hơn hai năm, cho biết: “Chúng tôi chạy máy phát điện khoảng 6-8h mỗi ngày. Điện tạo ra giúp chúng tôi vận hành hai tháp áp suất đẩy thức ăn vào bốn khu nuôi lợn, chạy hệ thống máy bơm nước, giàn mát và các thiết bị khác. Đến nay, công nhân ở trại vẫn còn cảm thấy mới mẻ khi nấu ăn bằng điện sản xuất từ chính chất thải của trang trại mình”.
Như một phần thưởng, các bể xử lý khí sinh học “tiêu hóa” phân và nước thải để biến nó thành một dạng phân bón sinh học rất thích hợp cho canh tác hữu cơ. Chúng giàu các chất dinh dưỡng như nitơ, phốt pho và kali và có thể thay thế cho phân bón tổng hợp vốn tốn kém và mất nhiều năng lượng để sản xuất. Quá trình xử lý sinh học cũng làm giảm đáng kể mùi nên tại trang trại của ông Hậu, gần như không có bất kể mùi khó chịu gì. Ông Hậu cho biết vì không làm vườn nên họ thường đem phân ủ cho các hộ quanh vùng sử dụng để giúp tăng độ phì nhiêu của đất và năng suất cây trồng.
“Có nhiều người nghĩ rằng khí sinh học không hiệu quả. Nhưng chúng tôi ở đây để chứng minh điều ngược lại”, TS. Nguyễn Đức Khánh, Giám đốc Kỹ thuật của EGreen, chia sẻ. Để giúp công nghệ dễ tiếp cận người dân hơn, nhóm của anh đã phát triển một công nghệ có khả năng lọc sạch gần hết tạp chất trong khí sinh học và giảm sự ăn mòn đối với máy phát điện.
Khi làm việc với các trang trại hoặc hộ gia đình, họ bắt đầu bằng cách đánh giá hệ thống nào là tốt nhất cho một đối tượng cụ thể. “Cùng một công nghệ, nhưng chúng tôi có đến 3-4 quy mô khác nhau”, TS. Khánh nói, “Nó phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng mà trang trại cần và số lượng chất thải trang trại tạo ra”.
EGreen ước tính công nghệ của họ đã giúp các trang trại tiết kiệm tối thiểu 50% chi phí điện năng và thu hồi vốn trong vòng hai năm. Nó cũng góp phần xử lý hàng trăm tấn chất thải chăn nuôi và giúp cắt giảm hàng chục nghìn tấn phát thải CO2 tương đương mỗi năm.
Kỹ sư Phạm Đức Thọ, Giám đốc Công ty EGreen, bên cạnh hệ thống lọc khí sinh học để loại bỏ các tạp chất, H2S và hơi nước trong khí sinh học trước khi sử dụng làm nguồn nhiên liệu sạch chạy máy phát điện. | Ảnh: Ngô Hà, 2022
Lợi ích lớn của các hệ thống khí sinh học trong nước không chỉ là cắt giảm khí thải. Dự án BeCA ước tính sẽ giúp giảm 370.000 tấn CO2, tạo ra 300 việc làm tại địa phương, và cải thiện chất lượng cuộc sống của 1.500 phụ nữ nông thôn. Công nghệ này có thể giúp các trang trại hoặc hộ gia đình ở khu vực phía Bắc có mức độ phát triển thấp và mức độ nghèo đói cao tự cung tự cấp nhiên liệu sạch để nấu ăn và cắt giảm chi phí điện.
Kỹ sư Phạm Đức Thọ, Giám đốc Công ty EGreen, kể một số chủ trang trại thậm chí đã tự cung cấp đủ lượng điện cần nên có thể ngắt kết nối với điện lưới. Tùy theo sự đón nhận của các trang trại, công ty khởi nghiệp này đang thiết lập mô hình ESCO và cam kết cung cấp điện cho trang trại trong thời hạn 3-5 năm với chi phí cố định không bao gồm thuế là 1.600đồng/kWh, hoặc với chi phí biến đổi theo khung giờ cao điểm hay thấp điểm nhưng luôn đảm bảo thấp hơn điện lưới từ 10-30%.
“Về cơ bản, nó là mô hình cho thuê máy phát điện”, anh Thọ giải thích. EGreen sẽ đầu tư và lắp đặt máy phát điện khí sinh học ở trang trại và cung cấp điện từ nguồn năng lượng tái tạo cho các trang trại với giá rẻ hơn so với giá của EVN. Vì hầu hết các chủ trang trại gặp khó khăn trong việc tiếp cận vốn vay để đầu tư vào hệ thống điện khí sinh học và thị trường này vẫn còn rất sơ, nên bằng cách thúc đẩy mô hình ESCO không yêu cầu trang trại bỏ vốn ban đầu, EGreen có thể thu tiền hằng tháng dựa trên hóa đơn tiền điện để giảm rủi ro đầu tư cho các trang trại.
Năng lượng sạch cho mọi người
Ứng dụng năng lượng tái tạo trong nông nghiệp đang góp phần vào nỗ lực to lớn hơn để định hướng ngành nông nghiệp phát triển bền vững theo hướng carbon thấp. Tuy nhiên, những điều này thường được thúc đẩy bởi các mối quan tâm về kinh tế hơn là khí hậu. Nhiều mô hình trang trại kết hợp điện mặt trời đã được triển khai để sản xuất điện trên đất canh tác, mặc dù phải thừa nhận rằng vẫn có những trang trại đang “lách luật” để bán điện lên lưới với giá ưu đãi mà không hề trồng trọt hay chăn nuôi ở phía dưới.
Nhưng phát điện bằng khí sinh học lại mở ra một tiềm năng mới. Rõ ràng các trang trại phải có hoạt động nông nghiệp mới có chất thải để tạo ra khí sinh học. Và việc xử lý chất thải chăn nuôi đang là yêu cầu bắt buộc và ngày càng thắt chặt trong Luật Bảo vệ Môi trường mới. Nếu một mũi tên có thể trúng hai đích thì trong tương lai, các trang trại sử dụng máy phát điện khí sinh học có thể là một nhân tố quan trọng góp phần giải quyết cả bài toán năng lượng và môi trường.
Tuy nhiên, chúng đang gặp phải nhiều khó khăn về chính sách. Hiện nay, chính phủ đã hỗ trợ tất cả các loại hình đầu tư vào năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và sinh khối, nhưng chưa bao gồm khí sinh học. Trong bối cảnh không có giá FIT cho khí sinh học, các chủ trang trại vẫn do dự khi đưa ra quyết định đầu tư. Tại thời điểm mà mức độ quan tâm của thị trường đối với điện khí sinh học còn chưa cao, mô hình ESCO được coi là một giải pháp thỏa đáng cho các trang trại.
Trong dự án BeCA, bên cạnh các nhân tố chính còn có sự tham gia của Nexus for Development, đơn vị phát triển dự án carbon. Nexus sẽ phối hợp vùng SNV và EGreen xây dựng và bán các tín chỉ carbon thu được từ việc giảm khí nhà kính của các trang trại Việt Nam ra thị trường tự nguyện quốc tế. Tương tự như dự án carbon hợp tác giữa SNV và Nexus trước đây cho Chương trình Khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam giai đoạn 2003 – 2020 của Bộ NN&PTNT đã đem lại 7 triệu EUR từ ba triệu tín chỉ carbon thông qua việc sử dụng khí sinh học ở Việt Nam, dự án BeCA này kì vọng sẽ tạo ra nguồn tài chính dài hạn cho EGreen và các trang trại đang làm tốt vấn đề môi trường.
Nguồn – Ngô Hà, Báo Khoa học & Phát triển