2 Năng lượng sinh khối sẵn có tại Việt Nam
2.2.7 Chất thải chăn nuôi
Ngành chăn nuôi ở Việt Nam không ngừng thay đổi. Tỷ trọng của ngành chăn nuôi trong tổng giá trị ngành nông nghiệp đã tăng từ 19,3% năm 2000 lên 27,1%năm 2009. Thống kê cho thấy tổng số hộ chăn nuôi lợn đang giảm dần, trong khi số lượng động vật nuôi trong mỗi hộ đang gia tăng. Đối với gia cầm, cả số hộ chăn nuôi cũng như số lượng động vật nuôi ngày càng tăng, điều này là do nhu cầu tăng cao về sữa và các sản phẩm từ sữa1. Khi xem xét các trang trại hộ gia đình, con số này cao hơn đáng kể, ước tính có khoảng 2 triệu trang trại chăn nuôi lợn.
Hình 11. Số lượng động vật nuôi tại Việt Nam (FAOStat, 2010)
Hơn nữa, tổng số trang trại chăn nuôi lợn và gia súc quy mô vừa và lớn ngày càng tăng. Chính phủ hỗ trợ phương thức chăn nuôi tập trung và công nghiệp hóa và xác định các trang trại lớn là một trong những giải pháp chống lại bệnh dịch lây lan trên cả nước (một vấn đề tái phát tại Việt Nam).
Việt Nam có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi gia súc trong năm 2010. Xu thế nêu trên dẫn đến một vấn đề môi trường ngày càng tăng do thiếu hệ thống quản lý phân bón thích hợp. Pháp luật Việt Nam về quản lý phân bón rất khó thi hành và nhận thức của người nông dân về vấn đề này cũng như các giải pháp liên quan còn yếu kém. Ước tính sản xuất phân bón tại Việt Nam đạt khoảng 95 triệu tấn mỗi năm (Tổng cục Thống kê, 2010). 50% phân ở thể rắn và 80% phân ở thể lỏng không được xử lý trước khi tái sử dụng hoặc được thải vào nguồn nước (Đoàn, 2006).
Việt Nam có lịch sử lâu dài với việc sử dụng hầm khí sinh học để xử lý phân. Các bên liên quan lớn nhất ở cấp hộ gia đình là Bộ NN & PTNT. Bộ NN & PTNT đang thực hiện “Chương trình Khí Sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam” trên toàn quốc từ năm 2003 với sự hỗ trợ của SNV và nguồn tài trợ từ Chính phủ Hà Lan (DGIS). Hơn 115.000 hầm khí sinh học đã được xây dựng từ năm 2003 - 2011.Bộ NN & PTNT cũng đang triển khai 2 chương trình khí sinh học quy mô hộ gia đình do Ngân hàng
1 Việt Nam hiện không thể đáp ứng nhu cầu về các sản phẩm thịt và sữa sản xuất trong nước. Thay vào đó, Việt Nam nhập khẩu thịt lợn với số lượng lớn và phần lớn sản phẩm sữa bột.
- 5,000,000 10,000,000 15,000,000 20,000,000 25,000,000 30,000,000 35,000,000 40,000,000 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 Pigs Cattle Buffaloes
Cơ hội Kinh doanh Sinh khối tại Việt Nam – Tháng 3/ 2012
Trang 26 / 90 Phát triển Châu Á (ADB)2và Ngân hàng Thế giới (WB)3 tài trợ. Ước tính có khoảng 500.000 công trình khí sinh học tại Việt Nam, trong đó có khoảng 300.000 hộ thay thế than để đun nấu tại các hộ dân ở khu vực nông thôn và 200.000 hộ thay thế củi đun để đun nấu tại khu vực miền núi (Hòa, 2011).
Ngành khí sinh học quy mô vừa và lớn hiện nay đang trên đà phát triển. Trong khi hầu hết sự phát triển thương mại lớn liên quan đến hầm khí sinh học kiểu hồ phủ bạt, các nhà tài trợ đang nỗ lực giới thiệu các mô hình thích hợp để kích thích thị trường quy mô trung bình. Vẫn còn nhiều cơ hội trong lĩnh vực năng lượng sinh khối quy mô vừa và lớn. Sản xuất khí sinh học từ chất thải chăn nuôi được đề cập ở trên nhưng khí sinh học cũng được sản xuất từ nước thải. Ngoài ra còn có cơ hội liên quan đến cung cấp thiết bị như bộ lọc H2S, máy phát điện khí sinh học, bộ trao đổi nhiệt, sản xuất phân bón, v.v...
Các bên liên quan chính bao gồm: SNV (EEP Mekong tài trợ, hợp tác với IE, GECI và SEI) và Bộ NN & PTNT (do ADB tài trợ). Bộ NN & PTNT mời SNV hỗ trợ Ngành Khí Sinh học Quy mô trung bình vào tháng 9 năm 2011. Một chương trình của Ngân hàng Thế giới (WB) cho khí sinh học quy mô vừa vừa kết thúc và vẫn chưa có kết quả theo dõi. Tất cả các chương trình này tương đối nhỏ, thí điểm từ 10 - 20 hầm khí sinh học ở miền Bắc Việt Nam. SNV hiện đang có khả năng kết hợp với chương trình của Ngân hàng Châu Á (ADB) tập trung vào việc cung cấp tín dụng cho nông dân để tiếp tục cơ cấu thị trường và giới thiệu hệ thống kiểm soát chất lượng cũng như đào tạo thích hợp cho thợ xây dựng và người sử dụng cuối cùng.
2.2.8 Chất thải rắn (hữu cơ) đô thị (OMSW)
Hiện nay 29% dân số sinh sống ở khu vực thành thị (Cardomy, 2011) và tốc độ đô thị hóa tăng 3% mỗi năm. Dân số tập trung ở khu vực đô thị thủ đô Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh chiếm khoảng 9 triệu người. Việt Nam ước tính có 15 triệu tấn chất thải được sản xuất hàng năm, trong đó 50% chất thải từ khu vực đô thị, trong đó ước tính 70% rác thải được thu gom (Thân, 2011). Ở các vùng nông thôn chỉ khoảng 20% rác thải được thu gom đã gây ra ô nhiễm môi trường và các vấn đề về sức khỏe.
Khi đất nước phát triển và tốc độ tiêu dùng tăng, khối lượng rác thải từ các các nguồn khác nhau trở thành vấn đề lớn đối với môi trường. Các hệ thống liên quan đến thu gom rác thải, vận chuyển, chất đống, xử lý, và loại bỏ chất thải là không phù hợp và không bền vững. Hiện nay, Chính phủ Việt Nam phối hợp với các đối tác ở một số nước châu Âu theo đuổi các giải pháp cho những vấn đề này bao gồm Thụy Điển, Đức, Belarus và Phần Lan.
Hiện nay, chất thải rắn đô thị tương ứng với 80% tổng chất thải thu gom được (không kể chất thải nông nghiệp) với lượng rác thải hữu cơ từ các khu đô thị chiếm từ 45% - 80% (URENCO, 2011) (Ngân hàng Thế giới, Bộ Tài nguyên và Môi trường, CIDA, 2004). Các số liệu gần đây được cung cấp bởi URENCO cho thấy tỷ lệ chất thải hữu cơ thấp hơn ở Hà Nội, 42% hữu cơ và 5% giấy4. Cơ quan lớn nhất chịu trách nhiệm thu gom chất thải, chất đống, vận chuyển, và xử lý chất thải là URENCO dưới sự giám sát của Bộ TN & MT và Sở TN & MT (thuộc Chính phủ). Có một hệ thống tổ chức thu gom và vận chuyển rác thải tại khu dân cư, các quận, và phường. Các nhà 2 Tăng cường Chất lượng và An toàn Sản phẩm Nông nghiệp và Dự án Phát triển Khí sinh học (QSEAP), khí sinh học
quy mô hộ gia đình chỉ là một hợp phần nhỏ trong toàn bộ chương trình
3 Năng lực Cạnh tranh ngành Chăn nuôi và Dự án An toàn Thực phẩm (LIFSAP), khí sinh học quy mô hộ gia đình chỉ là một hợp phần nhỏ trong toàn bộ chương trình
Cơ hội Kinh doanh Sinh khối tại Việt Nam – Tháng 3/ 2012
Trang 27 / 90 thu gom rác thải hàng ngày của URENCO chất rác thải lên xe để chuyển đến các bãi chôn lấp của thành phố. Chất thải rắn đô thị được chuyển đến bãi chôn lấp mà không cần xử lý và không có hệ thống phục hồi khí trong nước.
Mặc dù Luật Bảo vệ môi trường và Nghị định về quản lý chất thải rắn đã được ban hành để giải quyết vấn đề xử lý chất thải phù hợp, nhưng chưa được thi hành. Ngân sách chính phủ cho lĩnh vực xử lý rác thải này được đóng góp thêm bởi các hộ dân (khoảng 1,25USD/ người/ năm), các bệnh viện và ngành công nghiệp.
2.2.9 Lúa gạo
Việt Nam là nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai trên thế giới và có lịch sử trồng lúa lâu đời. Trong 5 năm qua, sản xuất gạo tại Việt Nam đã tăng đáng kể, đạt khoảng 40 triệu tấn lúa trong năm 2010 (Tổng cục Thống kê, 2010). Theo báo cáo của Bùi Quang Tuấn (Tuấn, 2007), căn cứ vào tỉ lệ sản phẩm phế thải (RPR), ước tính Việt Nam sản xuất 23 triệu tấn rơm rạ và 8 triệu tấn trấu mỗi năm. Trong khi rơm rạ chủ yếu đượcbỏ lại trên cánh đồng sau khi thu hoạch, vỏ trấu được sản xuất bởi hàng trăm ngàn nhà máy xay xát gạo trên toàn quốc với số lượng lớn.
Việt Nam có các trung tâm sản xuất lúa gạo lớn như khu vực đồng bằng sông Cửu Long chiếm 50% tổng sản lượng gạo và khu vực đồng bằng sông Hồng ở miền Bắc sản xuất khoảng 20% sản lượng gạo. Có 3 vụ mùa chính ở đồng bằng sông Cửu Long, trong khi đó đồng bằng sông Hồng chỉ có thể trồng hai vụ lúa mỗi năm. Như vậy, rơm rạ được sản xuất vào thời gian thu hoạch trong suốt cả năm. Tuy nhiên, việc sản xuất vỏ trấu phụ thuộc vào chuỗi cung ứng của thị trường gạo khi thóc được cất trữ, xay xát và bán theo nhu cầu thị trường. Do đó, sản xuất trấu ít nhiều cũng ổn định trong cả năm.
Trấu hiện đang được sử dụng tại Việt Nam theo nhiều cách khác nhau. Theo cách truyền thống, vỏ trấu được bà con sử dụng để đun nấu, làm nhiên liệu cho các lò nung gạch/ gốmhoặc làm phân bón cho các cánh đồng. Gần đây, một số dự án sử dụng trấu để sản xuất năng lượng. Sáu nhà máy sản xuất điện 10MW bằng phương pháp đốt trấu ở các tỉnh Tiền Giang, Cần Thơ, An Giang, Kiên Giang, và Đồng Tháp đã được xây dựng (TPO, 2010). Mỗi nhà máy này tiêu thụ 85.000 tấn trấu mỗi năm.
Hiện nay một số hoạt động đang được tiến
hành để xây dựng các hệ thống khí hóa trấu để sử dụng trong các lò nung gạch thay vì đốt trực tiếp (ENERTEAM, 2009)5. Tuy nhiên, thực tế là đốt trấu trực tiếp rất phổ biến tại hơn 6.000 lò gạch ở riêng khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Phương pháp đốt trấu này đã tiêu thụ gần 50% tổng lượng trấu trong khu vực (Hiền, 2010). Tại tỉnh Tiền Giang thuộc đồng bằng sông Cửu Long, giá trấu từ 100 – 500 đồng/ kg tùy thuộc vào số lượng bán và mùa vụ. Hợp đồng mua bán lớn có thể yêu cầu mức giá cạnh tranh hơn.
Trong 5 năm qua, sản xuất củi trấu đã trở nên phổ biến, cung cấp nhiên liệu có giá trị cho nồi hơi công nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam. Cũng có một số nhà sản xuất
5 Cũng được thảo luận mở rộng với các chuyên gia ENERTEAM, và chuyên gia tư vấn độc lập Marc Pare vào tháng 11 năm 2011
Hình 12. Sản xuất than bánh tại tỉnh Tiền Giang
Cơ hội Kinh doanh Sinh khối tại Việt Nam – Tháng 3/ 2012
Trang 28 / 90 củi trấu ép viên nhắm mục tiêu vào thị trường Hàn Quốc, Philipin, và EU hoặc thị trường địa phương. Ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), hệ thống sấy thóc tiêu thụ khoảng 100.000 tấn trấu. Trong tổng số 4 triệu tấn trấu sản xuất ở khu vực ĐBSCL, ước tính có 1 triệu tấn trấu không được sử dụng (Hiền, 2010). Trấu cũng được sử dụng sản xuất gạch, đây là một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường nhất tại Việt Nam.
Không giống như trấu, rơm rạ không được sử dụng với mức độ như vậy. Trước đây, rơm rạ được sử dụng để đun nấu tại địa phương, nhưng ngày nay điều kiện sống được cải thiện nên bà con đã không sử dụng nữa. Ngày nay, rơm rạ được sử dụng để trồng khoai tây, làm thức ăn, lót ổ cho gia súc, trồng nấm và vùi trực tiếp vào đất. Theo Ông Bùi Quang Tuấn (2007), 23% tổng số rơm rạ được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi. Theo khảo sát gần đây của SNV tại khu vực miền Trung Việt Nam ở tỉnh Quảng Bình (tháng 12 năm 2011), có khoảng 25% rơm rạ được sử dụng, 25% khác được đốt trên các cánh đồng và 50% được trộn với đất làm phân bón cho đất. Tại khu vực ĐBSCL, SNV cũng tiến hành một cuộc khảo sát ở tỉnh Cần Thơ (2011) và kết quả cho thấy 60% rơm rạ được đốt cháy trong khi đó 40% được vùi xuống đất. Ở khu vực đồng bằng sông Hồng, trong năm 2011, Hải Dương là tỉnh đầu tiên thúc đẩy sản xuất phân bón sinh học từ rơm rạ với quy mô lớn. 2.507 tấn rơm rạ (chiếm 26% tổng sản lượng rơm của toàn tỉnh) đã được sử dụng làm phân bón sinh học (Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hải Dương).
Các bên liên quan chính trong lĩnh vực này là Vinafood 2 (Công ty sản xuất lúa gạo ở khu vực miền Nam trực thuộc nhà nước) (50% thị phần), Vinafood 1 (10% thị phần) (Công ty sản xuất lúa gạo ở miền Bắc trực thuộc nhà nước) sản xuất/ xuất khẩu gạo. Một số tổ chức nghiên cứu quan trọng đó là Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long (CLRRI), Đại học Nông Lâm, Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau Thu hoạch (VIAEP, thuộc Bộ NN & PTNT).
2.2.10 Mía đường
Sản xuất mía đường tại Việt Nam đã liên tục giảm trong 10 năm qua với diện tích trồng giảm từ 344.000 ha năm 1999 xuống còn 266.000 ha trong năm 2010.Trong năm 2010, Việt Nam chế biến khoảng 16 triệu tấn mía (Tổng cục Thống kê, 2010). Tại cùng thời điểm, nhu cầu về đường tăng 30% trong năm 2010 so với nguồn cung cấp địa phương (Đặng Thanh Hương, 2010).
Tại Việt Nam mía được thu hoạch mỗi năm một lần ở miền Bắc và hai lần mỗi năm ở miền Nam. Thân cây mía được thu hoạch để chế biến và lá mía bỏ lại trên cánh đồng để phơi khô và đốt cháy. Mía thu hoạch được vận chuyển đến nhà máy chế biến đường, các sản phẩm phụ và chất thải (Hình 9).
Cơ hội Kinh doanh Sinh khối tại Việt Nam – Tháng 3/ 2012
Trang 29 / 90
Hình 13. Sản xuất mía đường và chất thải (Hai, 2008) và (Casuco, 2011)
Sử dụng bã mía làm nhiên liệu cho quá trình phát nhiệt và/ hoặc phát điện là công nghệ tiên tiến trong ngành sản xuất đường. Hiện nay bã mía được sử dụng 100% tại Việt Nam, chủ yếu là để sản xuất năng lượng tại các nhà máy sản xuất đường và một số lượng nhỏ làm thức ăn gia súc. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy chế biến có công nghệ (đồng) đốt cháy hiệu quả thấp. Vì vậy, đấy chính là cơ hội để tối ưu hóa các công nghệ (đồng) đốt này.
Ước tính hàng năm có khoảng 2 triệu tấn bã mía được các nhà máy sản xuất đường sử dụng để đốt trong nồi hơi tạo ra ít nhất 4 triệu tấn hơi nước và 560 triệu kWh điện (Cường, 2011), (Thọ, 2011). Hầu hết bã mía được xử lý tại chỗ và hiện tại chỉ có 3 nhà máy điện đang bán điện dư thừa cho lưới điện quốc gia. Giá bán điện cao nhất mà các nhà máy này nhận được là 4 cent đô la Mỹ/ kWh. Cả ba nhà máy này được đặt tại tỉnh Tây Ninh và nhà máy điện lớn nhất có công suất 24MW. Có 38 nhà máy đường đang sử dụng nhiệt và năng lượng từ bã mía.
Bộ NN & PTNT đặt yêu cầu cao khi đề cập đến nước thải và chất thải sau chế biến để giảm COD. Nước thải từ chế biến đường có thể được sử dụng để sản xuất khí sinh học. Tuy nhiên, khí sinh học hầu như không được sử dụng, nhà máy cũng không có thông tin nào về lượng khí sinh học được sản xuất (Hiệp hội, 2011) (Casuco, 2011). Đường, bã mía và mật mía có thể được sử dụng để sản xuất ethanol. Ở Việt Nam chỉ có một nhà máy ở tỉnh Phú Thọ hiện nay sử dụng mật mía kết hợp với sắn để sản xuất ethanol. Nhà máy này đang sản xuất 100 triệu tấn ethanol mỗi năm (trong đó một phần nhỏ là mật mía) (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, 2011).
Sugarcane Tree 60% body 10% leaves 30% top 15 - 35 % bagasse 3 - 6% molasses 10% sugar 2 – 6% mud Biofertilizer Industry or farmer Food Processing & ethanol (Co) generation & animal feed
Waste Water (rest)
Biogas Production
Cơ hội Kinh doanh Sinh khối tại Việt Nam – Tháng 3/ 2012
Trang 30 / 90 Với sản lượng đường giảm và
nhu cầu đường ngày càng tăng trên thị trường Việt Nam, sử dụng sản phẩm chính để sản xuất năng lượng không được khuyến cáo. Bã mía từ quy trình sản xuất hiện được khai thác 100% đế sản xuất năng lượng, tuy nhiên, có khả năng tăng tính hiệu quả chủ yếu thông qua công nghệ đồng phát.
Các bên liên quan bao gồm: Cục Trồng trọt, Bộ NN & PTNT, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông