Một vài chiến lƣợc cơ bản để thiết kế một khu công nghiệp sinh thái
Dưới đây là một vài chiến lược cơ bản đặt nền móng để thiết kế một KCNST. Xây dựng “cộng đồng” khu công nghiệp sinh thái sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn hơn nhiều so với tổng các hiệu quả mà từng doanh nghiệp hoạt động riêng lẽ gộp lại.
Tích hợp vào hệ thống tự nhiên
Lựa chọn vị trí xây dựng bằng cách đánh giá những lợi ích mang lại cho hệ sinh thái và thiết kế nó sao cho đáp ứng được khả năng chịu đựng của môi trường
Giảm thiểu tối đa ảnh hưởng đến môi trường địa phương bằng cách hội nhập hoạt động công nghiệp tại khu công nghiệp vào môi trường sinh thái tại chính địa phương.
Giảm thiểu tối đa sự đóng góp vào môi trường toàn cầu, ví dụ: hiệu ứng nhà kính,…
Hệ thống năng lượng
Sử dụng năng lượng đạt hiệu quả tối đa bằng cách áp dụng trang thiết bị hiện đại, tái sử dụng nhiệt lượng dư thừa,…
Đạt đến hiệu suất sử dụng năng lượng cao hơn thông qua trao đổi dòng năng lượng giữa các nhà máy.
Sử dụng rộng rãi năng lượng có thể tái chế được.
Quản lý dòng nguyên liệu và phế thải trong suốt quá trình
Chú trọng sản xuất sạch hơn và phòng ngừa ô nhiễm, đặc biệt với những độc chất khó phân hủy.
Tìm kiếm nguyên liệu có thể tái sử dụng và tái chế trong số những doanh nghiệp thuộc KCNST.
Giảm thiểu rủi ro từ nguyên liệu độc hại bằng cách thay thế nguyên liệu và kết hợp các cấp độ xử lý chất thải khác nhau.
Tạo mối quan hệ giữa các DN trong KCNST với những khu vực xung quanh, coi đó như một nguồn cung ứng và tiêu thụ những sản phẩm có thể sử dụng được thông qua trao đổi nguyên liệu và mạng lưới tái chế.
Hệ thống nước
Thiết kế dòng nước để bảo tồn tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm bằng các biện pháp như đã trình bày hệ thống năng lượng và quản lý dòng nguyên liệu, phế thải.
Quản lý khu công nghiệp sinh thái hiệu quả
+ Duy trì dòng trao đổi năng lượng và phế thải giữa các công ty trong KCNST + Khuyến khích sự nâng cao trong việc chấp hành các quy định về môi trường của mỗi doanh nghiệp và tổng thế KCN.
+ Vận hành hệ thống thông tin để hỗ trợ việc thông tin liên lạc giữa các công ty, thông báo đến các thành viên về điều kiện môi trường tại địa phương và cung cấp sự phản hồi về việc vận hành của KCNST.
Xây dựng và cải tạo
Xây mới hoặc cải tạo các công trình kỹ thuật đã có sẵn theo những điều kiện môi trường tốt nhất trong các tài liệu kỹ thuật xây dựng được lựa chọn. Chúng bao gồm tái chế hoặc tái sử dụng nguyên liệu và xem xét ý nghĩa vòng đời môi trường của nguyên liệu và công nghệ.
Hội nhập vào cộng đồng địa phương
Tìm kiếm lợi ích từ nền kinh tế địa phương và hệ thống xã hội thông qua các chương trình đào tạo và giáo dục, phát triển thương mại cộng đồng, xây dựng nhà ở cho người lao động,…
1.3.7. Những lợi ích phát triển hệ sinh thái công nghiệp và khu công nghiệp sinh thái [8, 9, 10]
Nhiều chuyên gia cho rằng KCNST là một trong số những chiến lược có thể dẫn đường cho sự phát triển công nghiệp bền vững và là một công cụ hữu ích đối với sự thực thi những ý tưởng về công nghiệp sinh thái, là kết quả của nhiều nỗ lực bảo vệ môi trường, đồng thời tạo một mô hình mới cho sự phát triền kinh tế địa phương.
Với số lượng hơn 12.600 KCN trên toàn thế giới, khu công nghiệp đã trở thành một phần của bức tranh toàn cảnh thế giới với khả năng ảnh hưởng đáng kể đến nền kinh tế, môi trường và xã hội. Chúng ta chỉ tập trung vào số lượng hàng trăm ngàn KCN, hàng triệu lao động, trong khi tập trung về vấn đề môi trường và rủi ro an toàn bị giảm đáng kể. Do đó, nghiên cứu và xa hơn là phát triển chiến lược KCNST hoặc phát triển lại những KCN đã tồn tại mang lại tiềm năng khổng lồ để “bẻ lái” những ảnh hưởng đã đề cập ở trên của phát triển khu công nghiệp trong lĩnh vực kinh tế, môi trường và xã hội.
Tuy nhiên, lợi ích mang lại của KCNST không chỉ về phương diện phát triển bền vững. Bên cạnh đó, nhiều chuyên gia cho rằng ảnh hưởng quan trọng hơn cả là phát triển công nghiệp sinh thái tại địa phương và cấp độ vùng miền – về phương diện xã hội và sự cải thiện môi trường cũng như lợi ích của các công ty hợp tác.
Bảng 1.4. Lợi ích của KCNST đến cộng đồng – môi trường - DN
Cộng đồng Môi trƣờng Doanh nghiệp
Mở rộng cơ hội phát triển doanh nghiệp tại địa phương (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiếp tục cải thiện môi trường và cân bằng sinh thái
Lợi nhuận cao hơn
Căn cứ để gia tăng thuế Sử dụng nguyên liệu tốt hơn
Nâng cao hình ảnh DN trên thị trường
Niềm tự hào cộng đồng Giảm chất thải Môi trường làm việc tốt hơn
Thu hút các DN có chất lượng tốt hơn
Đổi mới các giải pháp về môi trường
Nâng cao hiệu suất lao động
Cải thiện sức khỏe cho công nhân và cộng đồng dân cư
Nâng cao sự bảo vệ của hệ thống tự nhiên
Cơ hội tiếp cận nguồn vốn, tài trợ
Cải thiện chất lượng môi trường sống cho cộng
Sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên
đồng
Tạo cơ hội hợp tác với các DN nhà nước và nước ngoài
DN và nhà đầu tư có giá trị cao hơn trên thị trường
Ảnh hưởng thấp nhất đến cơ sở hạ tầng
Giảm chi phí hoạt động (năng lượng, nước, nguyên liệu)
Tăng cường chất lượng cuộc sống của khu vực gần phát triển công nghiệp sinh thái
Giảm chi phí thải bỏ
Cải thiện mỹ quan khu vực
Thu nhập từ việc bán phế phẩm, chất thải
Tạo cơ hội việc làm tốt Giảm gánh nặng và trách nhiệm pháp lý về môi trường
Cải thiện hình ảnh về sản xuất công nghiệp trong cộng đồng
Nâng cao hình ảnh trong cộng đồng
Thúc đẩy quá trình đổi mới, ứng dụng thành tựu khoa học
1.3.8. Các cơ hội và thách thức khi xây dựng KCNST [2, 11]
a. Cơ hội
- Chuyển đổi từ mô hình KCN truyền thống sang mô hình KCNST trên nền tảng của vị trí khu đất hiện có, không cần hình thành trên một địa điểm mới, do vậy không ảnh hưởng tới quỹ đất đô thị và không bị chi phối bới sự bành trướng của quá trình đô thị hóa và không xâm phạm tới đất đai nông nghiệp có giá trị.
- Sử dụng có hiệu quả hệ thống hạ tầng kỹ thuật sẵn có. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sử dụng mạng lưới giao thông vận chuyển hiện hữu của vùng và kết nối với mạng lưới giao thông thủy, đường bộ, đường sắt và đường hàng không quốc gia và quốc tế.
b. Thách thức
Trường hợp trên khu đất của KCN cũ:
- Khó xây dựng được hệ sinh thái công nghiệp đối với bán thành phẩm, phụ phẩm, chất thải nguyên liệu và năng lượng ở đầu vào, đầu ra, vận chuyển trong một số DN hiện hữu và chuyển đổi thành công nghệ BVMT.
- Khó giải quyết mâu thuẫn giữa các DN có sẵn hay mới vào KCNST.
- Khó xác định chính xác năng lực của hệ thống hạ tầng kỹ thuật hiện hữu và các hệ thống dịch vụ khác để chuyển đổi sang hệ thống hạ tầng kỹ thuật theo chủ đề môi trường đã định. Thật sự khó khăn đối với các DN không đủ tiêu chuẩn là DN thành viên của KCNST phải di dời hay chuyển đổi ngành nghề sản xuất để trờ thành các sinh thái công nghiệp.
Trường hợp trên khu đất hoàn toàn mới:
- Thuận lợi triển khai hệ thống hạ tầng kỹ thuật theo chủ đề môi trường đã định. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cho hệ thống này sẽ rất cao và phụ thuộc rất nhiều vào tiềm lực hệ thống hẹ tầng kỹ thuật toàn vùng.
- Tối ưu hóa dòng năng lượng và nguyên liệu còn phụ thuộc khả năng tổ chức, quản lý.
Sự hỗ trợ: KCNST đòi hỏi một chi phí ban đầu cao hơn, thời gian thu hồi vốn và
lợi nhuận dài hơn các KCN thông thường. Chủ đầu tư cần phải có sự đảm bảo cung cấp tài chính ( ngân hàng, các tổ chức bảo trợ,…) cho dự án với thời gian dài hơn. Vì vậy, xây dựng mô hình KCNST cho các khu/ cụm công nghiệp hiện hữu đòi hỏi sự hỗ trợ của Nhà nước về chính sách, chủ trương và các giải pháp cụ thể như:
- Miễn giảm chi phí thuê đất cho các DN và người thuê đât.
- Khuyến khích các DN tham gia KCNST. Đưa ra các tiêu chí định hướng phát triển bền vững công nghiệp của Bộ Công Nghiệp.
So sánh với mô hình KCN truyền thống
So sánh mô hình KCN truyền thống với mô hình KCNST cho thấy: mô hình KCN truyền thống vận hành theo quy trình, phát sinh nhiều chất thải là khó tránh khỏi. Trong khi đó, mô hình KCNST vận hành theo hệ thống khép kín trên nguyên tắc: cộng sinh công nghiệp, thực hiện trao đổi chất, tái sinh tái chế, tuần hoàn năng lượng và vật chất nhằm giảm thiểu chất thải, đem lại lợi ích kinh tế, đồng thời đạt được hiệu quả môi trường.
Phân tích và tổng hợp các quan điểm về sinh thái công nghiệp của nhiều nhà khoa học trên thế giới, nhận thấy có sự đồng thuận: các nhà khoa học không nhìn nhận sản xuất công nghiệp thông qua một công ty riêng rẽ hoặc viễn cảnh một dây chuyền sản xuất đơn lập, mà nhận thức sản xuất công nghiệp như là hệ sinh thái của mọi tổ chức – trao đổi thông tin, năng lượng và vật chất với nhau và với môi trường của chúng.
1.3.9. Các kinh nghiệm về áp dụng mô hình KCNST trên thế giới [2, 11]
Hiện tại, ngành công nghiệp nước ta chưa có bất kì kinh nghiệm nào về tổ chức xây dựng KCNST, chúng ta vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, học tập và tìm cách ứng dụng mô hình KCNST trong điều kiện công nghiệp hóa thực tiễn. Sau đây là một số KCNST điển hình trên thế giới.
a) Khu công nghiệp sinh thái Kalundborg
Là mô hình điển hình về KCNST, hạt nhân trung tâm của KCNST này là nhà máy điện Asnaes công suất 1.500 MW, sử dụng nhiên liệu hóa thạch than đá với hiệu suất chuyển hóa than thành điện năng cực đại chỉ đạt 40-60%, năng lượng dư thải ra môi trường dưới dạng nhiệt và hơi nước. Bằng cách thiết lập KCNST, nhà máy điện Asnaes đã tăng hiệu suất sử dụng năng lượng tới 90% từ than (hiệu suất sử dụng là 90%).
Những nguyên tắc cơ bản làm nền tảng cho sự hình thành quan hệ cộng sinh trong KCN Kalundborg bao gồm:
- Sự phù hợp giữa các ngành công nghiệp trên phương diện “trao đổi chất thải”. - Khoảng cách (về vị trí địa lý) giữa các nhà máy không quá lớn.
- Mỗi nhà máy đều nắm được thông tin liên quan đến các nhà máy khác trong KCN.
- Động cơ thúc đẩy các nhà máy tham gia vào KCNST là sự phát triển kinh tế bền vững.
- Sự phối hợp giữa các nhà máy là trên tinh thần tự nguyện và phù hợp với quy định của cơ quan chức năng.
Nhà máy điện Asnaes Nhà máy lọc dầu Statoil Sản xuất acid sulphuric Công ty làm ván trát tường Gyproc Cấp nhiệt cho
khu dân cư 5000 hộ
Nhà máy sản xuất dược phẩm và enzyme Novo Nordisk Nông trại 900 kg methane và ethane/giờ 80.000 tấn Vật liệu xây dựng và làm đường Thạch cao/năm 14.000 tấn hơi/năm Methane và Ethane 215.000 tấn hơi/năm
Bùn giàu dinh dưỡng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấp nhiệt cho nông trại nuôi cá
225.000 tấn hơi/nă
Bùn
170.000 tấn tro và xỉ/năm
Kết quả thực tế vận hành KCNST Kalundborg, Đan Mạch mang lại những lợi ích thiết thực như sau:
- Giảm sự tiêu thụ nguồn tài nguyên:
+ Dầu : 19.000 tấn/ năm + Than đá : 30.000 tấn/ năm + Nước : 600.000 m3/ năm - Giảm tải lượng khí thải phát sinh: + CO2 : 130.000 tấn/ năm + SO2 : 3.700 tấn/ năm - Tái sử dụng phế phẩm: + Tro : 135 tấn/ năm + Sulphua : 2.800 tấn/ năm + Thạch cao : 80.000 tấn/ năm + Ni tơ trong bùn: 800.000 tấn/ năm
b) KCNST Burnside, Canada
Hình 1.14. Khu công nghiệp sinh thái Burnside, Canada
KCN Burnside có diện tích 760 ha ở Darthmouth, Nova Scotia, Canada, được chuyển đổi thành KCNST vào năm 1992, là KCN lớn nhất Canada với khoảng 1300 nhà máy và 17.000 công nhân, bao gồm các loại hình công nghiệp như sau:
Bảng 1.5. Các loại hình công nghiệp đặc trưng tại KCNST Burnside, Canada
Loại hình công nghiệp Loại hình công nghiệp
1. Nhà ở 17. Phân phối
2. Keo dán 18. Sản xuất cửa
3. Máy lạnh 19. Thiết bị điện
4. Sửa chữa máy móc 20. Dịch vụ môi trường 5. Sản phẩm nước giải khát 21. Sản xuất đồ gia dụng
6. Vật liệu xây dựng 22. Thiết bị công nghệ thực phẩm 7. Trung tâm thương mại 23. Thiết bị công nghiệp
8. Vật liệu làm thảm và sàn nhà 24. Sản xuất thép 9. Sản xuất hóa chất 25. Xưởng cơ khí
10. Máy hút bụi 26. Dụng cụ y tế
11. Máy giặt 27. Tái sử dụng sơn
12. Thiết bị truyền thông 28. Sản xuất giấy/ carton 13. Lắp ráp và sữa chữa máy vi tính 29. In
14. Xây dựng 30. Mạ
15. Bao bì và đóng gói 31. Tủ lạnh
16. Sản phẩm bơ sữa 32. Kho hàng
(Nguồn: Hội thảo công nghệ và môi trường hướng đến KCNST sonadezi)
Trong những năm qua, KCNST Burnside được sử dụng như phòng thí nghiệm về công nghiệp sinh thái. Trong quá trình ứng dụng mô hình KCNST, KCN đã áp dụng các chiến lược phát triển kết hợp với sự đô thị hóa, nhằm từng bước thay đổi cơ sở hạ tầng và hoạt động của các cơ sở sản xuất thành phần cho phù hợp với tiêu chuẩn KCNST. Các nỗ lực cộng tác theo hướng này bao gồm:
- KCN, khu đô thị và các trường đại học cùng hợp tác nghiên cứu ứng dụng mô hình KCNST.
- Trường đại học, công ty cấp điện tư nhân và cơ quan quản lý nhà nước cùng hợp tác xây dựng Trung tâm hiệu suất sinh thái (Eco – efficiency center).
- Thành lập các cơ sở sản xuất mới có khả năng tái sử dụng , cho thuê, sữa chữa, tái sinh và tái chế rác thải.
- Quản lý chuỗi nguyên liệu cung cấp trong KCN và sự cộng tác trong quá trình thu hồi phế liệu phục vụ tái sinh chất thải. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phối hợp hành động giữa các cơ sở sản xuất và cơ quan quản lý nhà nước trong việc huấn luyện quản lý môi trường và nâng cao nhận thức theo nhu cầu xây dựng KCNST.
Yếu tố quyết định thành công của KCNST này không chỉ nằm ở sự quan tâm và tự nguyện xây dựng KCNST của các cơ sở sản xuất, mà còn có sự tham gia liên tục, bền bỉ của các nhóm đối tác từ chính quyền đến ngành công nghiệp, trường đại học, viện nghiên cứu, và các tổ chức quần chúng nhân dân quan tâm đến lợi ích môi trường.
c) KCNST Fairfield, Baltimore, Maryland, USA
KCN nằm ở phía đông nam thành phố Baltimore với diện tích sử dụng 880 ha. Thành phần KCN bao gồm: các ngành dầu khí, hóa chất hữu cơ và những cơ sở sản xuất nhỏ hỗ trợ cho các công ty lớn ( lắp ráp lốp xe, sản xuất thùng chứa, bao bì,…) KCN đã được lựa chọn xây dựng mô hình KCNST lý tưởng cho tương lai. Các hoạt động nhằm chuyển đổi KCN Fairfield thành KCNST bao gồm việc mở rộng các cơ sở sản xuất hiện có gắn liền với nhu cầu bổ sung thêm các cơ sở sản xuất khác phù hợp hệ sinh thái công nghiệp theo các hướng chính sau: