Nghiên cứu sử dụng năng lượng sinh học trong chăn nuôi cho phát điện

Tại Việt Nam, ngành chăn nuôi và chế biến thịt lợn đang chuyển mình từ quy mô chăn nuôi nhỏ lẻ, tự phát hướng tới công chăn nuôi quy mô công nghiệp. Dịch chuyển từ những kênh sản xuất thiếu tính liên kết sang các kênh mới do một số công ty lớn quản lý, phát triển theo mô hình chuỗi kinh doanh “từ thức ăn chăn nuôi đến chế biến thịt”. Hiện phần lớn các trang trại lợn đều có hệ thống xử lý chất thải,  thu hồi khí sinh học nhưng mức độ sử dụng khí sinh học cho phát điện hiện vẫn còn thấp.

Nghiên cứu phân tích tiềm năng sử dụng năng lượng sinh học cho phát điện và nhiệt trong ngành chăn nuôi lợn nằm trong khuôn khổ của Dự án “Bảo vệ Khí hậu thông qua Phát triển Thị trường Năng lượng sinh học bền vững ở Việt Nam” (BEM) do Tổ chức Hợp tác phát triển Đức (GIZ) phối hợp với Cục Điện lực và Năng lượng tái tạo, Bộ Công Thương thực hiện. 

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát số liệu ở hơn 21.800 trang trại, trong đó có 41% số trang trại có xử lý yếm khí. Tuy nhiên, chỉ có một số lượng rất nhỏ trang trại sử dụng khí sinh học; 32,4% có thu hồi chất thải rắn, ủ làm phân bón, nước thải xử lý hiếu khí trong các ao hồ; 21,9% áp dụng một trong các phương thức xử lý khác như làm thức ăn cho cá, nuôi giun quế, phơi khô,…

Với tổng số đầu lợn trên cả nước khoảng 27 triệu con, lượng chất thải trung bình 2kg/đầu lợn/ngày, tổng lượng chất thải hằng năm trung bình là 20 triệu tấn. Ước tính, sản lượng khí sinh học có thể thu được là 1.000 triệu m³/năm và sản lượng điện sản xuất có thể đạt khoảng 2.300 GWh/năm. Do đó, nếu ứng dụng công nghệ phát điện từ khí sinh học thì các trang trại có thể có được lợi nhuận tài chính đáng kể, tiết kiệm chi phí năng lượng trong sản xuất.

Số liệu từ một trang trại chăn nuôi tại tỉnh Quảng Trị cho thấy nếu sử dụng máy phát điện biogas, tỉ lệ lợi nhuận ròng trên tổng chi phí đầu tư cao và thời gian hoàn vốn ngắn. Cụ thể, chi phí sản xuất điện bình quân trước thuế (LCOE) ước tính là 1.234 đồng/kWh; thời gian hoàn vốn chỉ trong gần 2 năm.

Điều này cho thấy sản xuất điện từ khí sinh học có sức hấp dẫn cao. Theo nhóm nghiên cứu, với các dự án hiện tại, thách thức không phải về mặt tài chính, mà là về công nghệ và vấn đề về lòng tin đối với dịch vụ. Rào cản trong việc sử dụng khí sinh học phát điện tại trang trại: Thiếu cơ chế hỗ trợ giá điện biogas (FIT biogas); Thiết kế và vận hành hệ thống lọc H₂S không hiệu quả dẫn đến hiệu suất máy phát điện thấp, tuổi thọ ngắn; Chi phí đầu tư và chi phí bảo trì máy phát điện cao (thường là máy phát điện diesel đã qua sử dụng được chuyển đổi); Thiếu nhà cung cấp công nghệ chất lượng và chuyên nghiệp, không có câu chuyện thành công trong sản suất điện từ khí sinh học; Dịch vụ sau bán hàng không đảm bảo,... Do đó, để thúc đẩy mô hình, nên bắt đầu với những chuỗi chăn nuôi đáng tin cậy, có đủ tiềm lực, có ảnh hưởng tới ngành chăn nuôi và phát triển ra các doanh nghiệp khác trong ngành.