Tóm tắt ý chính
- Ngành chăn nuôi đóng góp một phần không nhỏ vào lượng phát thải toàn cầu, chủ yếu thông qua quá trình tiêu hoá, phân thải, sử dụng nhiên liệu và xử lý chất thải.
- Vì vậy, tìm kiếm và triển khai các mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối không chỉ giúp giảm phát thải carbon mà còn tạo thêm giá trị kinh tế – môi trường – xã hội.
- Nhu cầu năng lượng trong các trang trại chăn nuôi và chế biến thức ăn tương đối lớn, thường sử dụng nhiên liệu hóa thạch, dẫn đến phát thải CO₂.
- tận dụng chất thải chăn nuôi và phụ phẩm nông nghiệp, chuyển hoá thành năng lượng tái tạo hoặc nguyên liệu sinh học, giảm phát thải và tăng hiệu quả kinh tế.
- Việc thu hồi và sử dụng sinh khối không chỉ giảm phát thải mà còn tạo thêm nguồn nguyên liệu cho sản xuất năng lượng hoặc phân bón hữu cơ.
1. Bối cảnh – Thách thức và nhu cầu cấp thiết
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng, việc giảm phát thải khí nhà kính (KHNK) trở thành yêu cầu cấp thiết đối với mọi ngành sản xuất, trong đó có ngành chăn nuôi. Ngành chăn nuôi đóng góp một phần không nhỏ vào lượng phát thải toàn cầu, chủ yếu thông qua quá trình tiêu hoá, phân thải, sử dụng nhiên liệu và xử lý chất thải.
Tại Việt Nam, việc xử lý chất thải chăn nuôi, phụ phẩm nông nghiệp và việc chuyển đổi sang sản xuất xanh, tuần hoàn đang được đẩy mạnh.
Vì vậy, tìm kiếm và triển khai các mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối không chỉ giúp giảm phát thải carbon mà còn tạo thêm giá trị kinh tế – môi trường – xã hội.
Cụ thể, các thách thức chính gồm:
Lượng khí methane (CH₄) và nitrous oxide (N₂O) phát sinh từ phân và phân huỷ chất thải chăn nuôi rất lớn.
Việc xử lý phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, trấu, vỏ cà phê, vỏ dừa,…) còn nhiều bất cập, nhiều nơi vẫn đốt ngoài trời gây phát thải CO₂ và ô nhiễm.
Nhu cầu năng lượng trong các trang trại chăn nuôi và chế biến thức ăn tương đối lớn, thường sử dụng nhiên liệu hóa thạch, dẫn đến phát thải CO₂.
Các chính sách quốc gia hướng tới cam kết “Phát thải ròng bằng 0” (Net Zero) vào năm 2050 đặt ra yêu cầu chuyển đổi mạnh mẽ.
Như vậy, mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối là hướng đi có tính chiến lược: tận dụng chất thải chăn nuôi và phụ phẩm nông nghiệp, chuyển hoá thành năng lượng tái tạo hoặc nguyên liệu sinh học, giảm phát thải và tăng hiệu quả kinh tế.
2. Vì sao chọn mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối?

Vì sao chọn mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối?
2.1 Sinh khối – nguồn nguyên liệu dồi dào
Sinh khối (biomass) ở đây có thể là phân chuồng, chất thải nông nghiệp, phụ phẩm cây trồng – cả hai loại nguyên liệu này thường bị bỏ đi hoặc xử lý chưa hiệu quả. Ví dụ: tại nhiều nơi ở Việt Nam, rơm rạ bị đốt bỏ ngoài đồng, dẫn đến tổn thất tài nguyên và phát thải.
Việc thu hồi và sử dụng sinh khối không chỉ giảm phát thải mà còn tạo thêm nguồn nguyên liệu cho sản xuất năng lượng hoặc phân bón hữu cơ.
2.2 Tính tuần hoàn – kinh tế tuần hoàn trong chăn nuôi
Mô hình chăn nuôi – sinh khối dễ dàng tích hợp theo hướng kinh tế tuần hoàn: động vật → phân thải → xử lý sinh khối → năng lượng/ phân bón → quay lại hỗ trợ chăn nuôi và trồng trọt. Ví dụ mô hình “Farm-Feed-Food-Fertilizer” tại một số trang trại Việt Nam.
Nhờ đó: giảm nhập khẩu phân bón hoá học, tăng giá trị phụ phẩm, giảm chi phí năng lượng, cải thiện môi trường chuồng nuôi và đất đai.
2.3 Giải pháp giảm phát thải khí nhà kính hiệu quả
Việc thu hồi khí methane từ phân chuồng và sử dụng làm biogas giúp cắt giảm trực tiếp nguồn CH₄ – một khí nhà kính có hiệu ứng mạnh hơn CO₂ nhiều lần.
Chuyển sinh khối thành biochar thông qua nhiệt phân giúp hấp thu và lưu giữ carbon lâu dài, đồng thời cải tạo đất.
Sử dụng năng lượng sinh khối thay thế nhiên liệu hóa thạch giúp giảm CO₂. Ví dụ: một trang trại bò tại Việt Nam đã dùng củi, vỏ trấu, mùn cưa thay cho nhiên liệu hóa thạch, giảm tới 85% lượng khí phát thải.
2.4 Tạo giá trị kinh tế mới và đáp ứng thị trường tín chỉ carbon
Mô hình này không chỉ mang lại lợi ích môi trường mà còn tạo ra giá trị kinh tế: phân hữu cơ, biogas, điện sinh khối, tín chỉ carbon. Việt Nam đang có tiềm năng lớn trong việc cung cấp tín chỉ carbon từ lĩnh vực nông-lâm-ngư nghiệp.
Như vậy, chăn nuôi kết hợp sinh khối là lựa chọn “win-win” trong bối cảnh chuyển đổi xanh.
3. Cơ chế vận hành mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối
Ở phần này, chúng đi sâu vào từng bước của mô hình: từ nguyên liệu tới xử lý và ứng dụng.
3.1 Nguyên liệu sinh khối trong mô hình
Phân chuồng và chất thải chăn nuôi: Bao gồm phân gia súc, gia cầm; nước thải từ chuồng; đệm lót chuồng. Đây là nguồn methane và nitrous oxide tiềm ẩn nếu xử lý không tốt.
Phụ phẩm nông nghiệp: Rơm rạ, trấu, vỏ cà phê, vỏ dừa, bã mía… những nguồn này hiện bị bỏ hoặc đốt, nhưng có thể dùng làm nguyên liệu sinh khối.
Chất thải chế biến thức ăn chăn nuôi hoặc phụ phẩm vụ chăn nuôi khác: Việc thu gom và tái sử dụng giúp tăng hiệu quả.
3.2 Xử lý sinh khối và chuyển hoá năng lượng
Có nhiều công nghệ khả thi, tùy theo quy mô và điều kiện. Dưới đây là các bước chính:
Thu gom và phân loại nguyên liệu: Tách chất rắn, chất lỏng; xử lý nước thải; gom đệm lót chuồng.
Hệ thống biogas/hầm khí sinh học: Phân và chất thải lỏng được dẫn vào hầm kỵ khí, sinh ra khí methane. Khí này có thể dùng: đun nấu, phát điện, sưởi ấm chuồng, sấy phụ phẩm. Ví dụ: một trang trại bò sữa áp dụng hầm biogas, xử lý ~1.500m³ chất thải/ngày.
Nhiệt phân sinh khối (biochar): Sinh khối được nhiệt phân trong môi trường thiếu oxy, tạo ra than sinh học (biochar) và khí/tinh thể khác. Biochar giữ carbon lâu dài và có thể bón vào đất cải tạo.
Đốt sinh khối hoặc chuyển hoá thành dạng năng lượng (chưng cất, khí hóa): Sinh khối viên, mùn cưa, trấu có thể đốt hoặc khí hóa để sinh nhiệt hoặc điện. Ví dụ: sử dụng củi, vỏ trấu, mùn cưa thay nhiên liệu hóa thạch tại một trang trại.
Tái sử dụng phụ phẩm và phân bón hữu cơ: Sau quá trình xử lý, phần còn lại có thể là phân hữu cơ, phân vi sinh, vật liệu chuồng, cải tạo đất. Ví dụ: trang trại tạo ra ~150 tấn phân hữu cơ vi sinh/ngày từ xử lý chất thải.

Xử lý sinh khối và chuyển hoá năng lượng
3.3 Tích hợp vào chuỗi chăn nuôi – sản xuất
Trang trại chăn nuôi cần thiết kế hệ thống khép kín: gia súc/gia cầm → phân thải → biogas/sinh khối → năng lượng + phân bón → sử dụng trong trồng trọt hoặc cải tạo đất chuồng.
Phụ phẩm cây trồng hoặc trấu, vỏ cà phê,… từ các vùng nông nghiệp lân cận có thể thu gom đưa vào hệ thống sinh khối.
Năng lượng sinh khối như biogas, điện sinh khối được dùng để vận hành: chiếu sáng, hệ thống sưởi chuồng, sấy thức ăn, phun chuồng, làm nước nóng,… giúp giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Phân hữu cơ và biochar được sử dụng trong đồng ruộng hoặc chính trang trại, tạo vòng tuần hoàn, giảm chi phí đầu vào và tăng giá trị đất đai.
Doanh nghiệp có thể tham gia thị trường tín chỉ carbon, bán năng lượng dư thừa, hoặc cung cấp phân bón hữu cơ cho thị trường bên ngoài.
3.4 Giám sát, kiểm kê và đánh giá hiệu quả
Việc kiểm kê khí nhà kính (CO₂e) là bước quan trọng để đo lường lượng phát thải và tiến tới giảm phát thải. Trong chăn nuôi, kiểm kê bao gồm các nguồn CH₄, N₂O, CO₂ từ quá trình tiêu hoá, phân huỷ chất thải và sử dụng năng lượng.
Trang trại cần lắp đặt cảm biến, hệ thống đo khí, hoặc sử dụng dữ liệu từ mô hình như GLEAM, IPCC để tính toán.
Đánh giá hiệu quả cần xem xét: lượng khí nhà kính giảm được, năng lượng sinh khối sử dụng/thay thế, chi phí đầu tư và vận hành, giá trị kinh tế thu được (phân hữu cơ, điện, tín chỉ carbon), lợi ích môi trường và xã hội (giảm ô nhiễm, cải thiện điều kiện chuồng, đất đai).
Hệ thống quản lý dữ liệu và báo cáo minh bạch giúp trang trại hoặc doanh nghiệp đăng ký tham gia thị trường carbon hoặc nhận hỗ trợ của nhà nước.
4. Các giải pháp kỹ thuật và quản lý để triển khai thành công
Để mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối vận hành hiệu quả, cần kết hợp giải pháp kỹ thuật, quản lý và chính sách hỗ trợ. Dưới đây là những giải pháp cụ thể:
4.1 Thiết kế và xây dựng hệ thống phù hợp
Lựa chọn kích cỡ hầm biogas hoặc lò nhiệt phân phù hợp với lượng sinh khối sẵn có.
Hệ thống thu gom phân chuồng phải đảm bảo khép kín, tránh thất thoát CH₄, mùi, ô nhiễm.
Hệ thống nhiệt phân hoặc đốt sinh khối cần có thiết bị xử lý khí, tro, bụi; đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường.
Kết hợp hệ thống lưu trữ năng lượng, thiết bị sử dụng (máy phát điện, sưởi ấm, sấy) để tối ưu nguồn năng lượng.
Lựa chọn vật liệu, công nghệ phù hợp với khí hậu Việt Nam, chi phí vận hành thấp, bảo trì thuận lợi.
4.2 Quản lý sinh khối và chất thải
Thu gom và phân loại chất thải: phân rắn – lỏng, đệm lót, nước thải; phụ phẩm trồng trọt phân loại theo tỷ lệ ẩm, loại bỏ tạp chất.
Kiểm soát lượng ẩm: Sinh khối quá ẩm hoặc khô đều ảnh hưởng hiệu suất khí/hệ thống nhiệt phân.
Vận hành hầm biogas: đảm bảo môi trường kỵ khí ổn định, duy trì nhiệt độ, khuấy trộn, hệ thống thu khí, xử lý khói/khí thải.
Nhiệt phân sinh khối (biochar): kiểm soát nhiệt độ, thời gian, thu giữ sản phẩm tro/biochar, xử lý tro còn lại và ứng dụng vào đất.
Phân bón hữu cơ từ chất thải: sau ủ hoặc xử lý, phân hữu cơ cần được kiểm tra chất lượng (độ ẩm, vi sinh, pH, hàm lượng NPK) trước khi dùng hoặc bán ra thị trường.

Quản lý sinh khối và chất thải
4.3 Kết hợp trồng trọt và cải tạo đất
Sử dụng phân hữu cơ và biochar để cải tạo đất nuôi trồng cây thức ăn chăn nuôi hoặc cây trồng xen canh quanh trang trại. Điều này nâng cao độ phì nhiêu, giữ ẩm, giúp cây phát triển tốt hơn.
Phối hợp với việc trồng cây chắn gió, cây che phủ xanh quanh chuồng trại để giảm nhiệt độ, giảm tiêu hao năng lượng sưởi ấm, đồng thời hấp thụ CO₂.
Thiết kế hệ thống tuần hoàn nước, tái sử dụng nước thải sau xử lý cho tưới cây hoặc làm mát chuồng.
4.4 Đào tạo, vận hành và giám sát người lao động
Nhân viên trang trại cần được đào tạo về vận hành hầm biogas, xử lý sinh khối, an toàn khí, bảo trì thiết bị.
Xây dựng quy trình vận hành chuẩn, kiểm tra định kỳ hệ thống thu khí, lò nhiệt phân, hệ thống lọc khí thải.
Giám sát và báo cáo dữ liệu vận hành: lượng sinh khối vào, khí thu được, điện/điện năng tái tạo, phân bón sản xuất, lượng phát thải giảm được.
Áp dụng hệ thống cảnh báo rò rỉ khí, mất áp, sự cố thiết bị để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
4.5 Tận dụng chính sách, tín chỉ carbon và hỗ trợ tài chính
Trang trại hoặc doanh nghiệp có thể đăng ký tham gia chương trình kiểm kê khí nhà kính, xác nhận lượng phát thải, và bán tín chỉ carbon. Điều này giúp tăng dòng thu.
Hưởng ưu đãi từ nhà nước: hỗ trợ thiết bị xử lý chất thải, vay vốn với lãi suất thấp, miễn giảm thuế với dự án năng lượng tái tạo.
Lồng ghép mô hình vào chuỗi giá trị: cung cấp phân hữu cơ cho nông nghiệp, cung cấp điện dư cho lưới hoặc cho doanh nghiệp chế biến gần trang trại.
Hợp tác với công ty năng lượng, doanh nghiệp môi trường để đầu tư triển khai mô hình lớn hơn, tận dụng quy mô kinh tế.
4.6 Đánh giá hiệu quả và nhân rộng mô hình
Đo lường các chỉ tiêu: lượng CH₄, CO₂, N₂O giảm được; lượng điện/nhiệt/sinh khối sử dụng; chi phí đầu tư và vận hành; doanh thu từ phân hữu cơ, tín chỉ carbon; cải thiện điều kiện môi trường chuồng, đất đai.
Xây dựng mô hình thí điểm tại một hoặc vài trang trại đại diện rồi nhân rộng cho các hộ chăn nuôi, hợp tác xã.
Chia sẻ kinh nghiệm, kỹ thuật, tài liệu hướng dẫn, kết nối với viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp để nâng cao hiệu quả và triển khai quy mô lớn.
5. Lợi ích của mô hình
Mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối mang lại nhiều lợi ích đa chiều:
5.1 Về môi trường và khí hậu
Giảm phát thải khí nhà kính: CH₄, N₂O và CO₂ đều được kiểm soát tốt hơn khi chất thải được xử lý và năng lượng từ sinh khối được sử dụng thay nhiên liệu hóa thạch.
Cải thiện chất lượng môi trường chuồng trại: giảm mùi hôi, giảm ô nhiễm nguồn nước và đất từ phân và nước thải.
Bảo vệ đất và hệ sinh thái: sử dụng biochar giúp lưu giữ carbon lâu dài, cải tạo đất, tăng độ ẩm và chất dinh dưỡng.
Hỗ trợ mục tiêu quốc gia về biến đổi khí hậu và đạt cam kết Net Zero.
5.2 Về kinh tế
Tận dụng chất thải và phụ phẩm thành nguồn nguyên liệu giá trị: giảm chi phí xử lý, thu hồi nguyên liệu.
Tạo ra năng lượng: biogas, điện sinh khối giúp giảm chi phí điện/nhiệt cho trang trại và có thể bán ra ngoài nếu dư thừa. Ví dụ một trang trại tại Việt Nam tiết kiệm hàng trăm triệu đồng mỗi tháng nhờ biogas.
Tạo ra phân hữu cơ và sản phẩm giá trị cao: phân vi sinh, vật liệu lót chuồng, biochar có thể bán hoặc dùng nâng cao hiệu quả sản xuất.
Tham gia thị trường tín chỉ carbon: với việc giảm phát thải, doanh nghiệp có thể nhận tín chỉ và tạo thêm nguồn thu.
Tăng hiệu quả sử dụng đất và nguồn lực: mô hình kết hợp giúp tối ưu hóa cả sản xuất chăn nuôi và sản xuất năng lượng/phụ phẩm.
5.3 Về xã hội và người chăn nuôi
Cải thiện điều kiện làm việc tại trang trại: môi trường sạch hơn, khí mùi ít hơn.
Góp phần an ninh năng lượng khu vực nông thôn: trang trại vừa là nơi sản xuất chăn nuôi vừa cung cấp năng lượng nhỏ cho cộng đồng hoặc khu vực lân cận.
Tạo việc làm mới: xử lý sinh khối, quản lý hệ thống biogas, vận hành thiết bị nhiệt phân, phân phối phân hữu cơ.
Nâng cao uy tín, thương hiệu: sản phẩm chăn nuôi và phân hữu cơ từ mô hình xanh dễ dàng tiếp cận thị trường xuất khẩu hoặc tiêu thụ trong nước với giá cao hơn.
Tìm hiểu thêm: Nuôi heo truyền thống hay thảo dược: Mô hình nào hiệu quả hơn?
6. Triển khai tại Việt Nam: Khuyến nghị và lưu ý
Để mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối phát huy hiệu quả tại Việt Nam, cần lưu ý một số điểm và khuyến nghị sau:
6.1 Điều kiện đầu tư và quy mô
Cần đánh giá quy mô trang trại: mô hình vừa và lớn dễ triển khai hơn (có đủ lượng chất thải và sinh khối để hiệu quả kinh tế rõ).
Hợp tác với đơn vị chuyên về xử lý sinh khối, biogas, năng lượng tái tạo để thiết kế đúng và tối ưu.
Huy động vốn: sử dụng vốn vay, vốn hỗ trợ hoặc mở hợp tác xã để chia sẻ chi phí đầu tư.
Chính quyền địa phương cần hỗ trợ về mặt đất đai, thủ tục, ưu đãi.
6.2 Chính sách và cơ chế hỗ trợ
Khuyến khích nhà nước hỗ trợ khoản vay ưu đãi, miễn giảm thuế, hỗ trợ kỹ thuật cho mô hình năng lượng sinh khối trong chăn nuôi.
Xây dựng cơ chế mua bán năng lượng (điện, nhiệt) từ trang trại vào lưới hoặc cho khu vực lân cận.
Thiết lập và vận hành thị trường tín chỉ carbon nội địa: trang trại và doanh nghiệp có thể tham gia để tạo thêm giá trị.
Hỗ trợ đào tạo kỹ thuật, vận hành và bảo trì hệ thống sinh khối để đảm bảo ổn định và hiệu quả lâu dài.
6.3 Chọn công nghệ và hợp tác kỹ thuật
Ưu tiên công nghệ phù hợp với khí hậu Việt Nam, dễ vận hành, bảo trì và có chi phí thấp.
Hợp tác với viện nghiên cứu, trường đại học hoặc doanh nghiệp công nghệ để thiết kế hệ thống phù hợp, tối ưu hóa vận hành, giảm chi phí.
Đầu tư vào hệ thống giám sát (khí thải, hiệu suất, dữ liệu vận hành) để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
6.4 Quản lý và vận hành bền vững
Xây dựng quy trình vận hành chuẩn: thu gom, phân loại, vận hành biogas, xử lý tro/biochar, sử dụng phân hữu cơ.
Theo dõi liên tục các chỉ tiêu môi trường – hiệu suất – kinh tế. Sửa chữa và bảo trì định kỳ để tránh sự cố và thất thoát.
Đào tạo người vận hành, nhân viên kỹ thuật và người quản lý để đảm bảo hiểu rõ về mô hình.
Có kế hoạch mở rộng khi mô hình thành công: có thể liên kết vùng, hợp tác giữa các trang trại để thu gom sinh khối tập trung, nâng cao hiệu quả kinh tế.
6.5 Lưu ý về môi trường và pháp lý
Tuân thủ các quy chuẩn về môi trường: khí thải, xử lý nước thải, âm thanh, chất thải rắn.
Xây dựng hệ thống an toàn: biogas là khí dễ cháy; sinh khối đốt cần kiểm soát tro, bụi, khí NOx, CO.
Đảm bảo đất sử dụng phân hữu cơ và biochar không bị ô nhiễm và phù hợp với tiêu chuẩn đất nông nghiệp.
Lưu trữ, vận chuyển và xử lý tro/biochar phải được tính toán để tránh phát thải ngược và rủi ro.
7. Kết luận
Việc triển khai mô hình chăn nuôi kết hợp sản xuất năng lượng sinh khối là một hướng đi mang tính chiến lược trong bối cảnh Việt Nam và thế giới đang hướng tới nền kinh tế tuần hoàn và giảm phát thải carbon. Mô hình này tận dụng tốt nguồn sinh khối – từ phân chuồng, phụ phẩm nông nghiệp – và chuyển hóa thành năng lượng tái tạo, phân hữu cơ, tham gia chuỗi giá trị xanh.
Những lợi ích từ môi trường, kinh tế, xã hội đều rất rõ ràng: giảm phát thải khí nhà kính, cải thiện môi trường chăn nuôi, tạo giá trị kinh tế mới, tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên và góp phần vào cam kết quốc gia về Net Zero. Tuy nhiên, để thành công cần có thiết kế kỹ thuật phù hợp, quản lý tốt, vận hành bền vững và được hỗ trợ bởi chính sách.
Tại Việt Nam, với tiềm năng lớn về phụ phẩm nông nghiệp và phát triển chăn nuôi quy mô, mô hình này hoàn toàn khả thi và hứa hẹn. Việc bắt đầu với thí điểm, nhân rộng từ vùng, xây dựng chuỗi sinh khối kết nối nhiều trang trại và phụ phẩm là cách để phát huy tối đa lợi ích. Với sự hợp tác giữa người chăn nuôi, doanh nghiệp, nhà nước và nhà nghiên cứu — chúng ta có thể hướng tới một ngành chăn nuôi xanh, tuần hoàn và giảm phát thải carbon một cách thực chất.
Thông tin chi tiết hoặc nhận báo giá, quý khách vui lòng liên hệ:
Hotline/Zalo: 0888.924.836
Email: content.thientue@gmail.com
Dược phẩm Thiên Tuế - Hợp tác chân thành



