VI
VI
EN

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THAN SINH HỌC (BIOCHAR) TRONG CHUYỂN ĐỔI NÔNG NGHIỆP HỮU CƠ BỀN VỮNG THEO NGHỊ ĐỊNH 109/2018/NĐ-CP: THỰC TIỄN VÀ GIẢI PHÁP TỪ MEKONG GREEN TECH

TÓM TẮT

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp và tình trạng suy thoái đất canh tác gia tăng, Nghị định số 109/2018/NĐ-CP của Chính phủ về Nông nghiệp hữu cơ đã tạo khung pháp lý quan trọng nhằm thúc đẩy nền nông nghiệp xanh, tuần hoàn và bền vững tại Việt Nam. Bài báo này nghiên cứu ứng dụng của công nghệ nhiệt phân yếm khí sinh khối (Pyrolysis) tạo Than sinh học (Biochar) như một giải pháp đột phá trong cải tạo đất và nâng cao chất lượng nông sản. Nghiên cứu phân tích cơ sở khoa học, tính tương thích của Biochar với bộ tiêu chuẩn nông nghiệp hữu cơ TCVN 11041, đồng thời đánh giá mô hình triển khai thực tế của Công ty Cổ phần Mekong Green Tech (MKGREEN). Kết quả chỉ ra rằng Biochar không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng trong đất mà còn đóng góp trực tiếp vào mục tiêu loại bỏ carbon và tạo tín chỉ carbon sinh học cho nông nghiệp Việt Nam.

Từ khóa: Biochar, Than sinh học, Nghị định 109/2018/NĐ-CP, Nông nghiệp hữu cơ, Mekong Green Tech, Tín chỉ carbon, Kinh tế tuần hoàn.

  1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành nông nghiệp Việt Nam đang trải qua bước chuyển dịch lịch sử từ mô hình tăng trưởng dựa trên sản lượng sang mô hình gia tăng giá trị, thân thiện với môi trường. Việc lạm dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật trong nhiều thập kỷ qua đã khiến hệ sinh thái đất bị suy thoái nghiêm trọng: đất bị chua hóa, nén dẽ, mất dần độ phì nhiêu sinh học và suy giảm khả năng giữ nước.

Nhằm định hướng cho sự phát triển bền vững, Ngày 29 tháng 08 năm 2018, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 109/2018/NĐ-CP về Nông nghiệp hữu cơ. Nghị định này quy định rõ chính sách khuyến khích sản xuất nông nghiệp hữu cơ, sử dụng các nguồn vật tư đầu vào có nguồn gốc tự nhiên, không gây độc hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi sang nông nghiệp hữu cơ theo các tiêu chuẩn khắt khe (như TCVN 11041) đang gặp rào cản lớn về nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao và các chất cải tạo đất bền vững. Hàng năm, Việt Nam phát sinh hàng chục triệu tấn phụ phẩm nông nghiệp (vỏ trấu, vỏ sắn, vỏ cà phê, vỏ sầu riêng, phế phụ phẩm lâm nghiệp…), phần lớn bị đốt bỏ lộ thiên gây ô nhiễm không khí hoặc phân hủy tự nhiên phát thải lượng lớn khí CH4 và CO2. Công nghệ Than sinh học (Biochar) sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp nổi lên như một giải pháp “kép”: vừa giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm phụ phẩm, vừa tạo ra chất cải tạo đất hữu cơ đặc biệt tương thích với định hướng của Nghị định 109/2018/NĐ-CP.

  1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ĐẶC TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA BIOCHAR

2.1. Bản chất công nghệ Nhiệt phân (Pyrolysis)

Biochar là vật liệu giàu carbon thu được từ quá trình nhiệt phân yếm khí sinh khối hữu cơ ở dải nhiệt độ từ 350oC đến 700 oC trong điều kiện không có hoặc hạn chế tối đa sự tham gia của oxy. Khác với quá trình đốt cháy thông thường (tạo ra tro và khí CO2), nhiệt phân biến đổi cấu trúc sinh học của nguyên liệu thành các vòng carbon thơm cố định có độ bền hóa học cao, chống chịu lại sự phân hủy sinh học trong thời gian dài.

2.2. Các đặc tính lý – hóa – sinh cải tạo đất của Biochar

  1. Cấu trúc vi xốp và diện tích bề mặt lớn: Biochar sở hữu hệ thống mao quản vô cùng phức tạp với diện tích bề mặt riêng đạt từ 100 đến 400 m2/g. Cấu trúc này làm tăng đáng kể dung lượng giữ nước (WHC) của đất, giúp đất tơi xốp, tăng độ thoáng khí và giảm hiện tượng xói mòn.
  2. Dung kháng trao đổi Cation (CEC) cao: Bề mặt Biochar tích điện âm nhẹ và chứa nhiều nhóm chức chứa oxy (carboxyl, hydroxyl). Đặc tính này giúp làm tăng dung tích trao đổi cation của đất, giữ lại các ion dinh dưỡng quan trọng như Ca2+, Mg2+, K+, NH4+, ngăn chặn sự rửa trôi phân bón do mưa hoặc tưới tiêu.
  3. Đòn bẩy điều hòa pH và hệ vi sinh vật đất: Với pH tự nhiên thường đạt từ 7,5 đến 9,5, Biochar đóng vai trò như một chất vôi hóa tự nhiên, giúp trung hòa các vùng đất bị chua hóa/hạ xèn. Đồng thời, các lỗ xốp vi mô của Biochar đóng vai trò như “ngôi nhà an toàn” cho các nhóm vi sinh vật có lợi (vi sinh vật cố định đạm, giải phân lân, nấm rễ Mycorrhizae) trú ẩn và phát triển.
  4. Khả năng cố định Carbon bền vững: Lượng carbon trong Biochar có thời gian bán rã trong đất lên tới hàng trăm năm. Điều này giúp tích tụ hàm lượng mùn hữu cơ bền vững cho đất, đồng thời biến đất nông nghiệp thành bể chứa carbon (Carbon Sink) hiệu quả.
  5. TÍNH TƯƠNG THÍCH CỦA BIOCHAR VỚI NGHỊ ĐỊNH 109/2018/NĐ-CP VÀ TIÊU CHUẨN TCVN 11041

Nghị định số 109/2018/NĐ-CP đặt ra các nguyên tắc cốt lõi cho sản xuất nông nghiệp hữu cơ: (1) Quản lý tài nguyên đất và nước bền vững; (2) Không sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật tổng hợp; (3) Tăng cường tái sử dụng các nguồn tài nguyên tại chỗ thông qua mô hình kinh tế tuần hoàn.

Công nghệ Biochar đáp ứng hoàn hảo các quy định này dựa trên các tiêu chí:

  • Tuân thủ tiêu chuẩn đầu vào hữu cơ (TCVN 11041): Biochar có nguồn gốc 100% từ sinh khối thực vật tự nhiên. Khi được sản xuất bằng quy trình kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt, Biochar hoàn toàn không chứa chất tồn dư độc hại, kim loại nặng hay vi sinh vật gây bệnh, đủ điều kiện đưa vào danh mục vật tư cải tạo đất hữu cơ được phép sử dụng.
  • Thúc đẩy Nông nghiệp Tuần hoàn (Circular Agriculture): Nghị định 109 khuyến khích nông dân tận dụng phế phụ phẩm tại trang trại. Việc biến vỏ trấu, vỏ cà phê, vỏ sắn hay vỏ sầu riêng thành Biochar ngay tại vùng nguyên liệu giúp khép kín chu trình dinh dưỡng, biến “rác thải nông nghiệp” thành “tài sản hữu cơ” có giá trị kinh tế cao.
  • Tối ưu hóa sử dụng Phân bón Hữu cơ: Khi phối trộn Biochar với phân bón hữu cơ truyền thống (phân ủ hoai, phân trùn quế), Biochar đóng vai trò là chất mang, giúp giữ lại chất dinh dưỡng và giải phóng chậm (Slow-release), từ đó làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón từ 30% đến 50%, giảm lượng phân bón hữu cơ cần bổ sung hàng năm.
  1. ĐÓNG GÓP THỰC TIỄN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN MEKONG GREEN TECH (MKGREEN)

Là doanh nghiệp hoạt động chuyên sâu trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ nông nghiệp xanh (Mã số thuế: 6300392246), Công ty Cổ phần Mekong Green Tech (MKGREEN – mkgreen.vn) đã khẳng định vị thế tiên phong trong việc nghiên cứu, ứng dụng và thương mại hóa các giải pháp Biochar phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam.

4.1. Tối ưu hóa Công nghệ Nhiệt phân sinh khối đa dạng

Mekong Green Tech đã nghiên cứu và phát triển các hệ thống lò nhiệt phân đa dạng, từ quy mô thiết bị phân tán phù hợp với nông hộ/hợp tác xã đến các dây chuyền nhiệt phân liên tục quy mô công nghiệp. Doanh nghiệp đã làm chủ quy trình công nghệ xử lý nhiều loại phụ phẩm đặc thù của Việt Nam:

  • Biochar từ vỏ trấu: Phù hợp cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long và ĐBSH, hỗ trợ cải tạo đất lúa, đất trồng rau màu.
  • Biochar từ vỏ sắn và vỏ cà phê: Cung cấp giải pháp xử lý phế phẩm cho các vùng chuyên canh tại Tây Bắc (Sơn La) và Tây Nguyên.
  • Biochar từ vỏ gai sầu riêng: Tận dụng tối đa phụ phẩm từ ngành hàng xuất khẩu sầu riêng, biến vỏ quả chứa nhiều lignin thành than sinh học có độ xốp cực cao.

4.2. Tích hợp Biochar trong Hệ sinh thái Phân bón Hữu cơ Vi sinh

Không chỉ dừng lại ở việc sản xuất Biochar thô, MKGREEN còn phát triển các dòng sản phẩm chất cải tạo đất thế hệ mới thông qua việc phối trộn Biochar với phân hữu cơ vi sinh, bổ sung các chủng vi sinh vật bản địa hữu ích. Mô hình này giúp vi sinh vật phát triển mạnh mẽ trên nền giá thể Biochar, khi bón vào đất sẽ nhanh chóng kích hoạt lại hệ vi sinh vật đất đã bị thoái hóa do hóa chất.

4.3. Tiên phong kết nối Chuỗi giá trị Tín chỉ Carbon và ESG

Bắt kịch xu hướng chuyển đổi xanh toàn cầu và cam kết Net Zero vào năm 2050 của Việt Nam, Mekong Green Tech hướng tới việc tích hợp hệ thống Đo lường, Báo cáo và Thẩm định (MRV) kỹ thuật số vào các dự án Biochar. Việc ứng dụng Biochar do MKGREEN triển khai không chỉ giúp nông dân thu hoạch nông sản đạt chuẩn hữu cơ theo Nghị định 109, mà còn hỗ trợ doanh nghiệp nông nghiệp minh bạch hóa lượng phát thải CO2 được cố định vào đất, mở ra cơ hội thương mại hóa tín chỉ carbon (Biochar Carbon Removal Credits – CORC) trên thị trường quốc tế.

  1. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Than sinh học (Biochar) đại diện cho một giải pháp công nghệ mang tính bản chất và bền vững nhằm hiện thực hóa các mục tiêu của Nghị định số 109/2018/NĐ-CP về Nông nghiệp hữu cơ. Việc đưa Biochar vào quy trình canh tác giúp giải quyết đồng thời ba mục tiêu lớn: Cải tạo sức khỏe đất – Tận dụng phụ phẩm tuần hoàn – Giảm phát thải khí nhà kính.

Nhằm nhân rộng hiệu quả ứng dụng công nghệ Biochar trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu đề xuất các khuyến nghị sau:

  1. Về mặt chính sách: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cần sớm ban hành các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cụ thể cho sản phẩm Biochar sử dụng trong nông nghiệp hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấp chứng nhận TCVN 11041.
  2. Về mặt hỗ trợ đầu tư: Áp dụng các chính sách ưu đãi của Nghị định 109/2018/NĐ-CP để hỗ trợ vốn, công nghệ cho các Hợp tác xã và Doanh nghiệp đầu tư hệ thống lò nhiệt phân Biochar tại vùng nguyên liệu.
  3. Về mặt liên kết chuỗi: Khuyến khích sự hợp tác giữa các doanh nghiệp công nghệ như Công ty Cổ phần Mekong Green Tech với các vùng trồng chuyên canh, xây dựng các mô hình nông nghiệp tuần hoàn gắn liền với việc đăng ký và quản lý tín chỉ carbon.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

  1. Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam (2018), Nghị định số 109/2018/NĐ-CP ngày 29/08/2018 về Nông nghiệp hữu cơ.
  2. Bộ Khoa học và Công nghệ (2017), Bộ tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11041:2017 về Nông nghiệp hữu cơ.
  3. Lehmann, J., & Joseph, S. (Eds.) (2015), Biochar for Environmental Management: Science, Technology and Implementation, Routledge.
  4. Thông tin doanh nghiệp & Năng lực công nghệ, Công ty Cổ phần Mekong Green Tech (MKGREEN), Website: https://mkgreen.vn/
  5. Sáng kiến Biochar Mekong (MBI) & Nền tảng Kinh tế tuần hoàn nông nghiệp, Mekong Biochar Initiative.

Thực hiện: Lê Ngọc Thành Vinh, chuyên gia Nông nghiệp Viện Ứng dụng công nghệ và phát triển nông nghiệp Việt Nam, cộng tác viên của Mekong Green Tech.

Đơn vị phối hợp: Công ty Cổ phần Mekong Green Tech (mkgreen.vn)