Khám phá tài nguyên từ tiềm năng của chất thải động vật

 

Chất thải động vật, đặc biệt từ ngành chăn nuôi quy mô lớn, là nguồn phát thải khí nhà kính quan trọng, trong đó methane chiếm phần lớn. Theo báo cáo của FAO, ngành chăn nuôi đóng góp khoảng 18% tổng phát thải khí nhà kính toàn cầu, với một phần lớn đến từ chất thải động vật. Nếu không được xử lý đúng cách, phân động vật có thể gây ô nhiễm nguồn nước, đất, phát sinh mùi hôi, và tăng nguy cơ ô nhiễm không khí.

Có những giải pháp nào đã được tập trung phát triển bởi các startup trên thế giới, để biến chúng thành nguồn “tài nguyên hữu cơ” hiệu quả?

>>>Xem thêm: Bảo vệ đại dương – Giữ gìn nguồn sống

1. Từ chất thải thành tài nguyên “sạch”

Livestock Water Recycling (LWR) ra đời vào năm 2003 tại Calgary, Alberta, Canada, với sứ mệnh cải tiến ngành chăn nuôi thông qua công nghệ tái chế nước tiên tiến. LWR cam kết hỗ trợ các trang trại tối ưu hóa việc quản lý nguồn nước, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và biến phân chuồng thành những sản phẩm giá trị như phân bón và nước sạch. Hướng đến một nền nông nghiệp bền vững, LWR đã khẳng định vị thế tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ đổi mới sáng tạo, góp phần xây dựng một tương lai xanh và hiệu quả hơn cho ngành nông nghiệp.

Từ đó, LWR thiết kế công nghệ tối ưu hóa việc xử lý phân chuồng và nước thải tại các trang trại chăn nuôi, đồng thời giải quyết các vấn đề môi trường và kinh tế liên quan. Hệ thống của LWR sử dụng các quy trình lọc, tách và tái chế tiên tiến, bao gồm:

1. Tách rắn-lỏng: Phân chuồng và nước thải được tách thành các thành phần rắn và lỏng. Phần rắn, giàu chất hữu cơ, được sử dụng để sản xuất phân bón khô hoặc làm nguồn năng lượng tái tạo.

2. Lọc dinh dưỡng: Phần lỏng tiếp tục được xử lý để tách các chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho. Những chất này được cô đặc thành phân bón lỏng giàu dinh dưỡng, phù hợp cho nông nghiệp và giảm nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước.

3. Tái chế nước sạch: Nước sau khi lọc được làm sạch để tái sử dụng trong trang trại, giảm đáng kể nhu cầu khai thác nước ngầm hoặc nước tự nhiên, đồng thời giảm chi phí vận hành.

Công nghệ của LWR không chỉ giúp các trang trại tuân thủ các quy định môi trường khắt khe mà còn biến chất thải thành tài nguyên có giá trị. Bằng cách này, LWR hỗ trợ các trang trại cải thiện hiệu suất, tiết kiệm chi phí, giảm thiểu phát thải khí nhà kính và góp phần xây dựng một nền nông nghiệp bền vững hơn.

>>>Xem thêm: Đổi Mới Sáng Tạo Mở (Open Innovation): Mô Hình Đột Phá Giúp Tăng Tốc Đổi Mới Sáng Tạo

2. Đầu bếp ruồi lính đen

BioBuu Limited, được thành lập tại Tanzania sau ba năm nghiên cứu chuyên sâu về hành vi sinh sản và chế độ ăn của ruồi lính đen, là một công ty tiên phong trong lĩnh vực côn trùng học tại Đông Phi. Với sứ mệnh thúc đẩy phát triển bền vững, BioBuu tập trung sản xuất thức ăn giàu protein cho gia cầm và thủy sản, cùng phân bón hữu cơ chất lượng cao. Sau khi thành công xây dựng nhà máy tại Tanzania và Kenya, BioBuu đang mở rộng tầm ảnh hưởng ra toàn châu lục, khẳng định vị thế trong nền kinh tế tuần hoàn.

Mô hình hoạt động của BioBuu tận dụng khả năng tự nhiên của ruồi lính đen để phân hủy rác thải hữu cơ và tạo ra các sản phẩm giá trị. Quy trình bắt đầu bằng việc thu gom rác thải hữu cơ từ các nguồn như chợ, nhà hàng, và hộ gia đình. Rác thải này được phân loại và xử lý sơ bộ trước khi đưa vào các cơ sở sản xuất của BioBuu, nơi chúng trở thành thức ăn cho ấu trùng ruồi lính đen. Khi ấu trùng phát triển, chúng tiêu thụ rác thải hữu cơ và chuyển hóa nó thành hai sản phẩm chính, ấu trùng ruồi lính đen giàu protein - đây là nguồn protein tự nhiên bền vững, dùng làm thức ăn cho gia cầm, thủy sản, giúp giảm phụ thuộc vào bột cá và đậu nành - và phân bón hữu cơ - Phần chất thải còn lại sau khi ấu trùng tiêu thụ được chuyển hóa thành phân hữu cơ giàu dinh dưỡng, lý tưởng cho canh tác nông nghiệp và cải tạo đất.

>>>Xem thêm: Tối ưu xây dựng: Phát triển bền vững và hiệu quả

3. Tạo ra năng lượng từ phân nhờ Biogas

HomeBiogas, thành lập năm 2012 tại Beit Yanai, Israel, là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực năng lượng bền vững. Với sứ mệnh lan tỏa lối sống thân thiện với môi trường, HomeBiogas phát triển các hệ thống biogas hiện đại, chuyển hóa chất thải hữu cơ thành năng lượng sạch và phân bón sinh học, góp phần xây dựng một tương lai xanh bền vững. Thông qua việc giảm thiểu dấu chân môi trường và hỗ trợ các doanh nghiệp đáp ứng tiêu chí ESG cùng mục tiêu khí hậu, HomeBiogas không chỉ cải thiện chất lượng cuộc sống mà còn góp phần xây dựng nền kinh tế tuần hoàn bền vững.

Ô nhiễm môi trường từ rác thải hữu cơ, lãng phí tài nguyên, thiếu năng lượng sạch, và phát thải khí nhà kính từ nông nghiệp là những vấn đề lớn mà HomeBiogas đang giải quyết. Lượng lớn rác thải thực phẩm và phân động vật thường bị bỏ đi, dẫn đến quá tải tại các bãi chôn lấp, phát sinh mùi hôi, ô nhiễm nguồn nước ngầm và khí thải nhà kính, đặc biệt là methane – một trong những khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhất. Đồng thời, tài nguyên hữu cơ chưa được tái sử dụng hiệu quả, trong khi nhiều hộ gia đình vẫn phụ thuộc vào nhiên liệu ô nhiễm như củi, làm trầm trọng thêm các vấn đề môi trường và sức khỏe.

Hệ thống biogas của HomeBiogas phù hợp với nguồn rác thải thực phẩm và phân động vật dồi dào tại Việt Nam, giúp chuyển hóa chúng thành năng lượng sạch phục vụ nấu nướng, sưởi ấm, và phân bón sinh học cho nông nghiệp. Mô hình này không chỉ giúp giảm ô nhiễm môi trường, giảm phát thải khí nhà kính, mà còn cung cấp giải pháp bền vững và tiết kiệm chi phí cho các hộ gia đình và nông trại Việt Nam.

4. “Nhiên liệu tái tạo” từ bò sữa

Amp Americas, được thành lập vào năm 2011 tại Chicago, Illinois, Hoa Kỳ, là một trong những đơn vị tiên phong trong lĩnh vực nhiên liệu tái tạo cho ngành giao thông vận tải. Công ty đặt mục tiêu thúc đẩy quá trình chuyển đổi toàn cầu từ nhiên liệu hóa thạch sang nhiên liệu tái tạo 100%, thông qua việc khai thác năng lượng sạch từ các nguồn chất thải, đặc biệt là từ nông trại bò sữa, góp phần xây dựng một tương lai bền vững.

Để giải quyết những vấn đề trên, Amp Americas bắt đầu với việc thu gom lượng lớn phân bò từ các trang trại bò sữa, vốn là nguồn thải giàu methane, một loại khí nhà kính mạnh. Chất thải này được đưa vào hệ thống phân hủy kỵ khí – một công nghệ sử dụng vi sinh vật trong môi trường không có oxy để phân hủy các hợp chất hữu cơ. Trong quá trình phân hủy, methane được tách ra và thu gom dưới dạng khí sinh học thô. Khí này sau đó được tinh chế thông qua hệ thống xử lý tiên tiến, loại bỏ các tạp chất như CO2 và H2S, để tạo ra khí tự nhiên tái tạo (RNG) đạt chuẩn sử dụng. RNG được nén hoặc hóa lỏng và phân phối đến các trạm nhiên liệu, phục vụ giao thông vận tải như xe tải hạng nặng và xe buýt. Phần chất thải còn lại từ hệ thống phân hủy kỵ khí được xử lý tiếp để tạo thành phân bón hữu cơ giàu dinh dưỡng, giúp cải tạo đất và hỗ trợ nông nghiệp. Quy trình này không chỉ giảm đáng kể lượng khí nhà kính phát thải từ chất thải chăn nuôi mà còn cung cấp nguồn nhiên liệu sạch, góp phần thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn và bền vững.

Tuan Kiet