Từ nhiều năm nay, hãng sản xuất máy bay hàng đầu thế giới là Boeing (Mỹ) đã triển khai chương trình sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững (sustainable aviation fuel – SAF) trong nỗ lực thực hiện cam kết cùng ngành công nghiệp giảm phát thải ròng khí CO2 có hại cho môi trường. Hồi tháng 2/2023, Boeing đã ký các thỏa thuận mua 5,6 triệu gallon (21,2 triệu lít) nhiên liệu SAF từ Nestle, nhà sản xuất SAF hàng đầu thế giới, tăng hơn gấp đôi lượng SAF mà Boeing mua vào năm ngoái.
Nhiên liệu SAF MY của Nestle được pha trộn với nhiên liệu máy bay thông thường theo tỷ lệ 30/70. SAF MY được sản xuất từ 100% chất thải có thể tái tạo và các nguyên liệu thô dư thừa, như dầu ăn và chất thải từ mỡ động vật, đáp ứng các tiêu chí bền vững nghiêm ngặt. Nhiên liệu SAF giúp giảm đến 80% lượng phát thải CO2 trong suốt vòng đời nhiên liệu, có triển vọng đạt 100% trong tương lai. Nó được công nhận có tiềm năng lớn trong công cuộc giảm phát thải carbon cho ngành hàng không trong vòng 20 - 30 năm tới.
Trong năm 2023, Boeing đang mở rộng chương trình bay kiểm thử ecoDemonstrator Flight Testing nhằm không ngừng tăng tốc sáng tạo phục vụ tính an toàn và bền vững. Máy bay ecoDemonstrator Explorer đầu tiên là một chiếc 787-10 Dreamliner thực hiện các chuyến bay thử nghiệm trong tháng 6/2023 từ Seattle (Mỹ) đến Tokyo (Nhật Bản), rồi sang Singapore và Bangkok (Thái Lan), sau đó trở lại Seattle, nhằm chứng minh rằng năng lực điều phối hàng không trên khắp các không phận toàn cầu có thể cải thiện hiệu quả vận hành, từ đó giảm đến 10% lượng nhiên liệu tiêu thụ và khí thải của máy bay. Theo kế hoạch, tại mỗi địa điểm, chiếc máy bay kiểm thử sử dụng nhiên liệu SAF được pha trộn theo tỷ lệ cao nhất.
Vào tháng 10/2023, Boeing hợp tác với Cơ quan Hàng không – Không gian Hoa Kỳ (NASA) và hãng hàng không United Airlines (Mỹ) để thử nghiệm trên chuyến bay (in-flight testing) nhằm đo lường mức độ ảnh hưởng của nhiên liệu SAF đến các vệt bụi và lượng khí thải phi carbon, ngoài việc giảm tác động đến khí hậu trong vòng đời của nhiên liệu. Trong quá trình thử nghiệm, chiếc ecoDemonstrator Explorer thứ hai của Boeing, một chiếc 737-10 của hãng United Airlines, bay với 100% nhiên liệu SAF và nhiên liệu máy bay phản lực thông thường trong các thùng chứa riêng biệt và nhiên liệu thay thế.
Theo định nghĩa của Liên Hiệp Quốc, năng lượng tái tạo (renewable energy) là năng lượng có nguồn gốc từ các nguồn tự nhiên được bổ sung với tốc độ cao hơn mức tiêu thụ của chúng. Ví dụ, ánh sáng mặt trời và gió là những nguồn không ngừng được bổ sung. Nguồn năng lượng tái tạo rất dồi dào và ở xung quanh chúng ta.
Trong khi đó, nhiên liệu hóa thạch (fossil fuels) - than, dầu và khí đốt - là những nguồn tài nguyên không thể tái tạo và phải mất hàng trăm triệu năm để hình thành. Nhiên liệu hóa thạch khi đốt để tạo ra năng lượng sẽ gây ra phát thải khí nhà kính (greenhouse gas) có hại, chẳng hạn như khí carbon dioxide (CO2).
LHQ nhấn mạnh: Chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch, hiện chiếm phần lớn lượng khí thải, sang năng lượng tái tạo là chìa khóa để giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu. Năng lượng tái tạo hiện rẻ hơn ở hầu hết các quốc gia và tạo ra số việc làm gấp ba lần so với nhiên liệu hóa thạch.
Nông nghiệp là một lĩnh vực đặc biệt, nơi vừa sử dụng, vừa có thể sản xuất ra năng lượng tái tạo. Năng lượng sinh học (bioenergy) được sản xuất từ nhiều loại vật liệu hữu cơ, được gọi là sinh khối (biomass), chẳng hạn như gỗ, than củi, phân và các loại chất thải khác để sản xuất nhiệt và điện, cũng như cây nông nghiệp để sản xuất nhiên liệu sinh học lỏng. Hầu hết năng lượng sinh học được sử dụng ở khu vực nông thôn để nấu ăn, thắp sáng và sưởi ấm, thường được người dân nghèo ở các nước đang phát triển sử dụng.
Các hệ thống sinh khối hiện đại bao gồm các loại cây trồng chuyên dụng, chất thải từ nông nghiệp và lâm nghiệp và các dòng chất thải hữu cơ khác nhau. Theo Tổ chức Union of Concerned Scientists (Liên minh Các nhà khoa học Quan tâm) của Mỹ, nhiều nông dân đã sản xuất năng lượng tái tạo bằng cách trồng ngô để điều chế ra cồn ethanol – dùng để chế xăng sinh học. Ngày càng nhiều nông dân và chủ trang trại đang tăng thêm thu nhập bằng cách thu năng lượng gió thổi qua đất của họ để tạo ra điện. Năng lượng tái tạo và nông nghiệp là một sự kết hợp thành công. Năng lượng gió, mặt trời và sinh khối có thể được thu hoạch mãi mãi, mang lại cho nông dân nguồn thu nhập lâu dài. Năng lượng tái tạo có thể được sử dụng trong trang trại để thay thế các nhiên liệu khác hoặc được bán dưới dạng “cây trồng thu tiền”.
Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, chỉ riêng năng lượng gió có thể cung cấp 80.000 việc làm mới và 1,2 tỷ USD thu nhập mới cho nông dân và chủ đất nông thôn vào năm 2020. Năng lượng tái tạo cũng có thể giúp giảm ô nhiễm, hiện tượng nóng lên toàn cầu và sự phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu.
Tại Việt Nam, năng lượng tái tạo trong nông nghiệp được quan tâm từ cấp Chính phủ và là một thành tố trong công cuộc xây dựng nông thôn mới. Chẳng hạn như tại TP. Cần Thơ ở Đồng bằng Sông Cửu Long, hồi tháng 1/2023, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Cần Thơ phối hợp với Công ty Sáng Tạo Xanh Việt Nam (Green IN) tổ chức Hội thảo “Giải pháp ứng dụng năng lượng tái tạo trong nông nghiệp”. Hội thảo này nằm trong khuôn khổ thực hiện dự án “Nâng cao nhận thức cho cộng đồng nông thôn về sử dụng năng lượng tái tạo trong nông nghiệp tại xã Thới Hưng, huyện Cờ Đỏ, TP. Cần Thơ”.
Mục tiêu của hội thảo nhằm giới thiệu một số ứng dụng của năng lượng tái tạo trong lĩnh vực nông nghiệp nhằm góp phần nâng cao nhận thức của cộng đồng nông thôn và tiến đến sản xuất nông nghiệp bền vững hơn, cũng như thảo luận việc ứng dụng năng lượng tái tạo vào trong lĩnh vực nông nghiệp nói riêng và nông thôn nói chung. Tại hội thảo, người tham dự đã được giới thiệu các tham luận về năng lượng tái tạo, như ứng dụng chu trình carbon trong canh tác nông nghiệp: lưu giữ vật liệu hữu cơ trên ruộng vườn; thiết bị sấy nông sản năng lượng mặt trời…
Theo Hiệp hội Năng lượng sạch Việt Nam, trong những năm gần đây, cùng với sự bùng nổ về phát triển năng lượng tái tạo ở khu vực Nam Bộ, mô hình ứng dụng năng lượng mặt trời vào sản xuất nông nghiệp đang được triển khai và đạt hiệu quả nhất định. Cũng theo Hiệp hội này, phát triển điện mặt trời kết hợp nông nghiệp công nghệ cao vốn là một mô hình sinh lợi kép đã được triển khai ở nhiều quốc gia trên thế giới và đang ngày càng phát triển tại Việt Nam. Đây là mô hình trang trại kết hợp nông nghiệp và năng lượng. Bên dưới trồng trọt các loại cây lương thực, cây ăn quả… hoặc chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm, thủy sản… Bên trên lắp các tấm pin mặt trời tạo ra điện sạch vừa phục vụ cho chính trang trại, vừa có thể bán điện cho điện lưới, tăng thêm doanh thu.
Trong khi đó, hồi tháng 9/2022, Liên minh Hợp tác xã Việt Nam đã làm việc với Công ty QUBE của Vương quốc Anh về chuyển giao công nghệ. Hai bên thống nhất về sự cần thiết của việc chuyển giao công nghệ, đặc biệt công nghệ xanh, thân thiện với môi trường trong khu vực kinh tế tập thể, hợp tác xã và nông nghiệp tại Việt Nam. Trước mắt, hai bên xúc tiến triển khai Dự án “Ứng dụng công nghệ sản xuất năng lượng tái tạo từ chất thải nông nghiệp để phát triển nông nghiệp tuần hoàn tại Việt Nam” trình Đại sứ quán Anh và cơ quan liên quan. Dự án này không chỉ góp phần nâng cao nhận thức về công nghệ xanh, năng lượng tái tạo, mà còn là mô hình điểm về triển khai ứng dụng năng lượng tái tạo quy mô nhỏ theo công nghệ tiên tiến của Anh cho các hợp tác xã, hộ nông dân trên phạm vi toàn quốc.
Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam cho biết: Tầm quan trọng của năng lượng tái tạo như năng lượng gió và mặt trời chủ yếu nằm ở việc sản xuất năng lượng điện. Sự chuyển đổi sang dạng năng lượng này đòi hỏi điện khí hóa rất nhiều hoạt động hiện đang dựa trên xăng dầu. Ngành nông nghiệp nên giữ vai trò quan trọng trong việc sản xuất năng lượng tái tạo vì nông nghiệp là một trong số ít ngành sản xuất ra sinh khối, đóng vai trò trong chu trình CO2. Các trang trại cũng là nơi có thể sản xuất những nguồn như năng lượng gió và năng lượng mặt trời.
Công ty Giải pháp Điều khiển & Tự động hóa CAS (Đà Nẵng) có gói sản phẩm AgriSolar+ 10kW thuộc hệ thống điện mặt trời mái nhà kết hợp cùng các hoạt động nông nghiệp phía dưới như trồng trọt, chăn nuôi... Hệ thống này được giới thiệu là có thể tạo ra thực phẩm tươi ngon, đồng thời tạo ra năng lượng mặt trời. Diện tích phù hợp để triển khai đa dạng từ 5m2 đến 10.000m2 cho các thửa đất sản xuất nông nghiệp không hiệu quả, các khu vực đất bỏ hoang; hay đất sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, xây dựng nhà màng, nhà kính.
Hồi năm 2019, CAS đã triển khai mô hình “Tăng trưởng xanh và phát triển bền vững, sản xuất nông nghiệp công nghệ cao kết hợp năng lượng mặt trời” gọi tắt là AgriSolar+ tại xã Mỹ Sơn (huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận). Hệ thống pin mặt trời với công suất 1MWp được lắp đặt trên diện tích 1 héc-ta, chia làm 5 dãy chính. Hồi đó, hệ thống này được lắp đặt với chi phí khoảng 20 tỷ đồng/hecta pin, dự kiến 6 – 8 năm sẽ lấy lại vốn. Bên dưới hệ thống pin mặt trời này, CAS tổ chức chăn nuôi cừu, trồng hành, trồng nha đam, trồng xương rồng, rau mầm (đều trồng theo dạng thủy canh) và đặc biệt là giống ớt quý Charapita có nguồn gốc từ nước ngoài.
Trong khi đó, ở Sơn La, tận dụng nguồn phế phẩm từ nông sản, từ năm 2016, Công ty Năng lượng Mộc Châu Xanh ở thị trấn Nông trường Mộc Châu đã nghiên cứu sản xuất lõi ngô, vỏ quả cà phê, mùn tre... thành than sinh học, mang lại hiệu quả thiết thực, phù hợp với các địa phương có nhiều phế phẩm nông nghiệp, tiết kiệm được chi phí sản xuất cho doanh nghiệp và tạo thêm việc làm, thu nhập cho người dân địa phương. Khu nhà xưởng rộng 2.500m², với dây chuyền hiện đại sản xuất than không khói công suất 150 tấn/tháng, cùng với kỹ thuật luyện than tre hoạt tính với công suất 5kg/ngày.
Tất nhiên, năng lượng tái tạo cũng có những vấn đề của nó. Nổi bật là giá thành năng lượng tái tạo thường cao hơn nhiều so với chi phí năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch. Chẳng hạn như chi phí đầu tư cho pin lưu trữ điện rất lớn. Tuy nhiên, cũng theo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam, ngành nông nghiệp có thể góp phần làm giảm chi phí năng lượng tái tạo bằng cách sử dụng tài nguyên của mình cho năng lượng tái tạo.