Nhiên liệu sinh học với những vấn đề về năng lượng, nông nghiệp và phân bón

Nhiên liệu sinh học (NLSH) đang là giải pháp được ưa chuộng. Người ta coi NLSH vừa là sự bảo đảm nhiên liệu trong tương lai, lại vừa là giải pháp đối với sự nóng lên của trái đất. Nhưng chương trình sản xuất NLSH có thể có những ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đối với việc sử dụng đất, hoạt động nông nghiệp, tiêu thụ phân bón, môi trường, sự cung cấp lương thực và thương mại. Hiện nay, thế giới tiêu thụ 436.000 BTU năng lượng/năm. Trong đó, tỷ lệ của các nguồn năng lượng như sau( theo thống kê năm 1998): dầu mỏ 40%, khí đốt thiên nhiên 22,5%, than 23,3%, năng lượng hạt nhân 6,5%, thuỷ điện 7%, sinh khối và các dạng năng lượng tái tạo khác (địa nhiệt, năng lượng mặt trời và năng lượng gió) 0,7%. Dự đoán từ nay đến năm 2030, nhu cầu năng lượng của thế giới sẽ tăng trung bình 1,8%/năm. Khi đó, sinh khối và các dạng năng lượng tái tạo khác sẽ phải tăng lên đáng kể, với mức tăng trường hàng năm là 16% trong thời gian 1998 đến 2030 thì mới hạn chế được tỷ lệ của các nhiên liệu còn lại trong tổng năng lượng được tiêu thụ. Nhưng vấn đề là ở chỗ nếu “sinh khối và các dạng năng lượng tái tạo khác” tăng trưởng chỉ 5%/năm, liền trong 32 năm (1998-2030) cũng đã là một mục tiêu đầy tham vọng, hầu như không thể đạt được. Điều đó có nghĩa là năng lượng từ nguồn “sinh khối và các dạng năng lượng tái tạo khác” chỉ có thể giải quyết được những vấn đề quy mô nhỏ. Sự nóng lên của trái đất CO2 là nguyên nhân chính làm trái đất nóng lên. Mọi loại thực vật trên trái đất đều hấp thụ CO2, nhưng nếu cây cối được dùng trực tiếp làm nhiên liệu hoặc được chuyển thành nhiên liệu thì sẽ lại không sinh ra CO2 thải vào môi trường. Xét theo mặt này, NLSH là nguồn nhiên liệu cân bằng CO2 . Tuy nhiên, việc trồng cây lại tiêu tốn năng lượng để làm đất, sản xuất phân bón và thuốc trừ sâu, vận chuyển sản phẩm, vận chuyển phân bón, thuốc trừ sâu; năng lượng để sấy, nghiền hạt và biến dầu hạt thành dạng có thể làm nhiên liệu (ví dụ trong trường hợp diezen sinh học chế từ dầu thực vật). Chỉ có thể xác định cân bằng CO2 và năng lượng bằng cách đánh giá tất cả các yếu tố liên quan. Xét về lượng CO2 phát thải, NLSH rõ ràng có lợi thế (lượng CO2 do NLSH thải ra ít hơn nhiên liệu hoá thạch tới 75%), về mặt cân bằng nl, dùng NLSH cũng có lợi hơn. Sử dụng đất Đất trồng cây để sản xuất NLSH không được là đất trồng cây lương thực. Nhu cầu lương thực hiện nay cũng đang tăng do dân số tăng và chất lượng bữa ăn được cải thiện. Năm 1999, 12% diện tích đất toàn cầu được dùng làm đất nông nghiệp. Theo Tổ chức Nông lương quốc tế (FAO), 30 năm tới cần có thêm 200 triệu ha đất nông nghiệp mới đủ nuôi sống dân số thế giới đang ngày càng tăng. Tính chung toàn thế giới diện tích đất trồng cây lương thực trên đầu người đang giảm dần. Do đó, việc chuyển đất trồng cây lương thực sang trồng cây sản xuất NLSH là việc cực kỳ khó khăn. Trong những năm gần đây, người ta đã áp dụng những kỹ thuật mới để nâng cao năng suất thu hoạch. Tuy nhiên, tiến bộ khoa học kỹ thuật cũng mang theo những tác động tiêu cực. Một số công nghệ làm đất bị xói mòn nhanh hơn, phân hoá học và thuốc trừ sâu được sử dụng nhiều hơn đi kèm với sự ô nhiễm nước ngầm và sự kháng thuốc ở côn trùng. Theo các nhà khoa học, với mức độ công nghệ và nhu cầu dinh dưỡng như hiện nay trái đất chỉ có thể nuôi sống tối đa 7,7 – 8,4 tỷ người. Dân số thế giới sẽ mau chóng đạt đến ngưỡng này. Theo ước tính của LHQ, năm 2055 thế giới sẽ có 10 tỷ người, có lẽ trái đất tạm thời sẽ nuôi được số dân này, nhưng với điều kiện mọi vật, mọi người đều phải hoạt động ở mức hiệu suất lý tưởng. Riêng các nước EU có quỹ đất dự trữ, có thể trồng các loại cây lấy dầu để sản xuất NLSH trên diện tích này. Tuy nhiên, diện tích này không phải là cố định và không phải để dành riêng cho các loại cây lấy dầu. Tháng 11-2003, Ủy ban Nông nghiệp châu Âu cắt giảm diện tích đất dự trữ cho năm 2004 và 2005 từ 10% xuống còn 5% và động thái này được nông dân trồng lương thực hoan nghênh. Nếu trồng cây lấy dầu là phương sách cuối cùng đối với nông dân, rất có thể các nhà sản xuất NLSH phải đối mặt với tình hình cung cấp nguyên liệu không ổn định và cân nhắc kỹ trước khi đầu tư xây dựng các nhà máy chế biến ở quy mô có hiệu quả kinh tế. Bất kể tình hình đất dự trữ thế nào, hầu hết các nước trên thế giới đều không đủ đất trồng cây lấy dầu để tự cung cấp nhiên liệu. Các hoạt động nông nghiệp Cây cải dầu để sản xuất diezen sinh học thường được trồng xen canh giữa hai vụ lương thực. Đất dự trữ được trả một khoản trợ cấp nếu nó được để hoang hoá hoặc được trồng cây nhiên liệu. Nông dân ở châu Âu có xu hướng bỏ hoang các khu đất ở vùng ven (sườn đồi, khu ruộng ở xa hoặc rất nhỏ, đất hạn) hoặc đất ven các nguồn nước và gần bờ thửa. Xét về mặt kinh tế, loại đất này không thích hợp để trồng các loại cây lấy nhiên liệu như cải dầu. Tuy nhiên, có thể dùng để trồng cây làm chất đốt. Xét về mặt kinh tế nông nghiệp, không nền trồng một loại cây trên một thửa ruộng nhiều năm liền. Ví dụ, chỉ nên trồng cải dầu 4 năm một lần trên một thửa ruộng, 3 năm còn lại trong chu kỳ có thể trồng các loại cây khác. Ví dụ đất dự trữ có diện tích cố định là 100 ha, thì chỉ nên trồng cải dầu trên 25 ha, 75 ha còn lại nên để hoang hoặc trồng các loại cây nhiên liệu khác. Cũng có thể luân chuyển diện tích đất dự trữ, năm nay có thể trồng cải dầu cả 100 ha, sang năm sẽ trồng trên 100 ha khác. Tuy nhiên, điều này có bất lợi là các loại cây khác cũng sẽ được trồng trên vùng đất ven thường dùng để dự trữ, làm chi phí sản xuất các loại cây này tăng lên. Kết quả tính toán cho thấy, nếu trồng cải dầu làm NLSH, cần phải đạt được sản lượng cao (trên 4 tấn/ha so với sản lượng thông thường là 2.4 – 3,5 tấn/ha). Điều này còn chưa tính đến đất được dùng là đất ven nên các chi phí đầu vào khác là phân bón và thuốc trừ sâu sẽ cao. Ngoài ra, giá bán hạt cải dầu làm NLSH cũng phải cao. Nếu không có trợ cấp, việc trồng cải dầu làm NLSH hầu như không có cơ thành công. Thị trường và thương mại Cây cải dầu, dùng để làm thực phẩm, có một thị trường lớn, ổn định và chính thị trường này quy định giá của sản phẩm. Khi giá thị trường cao hơn giá của hợp đồng cung cấp năng lượng, nông dân có xu hướng giữ lại sản phẩm để bán làm thực phẩm. Tuy nhiên, làm như vậy sẽ không nhận được tiền trợ cấp cho đất dự trữ và còn vi phạm quy định của EU. Tiêu thụ phân bón Cây lấy dầu làm NLSH sẽ mở ra một thị trường phân bón mới. Mức độ sử dụng phân bón phụ thuộc vào loại đất và điều kiện tự nhiên, cây trồng trước đó, phương pháp làm đất, cách sử dụng phân bón và chế độ mưa. Năm 2005, tổng sản lượng NLSH của nước Anh ước tính 144 triệu lít (tương đương 121.000 tấn), cần 22.000 tấn phân bón (không kể lưu huỳnh). Năm 2010, ước tính tổng sản lượng NLSH của EU có thể đạt 5 triệu tấn, mức phân bón tiêu thụ lên tới gần 1 triệu tấn (kể cả lưu huỳnh). Đây là một mức tiêu thụ tương đối lớn. Tuy nhiên, trong đó có một phần dùng cho cây lương thực trên chính mảnh đất đó. (Nguồn: CNHC)