Các nhà máy biogas tập trung ở Đan Mạch rất phát triển. Ảnh: hyperthermics.com
Trước đây, phần lớn lượng chất thải này được lưu trữ hoặc xử lý phân tán tại các trang trại, làm gia tăng nguy cơ phát thải khí mê-tan, loại khí nhà kính có khả năng gây nóng lên toàn cầu mạnh hơn nhiều lần so với CO₂ trong khoảng thời gian ngắn. Nhận thấy tiềm năng năng lượng từ nguồn chất thải này, từ những năm 1980, Đan Mạch đã bắt đầu phát triển các nhà máy biogas tập trung. Thay vì mỗi trang trại tự đầu tư hệ thống xử lý riêng với chi phí cao và hiệu quả hạn chế, chất thải từ nhiều trang trại được thu gom về các cơ sở xử lý quy mô lớn đặt tại các khu vực trung tâm.
Tại đây, chất thải hữu cơ được đưa vào các bể phân hủy yếm khí để sản sinh khí sinh học. Thành phần chính của biogas là khí mê-tan, vốn nếu phát tán trực tiếp ra môi trường sẽ góp phần làm gia tăng biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, khi được thu hồi và sử dụng làm nhiên liệu, nguồn khí này trở thành năng lượng tái tạo có giá trị. Một trong những điểm nổi bật trong mô hình của Đan Mạch là khí sinh học sau khi được xử lý và nâng cấp chất lượng sẽ được bơm trực tiếp vào hệ thống lưới khí quốc gia. Điều này giúp biogas không chỉ phục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ mà còn trở thành một phần của hệ thống cung cấp năng lượng trên phạm vi toàn quốc.
Theo các chuyên gia năng lượng, việc kết nối biogas với hạ tầng khí hiện có giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư mới, đồng thời nâng cao tính linh hoạt trong sử dụng năng lượng tái tạo. Bên cạnh việc sản xuất năng lượng, mô hình biogas tập trung còn mang lại nhiều lợi ích môi trường. Quá trình xử lý giúp giảm lượng khí mê-tan phát tán từ chất thải chăn nuôi, hạn chế ô nhiễm nguồn nước và giảm mùi hôi tại các khu vực nông thôn. Phần bã thải sau khi sản xuất khí sinh học tiếp tục được sử dụng làm phân bón hữu cơ, góp phần xây dựng nền nông nghiệp tuần hoàn.
Trong bối cảnh nhiều quốc gia đang tìm kiếm giải pháp giảm phát thải mê-tan theo Cam kết Mê-tan Toàn cầu và các mục tiêu khí hậu dài hạn, mô hình của Đan Mạch cho thấy chất thải nông nghiệp hoàn toàn có thể trở thành một phần quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia. Đối với Việt Nam, nơi ngành chăn nuôi và sản xuất nông nghiệp đang phát triển mạnh, tiềm năng phát triển biogas cũng được đánh giá rất lớn. Hiện nay, nhiều trang trại đã sử dụng hầm khí sinh học quy mô hộ gia đình hoặc trang trại, song phần lớn vẫn mang tính phân tán và hiệu quả khai thác năng lượng chưa cao.
Các chuyên gia cho rằng, trong dài hạn, Việt Nam có thể nghiên cứu phát triển các mô hình biogas tập trung theo cụm hoặc theo vùng sản xuất lớn, kết nối với hệ thống năng lượng địa phương để nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường.
Kinh nghiệm từ Đan Mạch cho thấy, nếu có quy hoạch phù hợp, cơ chế khuyến khích đầu tư rõ ràng và hạ tầng đồng bộ, chất thải nông nghiệp không còn là gánh nặng môi trường mà có thể trở thành nguồn năng lượng chiến lược. Đây cũng là hướng đi giúp giảm phát thải mê-tan, tăng cường an ninh năng lượng và thúc đẩy phát triển nền nông nghiệp tuần hoàn, phát thải thấp trong tương lai.