Higashinada - Điểm tựa cho chu trình tài nguyên đô thị bền vững

Tại Nhật Bản, thành phố Kobe nổi lên như một hình mẫu tiêu biểu cho cách tiếp cận mới đối với quản lý nước thải - không chỉ xử lý để “loại bỏ” chất thải, mà còn biến chất thải thành nguồn tài nguyên có giá trị. Trung tâm của mô hình này chính là Nhà máy xử lý nước thải Higashinada, cơ sở lớn nhất thành phố, phục vụ khoảng 390.000 cư dân.

Truyền thống xử lý nước thải trong nhiều thập niên trước đây chủ yếu tập trung vào việc làm sạch nước rồi thải bùn ra ngoài, thường là bằng cách đốt hoặc chôn lấp. Tuy nhiên, trong bùn thải lại chứa một lượng lớn phốt pho - nguyên tố thiết yếu cho sản xuất nông nghiệp, cùng với nitơ và kali tạo thành bộ ba thành phần cơ bản của phân bón. Đặc biệt với Nhật Bản, một quốc gia gần như không có mỏ phốt pho trong nước, việc phụ thuộc vào nhập khẩu luôn tiềm ẩn rủi ro về an ninh tài nguyên.

Nhận thức được vấn đề này, thành phố Kobe đã triển khai dự án thu hồi phốt pho từ bùn thải tại nhà máy Higashinada, khởi động từ năm 2012 trong khuôn khổ chương trình B-DASH của Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch. Sau giai đoạn thí điểm, đến năm 2014, phốtpho thu hồi được chính thức đăng ký như một loại phân bón hợp pháp bởi Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản, và được đặt tên là “phốtpho tái sinh Kobe”.

Từ nguồn phốtpho này, thành phố phát triển dòng phân bón “Kobe Harvest”, chính thức thương mại hóa từ năm 2015. Phân bón này nhanh chóng được áp dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp địa phương: gạo, rau và thậm chí lúa dùng để nấu rượu sake đều được trồng bằng Kobe Harvest. Đáng chú ý, các sản phẩm này còn được sử dụng trực tiếp trong bữa trưa học đường tại Kobe, tạo nên một vòng tuần hoàn khép kín: từ bùn thải - thành phân bón - thành thực phẩm - quay trở lại hệ thống xử lý nước thải thông qua con người.

Đây chính là biểu hiện rõ nét của kinh tế tuần hoàn: tài nguyên không bị “mất đi” sau khi sử dụng, mà liên tục được tái sinh trong chu trình sản xuất - tiêu dùng - tái chế ở quy mô đô thị.

Bên cạnh phốt pho, một nguồn tài nguyên quan trọng khác tại Higashinada là khí sinh học (biogas). Trong quá trình xử lý bùn thải bằng phương pháp tiêu hóa kỵ khí, khí methane được sinh ra với khối lượng lớn. Trước đây, loại khí này thường chỉ được đốt bỏ để tránh phát tán ra môi trường. Tuy nhiên, từ góc nhìn mới về kinh tế tuần hoàn, Kobe coi đây là một dạng năng lượng tái tạo có thể khai thác hiệu quả.

Tại Higashinada, khí methane được tinh chế và thương mại hóa dưới tên gọi “Kobe Biogas”. Sản phẩm này được sử dụng làm nhiên liệu cho xe chạy bằng khí tự nhiên nén (CNG), đặc biệt là xe tải thu gom rác và phương tiện công vụ. Ngay cạnh nhà máy xử lý còn có một trạm cấp khí, nơi xe cộ có thể tiếp nhiên liệu trực tiếp. Ngoài ra, khí sinh học cũng được dùng để phát điện tại chỗ, và lượng điện dư được bán cho công ty điện lực, góp phần giảm phát thải CO₂ và tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo trong cơ cấu năng lượng đô thị.

Việc tận dụng khí sinh học không chỉ mang ý nghĩa môi trường mà còn kinh tế: chi phí vận hành giảm, nguồn năng lượng được nội địa hóa, và thành phố ít phụ thuộc hơn vào nhiên liệu hóa thạch nhập khẩu.

Từ 2019, giá phốt pho trên thị trường quốc tế tăng mạnh do biến động địa chính trị và nhu cầu toàn cầu gia tăng. Điều này khiến chi phí nhập khẩu phân bón của Nhật Bản leo thang, đặt ra vấn đề nghiêm trọng về an ninh lương thực và tài nguyên.

Trong bối cảnh đó, sản lượng phốtpho tái sinh được đẩy mạnh, quy mô dự án Kobe Recycle được mở rộng và việc tiêu thụ phốtpho tái chế tại địa phương trở thành mục tiêu chính sách rõ ràng. Nhu cầu từ phía nông dân tăng cao, không chỉ vì giá cả cạnh tranh mà còn vì ý thức ngày càng mạnh về sản xuất bền vững. Higashinada không còn chỉ là một mô hình trình diễn, mà trở thành một mắt xích thực sự trong chiến lược phát triển đô thị bền vững của Kobe.

Một đặc trưng quan trọng khác của nhà máy Higashinada không nằm ở công nghệ tái chế, mà ở triết lý thiết kế hạ tầng sau thảm họa động đất Hanshin-Awaji năm 1995. Trận động đất này đã phá hủy nghiêm trọng hệ thống đô thị Kobe, trong đó nhiều nhà máy xử lý nước thải bị tê liệt, gây ô nhiễm diện rộng và làm gián đoạn sinh hoạt của người dân.

Từ bài học đó, thành phố Kobe đặt mục tiêu xây dựng một hệ thống thoát nước có khả năng chống chịu thiên tai. Kết quả là mạng lưới “cống trục chính” được hình thành - một hệ thống liên kết tất cả các nhà máy xử lý nước thải trong thành phố. Nhờ mạng lưới này, nếu một nhà máy bị hư hỏng do động đất hoặc thiên tai khác, nước thải có thể được chuyển hướng sang nhà máy khác để tiếp tục xử lý, tránh tình trạng gián đoạn toàn hệ thống.

Higashinada, sau khi được phục hồi và nâng cấp, trở thành trung tâm của mạng lưới này. Điều này cho thấy tư duy phát triển bền vững tại Kobe không chỉ dừng ở môi trường, mà còn gắn chặt với khái niệm an ninh hạ tầng và khả năng thích ứng trước rủi ro.

Nhà máy xử lý nước thải Higashinada đại diện cho một mô hình hạ tầng đô thị thế hệ mới, nơi ba yếu tố - môi trường, kinh tế và xã hội - được tích hợp chặt chẽ.

Trong bối cảnh nhiều đô thị trên thế giới vẫn xem nước thải là gánh nặng chi phí, mô hình của Higashinada đặt ra một gợi ý quan trọng: nếu được thiết kế đúng cách, ngay cả những gì bị coi là “chất thải” cũng có thể trở thành nền tảng cho một nền kinh tế tuần hoàn, tự chủ và bền vững trong dài hạn.