Ứng dụng công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam

Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam

Công nghệ nhiệt phân mới được quan tâm ở Việt Nam từ đầu thế kỷ 21, đặc biệt trong bối cảnh tìm kiếm giải pháp quản lý chất thải và giảm phát thải. Theo báo cáo của UNIDO (2022), “một số thành viên trong cộng đồng nghiên cứu và khu vực tư nhân” ở Việt Nam đã tiên phong phát triển các dự án than sinh học hơn 20 năm qua. Mốc khởi đầu quan trọng là năm 2011, khi Nhà máy xử lý rác plasma Đông Anh (Hà Nội) được khởi công xây dựng (vốn đầu tư >700 tỷ đồng, công suất 500 tấn rác/ngày). Năm 2012, Công ty DVA Renewable Energy ra đời, khẳng định là “đơn vị tiên phong” ứng dụng nhiệt phân lốp xe ở Việt Nam. Từ đó, nhiều nhóm nghiên cứu và doanh nghiệp (ví dụ như Viện Dầu khí Việt Nam, ĐH Đà Nẵng) bắt đầu đề tài khoa học về dầu sinh học và than sinh học từ nhiệt phân. Trong giai đoạn 2016–2018, Công ty Kính nổi Chu Lai (Quảng Nam) được Chính phủ cho phép thí điểm nhập khẩu săm lốp cũ để tái chế thành dầu FO-R qua nhiệt phân. Các dự án hỗ trợ quốc tế gần đây cũng thúc đẩy nhiệt phân: dự án “Hệ thống nhiệt phân quy mô nhỏ” của UNIDO (2020–2023) đã thử nghiệm mô hình chế phẩm than sinh học từ sinh khối nông nghiệp tại ĐBSCL. Gần đây, xu hướng công nghệ xanh và cam kết “carbon trung hòa năm 2050” thúc đẩy đầu tư mới. Ví dụ, tháng 4/2025, công ty Husk Vietnam (gọi vốn từ Mekong Capital) công bố xây nhà máy than sinh học từ trấu đầu tiên tại ĐBSCL (công suất giai đoạn đầu ~3.000 tấn/năm, sản phẩm là than sinh học và tín chỉ carbon).

Các lĩnh vực ứng dụng công nghệ nhiệt phân

Xử lý rác sinh hoạt và công nghiệp: Nhiệt phân được xem là giải pháp tiềm năng để xử lý chất thải rắn hỗn hợp. Công nghệ này phù hợp cho các nhà máy không cần phân loại kỹ, có thể xử lý rác thải hữu cơ và nhựa hỗn hợp, vừa giảm thể tích rác, vừa thu hồi năng lượng. Cơ quan môi trường đánh giá nhiệt phân giúp “xử lý được các loại rác thải nhựa hỗn tạp” và tạo ra các sản phẩm năng lượng tái tạo như dầu sinh học, khí tổng hợp và than sinh học.

Trên hình là các kiện nhựa phế liệu (túi nilon, bao bì…) sắp được đưa vào quy trình nhiệt phân. Công nghệ này có thể tái chế nhựa hỗn hợp, kể cả nhựa bẩn hoặc chứa clo (PVC) mà không sinh dioxin, thu được dầu nhiệt phân và than sinh học. Dầu và khí thu được được xem là “năng lượng xanh” tái sử dụng được.

Tái chế nhựa và lốp xe phế thải: Nhiệt phân lốp xe, săm lốp và cao su dư thừa đang được nhiều doanh nghiệp quan tâm. Ví dụ, DVA Renewable Energy (Bà Rịa – Vũng Tàu) đã xử lý >46.500 tấn lốp xe cũ mỗi năm, thu hồi ~48% khối lượng đầu vào thành dầu FO-R và sản xuất than đen. Tương tự, Công ty Kính nổi Chu Lai (Quảng Nam) dùng nhiệt phân săm lốp nhập khẩu để sản xuất dầu FO-R dùng cho lò kính, thay thế ~46% nhiên liệu nhập khẩu.

Xử lý sinh khối nông nghiệp: Các phụ phẩm nông nghiệp như trấu, vỏ dừa, thân cây… được tận dụng bằng nhiệt phân thành than sinh học. Các dự án hợp tác (Biocare tại ĐBSCL và B4SS ở Thái Nguyên) đã ứng dụng nhiệt phân trấu quy mô thử nghiệm, nhằm cải tạo đất và giảm phát thải. Các nghiên cứu và dự án này nhắm tới chuyển hóa “lượng chất thải sinh khối lớn” (đặc biệt trấu) thành than sinh học cao cấp. Than sinh học thu được không chỉ là vật liệu giữ carbon lâu dài mà còn cải thiện độ phì nhiêu đất.

Sản xuất năng lượng và nhiên liệu: Sản phẩm của nhiệt phân (dầu pyrolysis, khí tổng hợp – syngas) có thể dùng làm nhiên liệu thay thế. Dầu sinh học và khí sinh ra có thể cấp nhiệt hoặc phát điện tại chỗ, giảm nhu cầu nhiên liệu hóa thạch. Ví dụ, khí sinh học từ quá trình nhiệt phân có thể được sử dụng trong các lò hơi hoặc tuabin để phát điện, đóng góp vào cung cấp năng lượng tái tạo.

Các dự án tiêu biểu ứng dụng công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam

Nhà máy Năng lượng tái tạo DVA (Phú Mỹ, BR-VT): DVA Renewable Energy vận hành lò quay nhiệt phân quy mô công nghiệp, xử lý khoảng 250–300 tấn lốp xe/ngày (tương đương ~50.000 tấn/năm). Công nghệ của DVA đạt sản lượng thu hồi dầu FO-R khoảng 48% khối lượng nguyên liệu, phần còn lại là khí không ngưng tụ và than đen. Khí sinh ra (14–15%) được dùng đốt nạp cho lò. Hiệu quả thực tế của nhà máy được cải thiện thông qua tối ưu nhiệt độ và khí (theo nghiên cứu GTS Innolab/VPI), nhờ đó tăng sản lượng dầu và đảm bảo an toàn thiết bị.

Nhà máy xử lý lốp phế thải Chu Lai (Bắc Chu Lai, Quảng Nam): Công ty Kính nổi Chu Lai (Chi Nhánh Công nghiệp Hạ Long) sử dụng nhiệt phân săm lốp cũ để sản xuất dầu FO-R phục vụ sản xuất kính. Trong 2 năm 2016–2018, doanh nghiệp này đã nhập khẩu ~148.200 tấn săm lốp, thu được dầu FO-R dùng cho lò kính nổi Chu Lai (900 tấn/ngày) và kính tiết kiệm năng lượng Ninh Bình (2×600 tấn/ngày). Toàn bộ dầu FO-R sản xuất được đã thay thế ~46% nhiên liệu FO nhập khẩu, giúp giảm chi phí sản xuất ~29,3 tỷ đồng trong 2 năm. Kết quả này khẳng định tính khả thi kinh tế của nhiệt phân lốp xe tại Việt Nam.

Nhà máy nhiệt phân plasma Đông Anh (Hà Nội): Dự án do Công ty Thành Quang đầu tư, khởi công năm 2011 với quy mô 88.514 m² và vốn trên 700 tỷ đồng. Công suất thiết kế là ~500 tấn rác/ngày. Tuy nhiên đến năm 2022, nhà máy này vẫn chưa đi vào vận hành thương mại. Dự án phản ánh những khó khăn kỹ thuật và tài chính khi triển khai công nghệ nhiệt phân quy mô lớn tại Việt Nam.

Nhà máy than sinh học Husk Vietnam (ĐBSCL): Dự án do công ty con của Husk (chuyên về biochar của Ý) xây dựng, đặt tại ĐBSCL. Giai đoạn 1 (2024–2026) đầu tư khoảng 5 triệu USD, công suất ~3.000 tấn than sinh học/năm (kèm ~3.000 tín chỉ carbon). Than sinh học sản xuất được có giá trị ~300–400 USD/tấn, cộng thêm ~100 USD/tấn tín chỉ carbon. Đây là dự án biochar đầu tiên ở Việt Nam, hướng đến cải thiện đất trồng và bán tín chỉ carbon trên thị trường quốc tế.

Các dự án nghiên cứu quy mô nhỏ: Bên cạnh các nhà máy, Việt Nam có các dự án thí điểm chuyển hóa sinh khối nông nghiệp. Ví dụ, dự án Biocare (hợp tác với Úc) đã xây lò nhiệt phân trấu công suất nhỏ tại ĐBSCL để sản xuất than sinh học nâng cao độ phì nhiêu đất. Dự án B4SS do ĐH Khoa học Thái Nguyên triển khai cũng thử nghiệm quy trình nung trấu quy mô xã hội, phục vụ 500–1.000 nông dân địa . Các dự án này vẫn trong giai đoạn thí điểm, giúp đánh giá tác động môi trường – kinh tế của than sinh học.

Doanh nghiệp và tổ chức tiêu biểu triển khai công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam

Các đơn vị chủ yếu tham gia nghiên cứu hoặc vận hành hệ thống nhiệt phân tại Việt Nam gồm:

DVA Renewable Energy (Bà Rịa – Vũng Tàu) – Công ty Việt Nam tiên phong công nghệ nhiệt phân lốp xe, vận hành nhà máy quy mô lớn.

Husk Vietnam – Công ty con của tập đoàn Ý Husk, đầu tư nhà máy biochar đầu tiên ở ĐBSCL.

Công ty Cổ phần Kính nổi Chu Lai – Chi nhánh Hạ Long chuyên nhập khẩu và tái chế săm lốp xe cũ thành dầu FO-R phục vụ sản xuất kính.

GTS Innolab (Việt Nam) – Trung tâm nghiên cứu vật liệu xanh phối hợp với ĐH Dầu khí nghiên cứu tối ưu lò nhiệt phân lốp.

Dự án Biocare/B4SS (hợp tác quốc tế) – Sáng kiến chuyển hóa trấu thành biochar do Viện Sinh thái và Biến đổi khí hậu phối hợp với đối tác Úc/ĐH Thái Nguyên triển khai.

UNIDO và SECO – Các tổ chức quốc tế tài trợ dự án hỗ trợ thương mại hóa nhiệt phân quy mô nhỏ tại ĐBSCL (2017-2023).

Các viện và trường đại học (VPI, ĐH Đà Nẵng, ĐH Hóa – ĐHKHTN, ĐH Thái Nguyên) tham gia nghiên cứu kỹ thuật chế tạo và nâng cấp nhiên liệu pyrolysis.

Cục Hải quan, Bộ Tài nguyên & Môi trường, Bộ Công Thương (như Vụ Khoa học – Công nghệ) cũng đang theo dõi, đề xuất chính sách liên quan.

Chính sách, quy định pháp luật liên quan

Hiện chưa có văn bản pháp lý riêng cho công nghệ nhiệt phân ở Việt Nam. Kỹ thuật này thường được khuyến khích thông qua các chính sách chung về quản lý chất thải và phát triển kinh tế tuần hoàn. Ví dụ, Luật Bảo vệ Môi trường 2020 và Nghị định hướng dẫn có quy định về xử lý, tận dụng năng lượng từ chất thải, nhưng không nêu cụ thể giải pháp nhiệt phân. Một tín hiệu pháp lý gần đây là Tổng cục Hải quan đã công bố “xăng nhiệt phân thô” là tên thương mại của sản phẩm dầu pyrolysis, giúp xác định mã HS nhập khẩu. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, cần có một khung pháp lý hỗ trợ đầu tư vào nhiệt phân, cùng với cơ chế chứng nhận và tiêu chuẩn sản phẩm (dầu sinh học, than sinh học) để đảm bảo an toàn môi trường. Một số quy hoạch chiến lược về năng lượng và kinh tế tuần hoàn cũng đề cập công nghệ xử lý chất thải tiên tiến, nhưng đến nay vẫn thiếu các chính sách ưu đãi đặc thù (như tín dụng thuế, hỗ trợ đầu tư) dành cho nhiệt phân.

Thách thức và rào cản

Công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam đang đối mặt nhiều khó khăn:
Chi phí và công nghệ cao: Đầu tư lò nhiệt phân công nghiệp đòi hỏi thiết bị hiện đại và trình độ kỹ thuật chuyên môn cao. Chi phí ban đầu cho nhà máy lớn là rất lớn. Việc vận hành ổn định cần đội ngũ nhân sự lành nghề am hiểu công nghệ nhiệt phân.

Biến động nguyên liệu đầu vào: Hiệu quả thu hồi dầu và sản phẩm phụ phụ thuộc chất lượng rác. Rác thải sinh hoạt Việt Nam thường chưa phân loại kỹ, lẫn nhiều loại hữu cơ, nhựa, kim loại… nếu không tách trước sẽ giảm hiệu suất nhiệt phân và làm tăng phát thải thứ cấp. Bên cạnh đó, vẫn cần xử lý tro, xỉ và khí thải phát sinh (dù ít hơn so với đốt rác truyền thống).

Khung pháp lý và thị trường: Như trên, thiếu quy chuẩn kỹ thuật rõ ràng cho sản phẩm nhiệt phân là rào cản lớn. Thị trường tiêu thụ sản phẩm cũng còn non trẻ: giá trị dầu pyro, than sinh học và tính thanh khoản của tín chỉ carbon phụ thuộc vào quy mô ứng dụng. Theo DVA, “thi trường các sản phẩm phụ như than sinh học và nhiên liệu tổng hợp vẫn đang phát triển, đòi hỏi chính sách ưu đãi để thúc đẩy nhu cầu”.

Nhận thức và cơ chế hỗ trợ: Công nghệ mới cần sự chấp nhận của chính quyền địa phương và cộng đồng. Việc hoàn thiện chính sách hỗ trợ (vốn, thuế, nhập khẩu nguyên liệu tái chế…) là điều phải làm. Trước mắt, một số đề xuất cho nhập khẩu lốp phế liệu (tái chế thành nhiên liệu FO-R) vẫn đang hoàn thiện thủ tục hành chính.

Xu hướng tương lai và tiềm năng phát triển

Công nghệ nhiệt phân được kỳ vọng sẽ là giải pháp quan trọng cho quản lý chất thải và kinh tế tuần hoàn tại Việt Nam. Nó cho phép “chuyển đổi chất thải thành tài nguyên”. Cơ chế then chốt của kinh tế tuần hoàn. Trong bối cảnh Việt Nam cam kết phát thải ròng bằng không năm 2050, nhiệt phân giúp biến sinh khối nông nghiệp và chất thải nhựa thành than sinh học (giữ carbon lâu dài), dầu sinh học và khí tổng hợp (nhiên liệu tái tạo). Theo DVA, khi nhu cầu toàn cầu về các giải pháp bền vững gia tăng, nhiệt phân sẽ trở thành một phần có lợi về kinh tế của chuỗi tuần hoàn. Các doanh nghiệp sớm đầu tư có thể tận dụng được thị trường năng lượng xanh và tín chỉ carbon quốc tế. Để tận dụng tiềm năng này, cần tiếp tục đẩy mạnh hợp tác công, tư, nghiên cứu, đầu tư nâng cao công nghệ (ví dụ nhiệt phân có xúc tác để giảm nhiệt độ hoạt động) và xây dựng các chính sách, quy chuẩn khuyến khích. Nhìn chung, nếu được hỗ trợ, nhiệt phân ở Việt Nam có thể mở rộng mạnh mẽ, góp phần bảo vệ môi trường, chuyển đổi xử lý rác thải, và phát triển một nền kinh tế tuần hoàn bền vững.