Ethanol thế hệ I chỉ là bước đệm, cần sớm chia tay với nó để bước vào con đường tự chủ năng lượng bền vững với công nghệ ethanol thế hệ II. Nhưng không phải công nghệ, mà nền sản xuất manh mún mới là thách thức lớn nhất.
Ethanol thế hệ I – vai trò bước đệm
Ethanol sinh học là cồn tuyệt đối được sản xuất từ mía, khoai mì, bắp, lúa mì… Công nghệ này gọi chung là ethanol thế hệ I.
Năm 2018 Việt Nam đưa xăng E5 (5% ethanol) vào thị trường, nhu cầu ethanol khi đó thấp (250 nghìn – 300 nghìn m3/năm), nguồn cung nguyên liệu nội địa cơ bản đủ. Từ 1.8.2025 thí điểm bán E10 ở 3 thành phố lớn là Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng, dự báo nhu cầu ethanol tăng 0,4 – 0,5 triệu m3/năm. Từ 2026 nếu áp dụng E10 cho toàn quốc, nhu cầu ethanol dự báo sẽ từ 1 – 1,5 triệu m3/năm.
Hiện Việt Nam có 6 nhà máy ethanol với tổng công suất thiết kế khoảng 600 nghìn m3/năm, nhưng thực tế vận hành chỉ đạt 30 – 40% công suất (theo Thách thức đảm bảo nguồn cung xăng sinh học E10 – Baodautu.vn 8.2025). Tức là việc sản xuất chỉ đạt chừng 40% nhu cầu pha chế xăng sinh học E10 nếu tính từ đầu năm 2026, đương nhiên phần còn lại sẽ phải bù bằng nhập khẩu.
Giá xuất khẩu ethanol từ Mỹ, Brazil dao động 500 – 600 USD/m3, về đến Việt Nam khoảng 550 – 650 USD/m3. Giả định lượng nhập khẩu sát thực tế là 0,8 – 1 triệu m3/năm thì Việt Nam sẽ cần khoảng 0,5 – 0,6 tỷ USD mỗi năm để mua nó.
Việt Nam đang xuất khẩu 4 – 5 triệu tấn khoai mì (lát khô và tinh bột)/năm, thu khoảng 1,5 – 2 tỷ USD/năm, số tiền mua ethanol tương đương 1/3 – 1/4 tiền thu được từ bán khoai mì. Nên có nhiều ý kiến đề xuất thay vì xuất thô nên giữ lại một phần để sản xuất ethanol trong nước sẽ tăng tự chủ năng lượng dù chi phí sản xuất nội địa hiện ước lượng cao hơn nhập khẩu hơn 10% (do quy mô nhỏ, nguyên liệu đắt, logistics kém…). Thông tin trong nước chỉ xác nhận nhiều nhà máy ethanol của ta từng ngưng sản xuất do giá thành sản xuất cao hơn giá nhập khẩu?
Nhưng giả sử ta sẽ ráng khắc phục để quyết sản xuất đủ ethanol trong nước thì vẫn còn câu hỏi: lấy đâu ra đất trồng khoai, mía? Một ước tính nhu cầu đất nguyên liệu để sản xuất 1,2 – 1,5 tỷ lít ethanol/năm cần tối thiểu 200.000 ha nếu dùng mía năng suất cao, tối đa 700.000 ha nếu chủ yếu dùng khoai mì; nếu lấy trung bình 500.000 ha đất trồng hỗn hợp, diện tích này tương đương tỉnh Quảng Ngãi hay Khánh Hòa cũ. Có thể thấy ngay với quỹ đất hiện tại eo hẹp, việc nội địa hóa hoàn toàn sản xuất ethanol là không thể.
Từ các diễn giải sơ lược về nhu cầu tiêu thụ, sức sản xuất trong nước, giá cả nhập khẩu đến đất đai…, có thể tạm kết rằng ethanol thế hệ I chỉ là bước đệm buộc ta phải trải qua và cần sớm chia tay với nó để bước vào con đường tự chủ năng lượng bền vững.
Ethanol thế hệ II: thoát vòng luẩn quẩn đất đai – năng lượng
Khoảng 90% năng lượng toàn cầu được đáp ứng bằng nhiên liệu hóa thạch thông qua khai thác tài nguyên (mỏ than) và chuyển đổi (nhà máy điện) chỉ chiếm dưới 2% diện tích đất, do chủ yếu được khai thác dưới lòng đất. Nhưng khi chuyển đổi năng lượng thì việc sản xuất các loại năng lượng tái tạo (điện gió, mặt trời, sinh học…) diễn ra trên mặt đất và cạnh tranh đất đai thẳng với các chức năng dùng đất khác. Thế nên người ta mới kỳ vọng vào công nghệ sản xuất ethanol thế hệ II dùng rơm rạ, bã mía, lõi bắp, vỏ trấu, vụn gỗ… không tranh đất với người.
Theo một số nguồn tin, mỗi năm Việt Nam tiêu thụ 12 – 15 triệu m3 xăng dầu, ước cần từ 1,2 – 1,5 triệu m3 ethanol/năm để pha chế xăng E10. Và hàng năm nông nghiệp Việt Nam tạo ra một lượng lớn phụ phẩm, gồm: khoảng 45 triệu tấn rơm rạ, 8 triệu tấn trấu, 4,5 triệu tấn bã mía, 10 triệu tấn lõi và thân lá bắp, một số triệu tấn thân, lá, vỏ, bã khoai mì…Tức là chỉ với nguồn phụ phẩm từ cây trồng dồi dào (khoảng 90 triệu tấn/năm) nếu có công nghệ phù hợp, Việt Nam có thể sản xuất hàng triệu m3 ethanol mỗi năm, đáp ứng nhu cầu nhiên liệu sinh học trong nước và xuất khẩu.
Ý tưởng sản xuất ethanol thế hệ II (cenllulosic ethanol) được nghiên cứu từ những năm 1970 – 1980 (cuộc khủng hoảng dầu mỏ), đến nay nhiều nước có các mô hình nghiên cứu thử nghiệm, quy mô ứng dụng sản xuất thương mại khác nhau, nhóm dẫn đầu gồm Mỹ, châu Âu, Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc… Và do mỗi loại phụ phẩm nông nghiệp có đặc điểm cấu trúc hóa học, vật lý khác nhau nên yêu cầu các công nghệ (sơ chế, thủy phân, lên men…) cũng khác nhau cho mỗi loại phụ phẩm. Cũng tức là mỗi quốc gia có thế mạnh riêng trong sản xuất ethanol thế hệ II. Như Ấn Độ, Brazil vượt trội với bã mía, Trung Quốc và Mỹ mạnh về rơm rạ/thân bắp, châu Âu dẫn đầu với rơm lúa mì và phụ phẩm lâm nghiệp… Trong số này chỉ Brazil đã thực sự xuất khẩu được ethanol thế hệ II, còn lại chỉ dùng trong nước vì giá thành vẫn cao (theo BioEnergy Times & Biofues International).
Nhìn chung Việt Nam vẫn chủ yếu trong giai đoạn thí nghiệm và thử nghiệm quy mô nhỏ, đáng kể nhất đã tiến đến giai đoạn thử nghiệm thực tế với dự án sản xuất ethanol II từ trấu (25.000m3 năm 2023, chưa thương mại hóa rộng). Đương nhiên nếu tiếp tục nghiên cứu nội địa (công nghệ cho mỗi loại phụ phẩm), chi phí ban đầu cao nhưng dài hạn có thể giảm chi phí, giảm nhập khẩu, giảm phụ thuộc và tạo giá trị gia tăng cho nông nghiệp. Đại khái tốt nhiều mặt, bền vững, nhưng chậm (như nhiều ngành khoa học).
Còn nếu mua/nhập khẩu công nghệ có thể giảm được chi phí sản xuất 20 – 30% so với nghiên cứu từ đầu (bởi tận dụng quy trình tối ưu, tăng hiệu suất, tránh rủi ro thử nghiệm…) và tốc độ triển khai nhanh, có thể chỉ trong 2 – 3 năm như các nước Thái Lan, Indonesia, Philippines, Colombia… Tất nhiên về dài hạn sẽ tốn kém do chi phí bản quyền, phụ thuộc linh kiện nhập khẩu, rủi ro biến động giá, chắc chắn thiếu bền vững.
Như vậy có thể khẳng định công nghệ không phải là trở lực lớn không thể vượt qua mà vấn đề là chúng ta chọn giải pháp nào? Trở lực lớn nhất, nằm ở chỗ khác.
Manh mún tạo ra những gì?
Nhìn đại thể bức tranh nông nghiệp Việt Nam:
Quy mô đất đai nhỏ và phân tán: Lấy vùng đồng bằng sông Cửu Long lớn nhất, sản xuất tới 50% sản lượng lúa quốc gia làm dẫn chứng. Khoảng 70% hộ nông dân sở hữu dưới 1 ha đất, dẫn đến sản xuất rải rác trên hàng triệu thửa ruộng. Ví dụ, ở các tỉnh như An Giang hoặc Đồng Tháp (cũ), một hộ nông dân trung bình chỉ có 0,5 – 2 ha đất lúa, phân bố trên 3 – 5 thửa cách nhau 1 – 2 km, làm tăng chi phí vận chuyển và quản lý.
Số lượng hộ nông dân lớn, thiếu tổ chức: Việt Nam có khoảng 8,6 triệu hộ nông dân, chiếm 90% diện tích đất nông nghiệp, nhưng thiếu hợp tác xã mạnh. Ví dụ, ở các vùng trồng lúa như đồng bằng sông Cửu Long, mỗi hộ chỉ sản xuất 5 – 10 tấn rơm rạ/năm, nhưng không có hệ thống tập trung, dẫn đến doanh nghiệp phải đàm phán với hàng nghìn hộ riêng lẻ, tăng chi phí giao dịch lên 20 – 30%.
Phân bố địa lý và hạ tầng hạn chế: Nông nghiệp bị chia cắt bởi kênh rạch và đường làng hẹp. Ví dụ, ở huyện Thoại Sơn (An Giang), các cánh đồng lúa cách nhau bởi kênh rạch, buộc phải dùng thuyền hoặc xe nhỏ để thu gom phụ phẩm, tăng chi phí logistics lên gấp 2 – 3 lần so với vùng có đường bộ tốt.
Lãng phí và thói quen sản xuất: Do manh mún, 50 – 70% phụ phẩm như rơm rạ bị đốt bỏ tại chỗ để tiết kiệm thời gian dọn dẹp, gây ô nhiễm và mất nguồn nguyên liệu.
Trong giá thành sản xuất ethanol thế hệ II, chi phí thu gom phụ phẩm thường được tính chiếm 15 – 25% (có thể lên tới 30% nếu không tối ưu hóa), còn tổ chức quy hoạch vùng nguyên liệu – tiêu thụ chiếm 5 – 10% (có thể giảm xuống 2 – 5% nếu tối ưu hóa). Tổng cộng hai yếu tố này chiếm 20 – 35% tổng chi phí sản xuất. Tức là nếu tối ưu hóa được thu gom và quy hoạch nhà máy gần nguồn phụ phẩm, gần nơi tiêu thụ thì có thể giảm tới 15 – 20% chi phí, giúp Việt Nam hạ được giá ethanol II mà không phụ thuộc công nghệ nước ngoài.
Tóm lại đó là việc của mình, không cần cầu viện ngoại quốc như công nghệ. Nhưng đến năm 2025, dù đã trải qua bao trăm năm tiến hóa, tổ chức sản xuất căn bản của nền nông nghiệp Việt Nam vẫn là hộ gia đình, sự rất manh mún ấy dẫn đến năng suất thấp, chi phí cao, khó tiếp cận công nghệ. Vâng, có lẽ đó mới là thách thức lớn nhất!
