Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình sản xuất viên nén rơm ra tại Hải Phòng (08/06/2026)

Hải Phòng là thành phố có diện tích đất nông nghiệp lớn, trong đó diện tích trồng lúa hàng năm khoảng 55.000 ha, tập trung chủ yếu tại các huyện Vĩnh Bảo (12.500 ha), Tiên Lãng (10.200 ha), An Lão (8.500 ha), An Dương (6.800 ha) và các huyện khác (17.000 ha). Sản lượng lúa hàng năm đạt khoảng 620.000 tấn, tương ứng với lượng rơm rạ phát sinh khoảng 620.000 tấn/năm (tỷ lệ rơm rạ so với lúa là khoảng 1:1).

Theo kết quả khảo sát thực tế của nhóm thực hiện tại xã Cổ Am (huyện Vĩnh Bảo) vào tháng 10/2024 (khảo sát 120 hộ dân trên tổng số 2.450 hộ của xã), tình hình xử lý rơm rạ sau thu hoạch như sau: Tỷ lệ hộ dân đốt rơm rạ ngay tại ruộng: 61,7% (74/120 hộ), tương đương lượng rơm bị đốt khoảng 2.900 tấn/năm (trên tổng lượng rơm của xã khoảng 4.700 tấn/năm); Tỷ lệ hộ dân vùi rơm xuống đất: 18,3% (22/120 hộ), đây là hình thức xử lý tích cực, giúp cải tạo đất; Tỷ lệ hộ dân làm thức ăn cho trâu bò: 10,0% (12/120 hộ); Tỷ lệ hộ dân làm nấm rơm: 5,0% (6/120 hộ); Tỷ lệ hộ dân xử lý theo hình thức khác (bán, ủ phân, chất đống): 5,0% (6/120 hộ).

Việc đốt rơm rạ tràn lan đã và đang gây ra những hậu quả nghiêm trọng: Về môi trường: Phát thải lượng lớn khí CO₂, CO, SO₂, NOx, bụi mịn (PM2.5, PM10). Theo tính toán, mỗi vụ đốt rơm rạ trên địa bàn huyện Vĩnh Bảo phát thải khoảng 15.000 tấn CO₂, tương đương với 7.000 xe ô tô lưu thông trong 1 năm; Về sức khỏe cộng đồng: Gia tăng các bệnh về đường hô hấp (viêm phổi, hen suyễn, viêm mũi dị ứng), đặc biệt ở trẻ em và người già. Số ca nhập viện do bệnh hô hấp tại Trạm Y tế xã Cổ Am vào thời điểm sau thu hoạch tăng 45% so với thời điểm bình thường; Về an toàn giao thông: Khói từ đốt rơm rạ che khuất tầm nhìn, gây mất an toàn trên các tuyến đường liên xã, liên huyện, đặc biệt là Quốc lộ 10 chạy qua địa bàn huyện Vĩnh Bảo; Về kinh tế: Lãng phí nguồn nguyên liệu sinh khối có giá trị (có thể sản xuất viên nén, phân bón, nấm...), ước tính thiệt hại khoảng 2.500 đồng/kg rơm (giá rơm nếu bán cho cơ sở sản xuất viên nén).

Việc chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu FO) sang nhiên liệu sinh khối (biomass) đang trở thành xu hướng tất yếu do: (i) giá than, dầu liên tục biến động và có xu hướng tăng; (ii) các quy định về phát thải ngày càng nghiêm ngặt (QCVN 40:2011/BTNMT, lộ trình giảm phát thải theo cam kết COP26); (iii) các doanh nghiệp xuất khẩu yêu cầu sản phẩm phải được sản xuất bằng năng lượng sạch (tiêu chuẩn xanh). Tuy nhiên, nguồn cung viên nén từ rơm rạ tại chỗ hầu như chưa có, trong khi tiềm năng rất lớn (380.000 tấn rơm/năm). Đứng trước thực trạng trên Hợp tác xã Vịnh Sáu triển khai đề tài “Hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình sản xuất viên nén rơm ra tại Hải Phòng” do Đào Quang Vịnh làm chủ nhiệm.

Viên nén rơm rạ thành phẩm.

Dự án đã tiếp nhận thành công 02 quy trình công nghệ từ Công ty cổ phần Khoa học và Công nghệ Phú Lâm, bao gồm quy trình công nghệ sản xuất viên nén rơm rạ bằng hệ thống thiết bị năng suất 500kg/ngày; quy trình công nghệ vận hành sửa chữa bảo dưỡng hệ thống thiết bị sản xuất viên nén rơm rạ năng suất 500kg/ngày. Trên cơ sở đó, dự án đã hoàn thiện và xây dựng thành công hai mô hình sản xuất: mô hình sản xuất phụ gia cho viên nén rơm rạ năng suất 100kg/ngày và mô hình sản xuất viên nén rơm rạ năng suất 200 kg/h. Tổng sản lượng đạt được là 1.000 kg phụ gia CT4 và 10.000 kg viên nén, đáp ứng 100% kế hoạch đề ra. Bên cạnh đó, 05 kỹ thuật viên đã được đào tạo thành thạo quy trình sản xuất, có khả năng vận hành độc lập toàn bộ hệ thống.

Phụ gia CT4 do dự án nghiên cứu và sản xuất có độ ẩm đạt 9,42% (yêu cầu ≤ 10%), độ mịn đạt 98,4% qua sàng 0,2 mm (yêu cầu ≥ 95%), pH đạt 7,78 (yêu cầu 6,5-8,5). Các chỉ tiêu về ion gốc Cl⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻ đều nằm dưới ngưỡng cho phép, đảm bảo an toàn khi sử dụng trong lò hơi công nghiệp. Đặc biệt, hiệu suất giảm phát thải của phụ gia CT4 rất ấn tượng: CO giảm 87%, SO₂ giảm 86% so với viên nén không sử dụng phụ gia. Về phía viên nén, sản phẩm có đường kính 7,5 mm, chiều dài 30-35 mm, độ ẩm 11,1%, độ bền cơ học đạt 96,6% (vượt 1,6% so với yêu cầu TCVN), nhiệt trị đạt 4.250 kcal/kg (vượt 6,25% so với yêu cầu). Khí thải khi đốt viên nén có phụ gia CT4 đáp ứng hoàn toàn QCVN 40:2011/BTNMT, với nồng độ CO chỉ bằng 37% ngưỡng cho phép, SO₂ chỉ bằng 38%, bụi chỉ bằng 21%.

Mô hình sản xuất viên nén cho giá thành 7.375 đồng/kg, thấp hơn 5,4% so với phương án sử dụng phụ gia mua ngoài. Với giá bán 9.500 đồng/kg, lợi nhuận đạt 21,25 triệu đồng cho 10.000 kg viên nén, tỷ suất lợi nhuận trên chi phí đạt 28,8%. Điểm hòa vốn chỉ ở mức 2.735 kg (tương đương khoảng 14 giờ vận hành), thời gian hoàn vốn đầu tư thiết bị khoảng 17 tháng. So với phương án không dùng phụ gia, lợi nhuận tăng 112%; so với phương án dùng phụ gia mua ngoài, lợi nhuận tăng 25%.

Mô hình đã tạo việc làm ổn định cho 05 lao động thường xuyên và 10-15 lao động thời vụ (thu gom rơm, vận chuyển), tổng số lao động được hưởng lợi từ mô hình là 18-25 người. Thu nhập tăng thêm cho cộng đồng ước tính khoảng 650 triệu đồng mỗi năm. Đặc biệt, việc thu mua rơm với giá 1.500 đồng/kg đã mang lại nguồn thu nhập tăng thêm cho nông dân khoảng 7-9 triệu đồng mỗi ha mỗi năm, góp phần giúp 15-20 hộ thoát nghèo. Bên cạnh đó, 05 kỹ thuật viên được đào tạo bài bản đã trở thành lực lượng nòng cốt của hợp tác xã, có khả năng vận hành và chuyển giao công nghệ.

Mô hình đã góp phần giải quyết triệt để tình trạng đốt rơm rạ, với lượng rơm tránh đốt đạt 10-12 tấn mỗi năm, tương đương giảm 15-18 tấn CO₂ phát thải ra môi trường. Nhờ phụ gia CT4, khí thải khi đốt viên nén giảm 86% SO₂, 84% CO và 80% bụi so với viên nén không phụ gia, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và giảm thiểu ô nhiễm không khí.

Dự án đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ các nội dung, mục tiêu và chỉ tiêu theo hợp đồng. Mô hình sản xuất phụ gia 100 kg/ngày và mô hình sản xuất viên nén rơm rạ 200 kg/h đã được xây dựng thành công tại Hợp tác xã Vịnh Sáu. Sản phẩm của dự án có chất lượng vượt trội, khí thải đáp ứng quy chuẩn môi trường. Mô hình mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội - môi trường rõ rệt. Đây là một điển hình thành công của mô hình kinh tế tuần hoàn, biến phế thải nông nghiệp thành sản phẩm có giá trị, góp phần bảo vệ môi trường, phát triển kinh tế địa phương và thực hiện cam kết của Việt Nam tại COP26 về đạt phát thải ròng bằng "0" vào năm 2050.

Trên cơ sở những kết quả đã đạt được và những bài học kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện dự án, Hợp tác xã Vịnh Sáu có những kiến nghị cụ thể đến các cơ quan, đơn vị liên quan như sau:

Đối với Sở Khoa học và Công nghệ Hải Phòng, dự án đề nghị tổ chức nghiệm thu theo đúng kế hoạch và quy định hiện hành để hoàn tất thủ tục, công nhận chính thức kết quả thực hiện của dự án. Bên cạnh đó, đề nghị Sở hỗ trợ kết nối thị trường tiêu thụ viên nén rơm rạ bằng cách giới thiệu sản phẩm đến các lò hơi công nghiệp trên địa bàn thành phố, qua đó mở rộng đầu ra và nâng cao hiệu quả kinh tế của mô hình. Để phát huy giá trị của dự án, đề nghị Sở xem xét hỗ trợ kinh phí và chính sách nhằm nhân rộng mô hình ra các huyện Tiên Lãng, An Lão, An Dương trong giai đoạn 2026-2027, góp phần phát triển kinh tế tuần hoàn trên địa bàn thành phố. Cũng cần công nhận mô hình là điểm trình diễn kỹ thuật về sản xuất viên nén từ rơm rạ để tạo hiệu ứng lan tỏa và thu hút các nguồn lực đầu tư.

Một đề xuất quan trọng nữa là hỗ trợ đăng ký bảo hộ sáng chế hoặc nhãn hiệu độc quyền cho phụ gia CT4, nhằm bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và tạo điều kiện thương mại hóa sản phẩm trong tương lai.

Đối với chính quyền địa phương (xã Cổ Am, huyện Vĩnh Bảo), dự án đề nghị hỗ trợ mở rộng vùng thu gom rơm nguyên liệu thông qua công tác tuyên truyền và vận động nông dân, qua đó vừa đảm bảo nguồn cung ổn định cho mô hình, vừa tăng thu nhập cho người dân địa phương. Nếu Hợp tác xã có nhu cầu mở rộng sản xuất trong tương lai, đề nghị chính quyền tạo điều kiện về mặt bằng cũng như các thủ tục hành chính liên quan. Bên cạnh đó, cần hỗ trợ giới thiệu và quảng bá sản phẩm viên nén rơm rạ tại các hội chợ, triển lãm nông nghiệp để mở rộng thị trường tiêu thụ. Đặc biệt, chính quyền cần phối hợp chặt chẽ với Hợp tác xã trong công tác bảo vệ môi trường, vận động người dân không đốt rơm rạ bừa bãi, qua đó cải thiện chất lượng môi trường sống và giảm thiểu ô nhiễm không khí trên địa bàn.

Đối với các đơn vị, địa phương có nhu cầu nhân rộng mô hình, dự án đề nghị liên hệ trực tiếp với Hợp tác xã Vịnh Sáu để được hỗ trợ chuyển giao công nghệ trọn gói, bao gồm quy trình sản xuất phụ gia, quy trình sản xuất viên nén, quy trình vận hành và bảo dưỡng thiết bị, cũng như công thức phụ gia CT4 đã được tối ưu. Các đơn vị cần chủ động chuẩn bị nguồn nguyên liệu rơm rạ tại địa phương, ước tính cần khoảng 10 đến 12 tấn rơm để sản xuất 10 tấn viên nén, đồng thời cử kỹ thuật viên tham gia các khóa đào tạo do Hợp tác xã Vịnh Sáu tổ chức trước khi vận hành. Về kinh phí đầu tư, một dây chuyền sản xuất viên nén năng suất 200 kg/h có tổng vốn đầu tư thiết bị dao động trong khoảng 300 đến 500 triệu đồng, tùy thuộc vào mức độ tự động hóa và xuất xứ thiết bị. Các đơn vị có thể huy động nguồn vốn từ các chương trình khuyến công, vay vốn ưu đãi từ Ngân hàng Chính sách Xã hội hoặc các ngân hàng thương mại có chính sách hỗ trợ năng lượng sạch.

Dự án "Hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình sản xuất viên nén rơm rạ tại Hải Phòng" đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ các mục tiêu và chỉ tiêu đề ra, tạo ra một mô hình kinh tế tuần hoàn hiệu quả, góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường do đốt rơm rạ, tạo việc làm và tăng thu nhập cho người dân, đồng thời cung cấp nguồn nhiên liệu sạch cho các lò hơi công nghiệp trên địa bàn thành phố Hải Phòng. Mô hình đã sẵn sàng để nhân rộng, mở ra triển vọng phát triển một ngành công nghiệp mới từ phế phẩm nông nghiệp, góp phần thực hiện Chiến lược quốc gia về tăng trưởng xanh và phát triển bền vững.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Công nghệ thông tin và Truyền thông Hải Phòng./.