Than sinh học (Biochar) trong chăn nuôi: "Một mũi tên trúng nhiều đích" giúp giảm phát thải khí nhà kính

Biochar đang trở thành "mắt xích" quan trọng của nền nông nghiệp tuần hoàn. Nguồn ảnh: huucovang.com

Biochar – "lá phổi xanh" trong chuồng trại chăn nuôi

Biến đổi khí hậu đang là một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt. Trong đó, khí mê-tan được xem là một trong những tác nhân thúc đẩy hiện tượng nóng lên toàn cầu nhanh nhất. Theo Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), khí mê-tan có khả năng giữ nhiệt cao gấp khoảng 80 lần khí CO₂ trong 20 năm đầu sau khi phát thải. Dù chỉ tồn tại trong khí quyển khoảng hơn một thập kỷ, loại khí này được cho là nguyên nhân của khoảng 30% mức tăng nhiệt độ toàn cầu kể từ thời kỳ tiền công nghiệp.

Khí mê-tan phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó chăn nuôi là một trong những lĩnh vực phát thải lớn nhất của ngành nông nghiệp. Mê-tan được tạo ra chủ yếu trong quá trình lên men thức ăn ở dạ cỏ của gia súc nhai lại như bò, trâu, dê và trong quá trình phân hủy chất thải chăn nuôi dưới điều kiện yếm khí.

Tại Hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (COP26), Việt Nam đã cam kết đưa phát thải ròng về mức "0" vào năm 2050, đồng thời đặt mục tiêu cắt giảm ít nhất 30% lượng phát thải mê-tan vào năm 2030 so với mức phát thải năm 2020. Để hiện thực hóa mục tiêu này, ngành chăn nuôi đang đẩy mạnh ứng dụng các giải pháp công nghệ nhằm giảm phát thải ngay từ nguồn, trong đó có sử dụng than sinh học (biochar).

Biochar là loại vật liệu giàu các-bon được tạo ra thông qua quá trình nhiệt phân sinh khối như vỏ trấu, mùn cưa, lõi ngô, cành cây hoặc phụ phẩm nông nghiệp trong điều kiện thiếu oxy. Khác với than đốt thông thường, biochar có cấu trúc xốp với hàng triệu lỗ rỗng siêu nhỏ, tạo nên diện tích bề mặt rất lớn. Chính cấu trúc đặc biệt này giúp biochar có khả năng hấp phụ mạnh nhiều loại khí, hơi nước, hợp chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng. Hấp phụ là hiện tượng các chất khí, chất lỏng hoặc các ion hòa tan bị hút và giữ lại trên bề mặt của một vật liệu khác, khác với sự hấp thụ là chất lọt hẳn vào bên trong thể tích.

Trong chăn nuôi, biochar có thể được phối trộn vào thức ăn hoặc sử dụng trong đệm lót chuồng. Khi có mặt trong môi trường chuồng nuôi, vật liệu này hoạt động như một "miếng bọt biển" tự nhiên, hấp phụ khí thải và nhiều hợp chất chứa nitơ - những tác nhân chính gây mùi hôi và làm gia tăng phát thải khí nhà kính.

Nhiều nghiên cứu quốc tế cũng cho thấy việc bổ sung biochar với tỷ lệ phù hợp vào khẩu phần ăn của gia súc có thể tác động tích cực đến hệ vi sinh vật đường tiêu hóa, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thức ăn và có khả năng giảm phát sinh khí mê-tan trong quá trình lên men dạ cỏ.

Sử dụng biochar góp phần giúp Việt Nam tiến gần tới mục tiêu phát thải bằng 0 vào năm 2050.Nguồn ảnh: aitcv.ac.vn

Từ chất hấp phụ trong chuồng trại đến "kho lưu trữ các-bon" của đất

Điểm đặc biệt của biochar là sau khi hoàn thành vai trò hấp phụ trong chuồng nuôi, vật liệu này không trở thành chất thải mà tiếp tục được tận dụng cùng với phân chuồng để tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao. Nhờ cấu trúc xốp, biochar giữ lại nhiều chất dinh dưỡng như nitơ, phốt pho và kali trong phân, hạn chế thất thoát qua quá trình bay hơi hoặc rửa trôi. Điều này giúp nâng cao giá trị của phân hữu cơ và tăng hiệu quả sử dụng khi bón cho cây trồng.

Khi được đưa trở lại đồng ruộng, biochar tiếp tục phát huy vai trò như một chất cải tạo đất. Vật liệu này giúp tăng độ tơi xốp, cải thiện khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng và tạo môi trường thuận lợi cho hệ vi sinh vật có lợi phát triển. Đặc biệt, các-bon trong biochar có tính ổn định rất cao và có thể tồn tại trong đất hàng trăm, thậm chí hàng nghìn năm. Điều đó đồng nghĩa với việc lượng các-bon vốn có nguy cơ quay trở lại khí quyển dưới dạng CO₂ hoặc mê-tan sẽ được "khóa" lâu dài trong đất. Đây chính là lý do biochar được xem là một trong số ít công nghệ có khả năng vừa giảm phát thải vừa tăng cường hấp thụ các-bon.

Việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp để sản xuất biochar còn tạo ra mô hình kinh tế tuần hoàn khép kín. Thay vì đốt bỏ rơm rạ, trấu hay phế phụ phẩm sau thu hoạch, người dân có thể biến chúng thành vật liệu giá trị cao phục vụ chăn nuôi, sau đó tiếp tục sử dụng để cải tạo đất và nâng cao năng suất cây trồng. Các chuyên gia cho rằng mô hình này đặc biệt phù hợp với định hướng phát triển nông nghiệp xanh của Việt Nam, bởi vừa giảm lượng chất thải, vừa hạn chế phát thải khí nhà kính và gia tăng giá trị của chuỗi sản xuất.

Có thể thấy, biochar không chỉ là một vật liệu hấp phụ đơn thuần mà đang trở thành "mắt xích" quan trọng của nền nông nghiệp tuần hoàn. Khi được nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ và nhân rộng phù hợp với điều kiện thực tế, giải pháp này sẽ góp phần quan trọng giúp ngành chăn nuôi Việt Nam phát triển theo hướng xanh, phát thải thấp và từng bước hiện thực hóa các cam kết khí hậu của Việt Nam trước Liên Hợp Quốc.