Ngành hàng không toàn cầu đang đối mặt với áp lực lớn trong việc giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt trong bối cảnh các cam kết trung hòa carbon ngày càng trở nên bắt buộc. Tuy nhiên, khác với các lĩnh vực khác, hàng không khó có thể điện hóa trong ngắn hạn do hạn chế về công nghệ pin và hạ tầng.
Trong bối cảnh đó, nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) được xem là giải pháp khả thi nhất hiện nay. Đáng chú ý, việc sử dụng cây sinh khối như sorghum (cao lương) để sản xuất SAF đang mở ra hướng tiếp cận mới, kết nối giữa nông nghiệp, công nghiệp chế biến và năng lượng sạch.
SAF là gì?
SAF (Sustainable Aviation Fuel) là nhiên liệu hàng không bền vững được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu tái tạo thay thế cho nhiên liệu phản lực hóa thạch truyền thống.
Điểm đặc biệt của SAF là:
- Có thể sử dụng trực tiếp trong máy bay hiện tại
- Không cần thay đổi động cơ hoặc hạ tầng
- Giảm đáng kể phát thải khí nhà kính
Trong bối cảnh ngành hàng không là một trong những lĩnh vực khó giảm phát thải nhất, SAF đóng vai trò trung tâm trong chiến lược giảm CO₂ toàn cầu.
Sorghum là gì và vì sao phù hợp sản xuất SAF?
Sorghum (cao lương) là cây sinh khối có tiềm năng lớn trong sản xuất nhiên liệu sinh học, đặc biệt là SAF.
Đặc điểm nổi bật của sorghum
- Năng suất sinh khối cao
- Hàm lượng đường và tinh bột lớn
- Chịu hạn tốt, thích nghi với khí hậu khắc nghiệt
- Trồng được trên đất kém hiệu quả
Nhờ các đặc điểm này, sorghum trở thành nguồn nguyên liệu chiến lược, giúp mở rộng quy mô sản xuất SAF mà không gây áp lực lên hệ thống lương thực.
Quy trình sản xuất SAF từ sorghum
Sorghum không trực tiếp chuyển thành nhiên liệu mà phải trải qua chuỗi chuyển hóa sinh học và hóa học.
Bước 1 – Canh tác và thu hoạch
Sorghum được trồng để khai thác:
- Đường (sweet sorghum)
- Tinh bột (grain sorghum)
- Sinh khối (energy sorghum)
Bước 2 – Lên men tạo ethanol
- Đường hoặc tinh bột được chuyển hóa thành ethanol
- Đây là nguyên liệu trung gian quan trọng trong chuỗi sản xuất SAF
Bước 3 – Chuyển hóa ethanol thành SAF (ATJ)
Ethanol được xử lý qua công nghệ Alcohol-to-Jet (ATJ):
- Khử nước (dehydration)
- Oligomer hóa
- Hydro hóa
👉 Kết quả là nhiên liệu phản lực đạt tiêu chuẩn SAF.
Bước 4 – Tinh chế và sử dụng
SAF được pha trộn với nhiên liệu truyền thống và sử dụng trực tiếp trong máy bay hiện có.
SAF từ sorghum giúp giảm CO2 như thế nào?
Hiệu quả giảm phát thải của SAF dựa trên vòng đời carbon:
- Sorghum hấp thụ CO₂ trong quá trình sinh trưởng
- Khi đốt nhiên liệu, CO₂ được giải phóng trở lại
- Tổng phát thải ròng thấp hơn đáng kể so với nhiên liệu hóa thạch
👉 SAF từ sorghum có thể giúp giảm từ 60% đến 90% lượng phát thải CO₂ tùy theo công nghệ và chuỗi cung ứng.
Tại sao cần sản xuất SAF từ sorghum?
1. Ngành hàng không khó điện hóa
Máy bay hiện tại chưa thể thay thế hoàn toàn bằng điện hoặc hydrogen trong ngắn hạn.
👉 SAF là giải pháp khả thi nhất hiện nay.
2. Nhu cầu SAF toàn cầu tăng mạnh
- Các hãng hàng không cam kết giảm phát thải
- Quy định quốc tế ngày càng chặt chẽ
3. Hạn chế nguồn nguyên liệu truyền thống
Nguồn nguyên liệu hiện tại như dầu ăn đã qua sử dụng hoặc mỡ động vật có giới hạn, không đủ để đáp ứng nhu cầu dài hạn.
4. Sorghum giúp mở rộng quy mô sản xuất
- Có thể trồng diện rộng
- Không cạnh tranh với cây lương thực
- Phù hợp phát triển dài hạn
Hiện trạng phát triển SAF trên thế giới
SAF đang được triển khai tại nhiều khu vực như Mỹ, châu Âu và châu Á. Tuy nhiên:
- Sản lượng vẫn còn thấp so với nhu cầu
- Giá thành cao hơn nhiên liệu truyền thống
- Phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu
👉 Thách thức cốt lõi hiện nay là: nguồn feedstock bền vững.
Do đó, xu hướng toàn cầu đang chuyển sang:
- Phát triển cây năng lượng
- Tối ưu chuỗi giá trị sinh khối
Trong đó, sorghum được đánh giá là một trong những lựa chọn tiềm năng nhất.
Vai trò chiến lược của sorghum trong chuỗi SAF
1. Nguồn nguyên liệu bền vững
- Tái tạo nhanh
- Không phụ thuộc vào dầu thực vật
2. Nền tảng cho SAF thế hệ mới
- Phù hợp với công nghệ ATJ
- Dễ tích hợp vào chuỗi sản xuất hiện có
3. Hỗ trợ phát triển quy mô công nghiệp
- Có thể mở rộng diện tích trồng
- Đáp ứng nhu cầu nhiên liệu lớn
Hàm ý đối với Việt Nam và TP.HCM
Từ góc nhìn IEMST, SAF từ sorghum mang lại một số định hướng quan trọng:
- Phát triển vùng nguyên liệu: Tây Nguyên và Nam Trung Bộ có tiềm năng lớn
- Kết nối chuỗi giá trị: Nông nghiệp – công nghiệp – năng lượng
- Vai trò TP.HCM: Trung tâm tài chính, logistics và đổi mới sáng tạo
- Chuyển đổi số: Ứng dụng công nghệ trong quản lý vùng trồng và sản xuất
Kết luận
SAF là giải pháp quan trọng để giảm phát thải trong ngành hàng không toàn cầu. Trong đó, sorghum đóng vai trò là nguồn nguyên liệu chiến lược, giúp:
- Mở rộng nguồn cung nhiên liệu
- Giảm phát thải CO₂
- Hỗ trợ phát triển hệ sinh thái năng lượng bền vững
👉 SAF từ sorghum là hướng đi dài hạn, phù hợp với xu thế năng lượng và mục tiêu giảm phát thải của Việt Nam cũng như thế giới.
