Phụ phẩm nông nghiệp mở ra tiềm năng cho vật liệu xanh
Việt Nam là quốc gia có sản lượng nông nghiệp lớn với lượng phụ phẩm phát sinh đáng kể từ hoạt động trồng lúa, mía, ngô, rau quả và chế biến thực phẩm. Theo số liệu sản xuất nông nghiệp của Bộ Nông nghiệp và Môi trường, riêng phụ phẩm từ sản xuất lúa đã ở quy mô hàng chục triệu tấn mỗi năm, tập trung chủ yếu tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng.
Hiện nay, rơm rạ, trấu và nhiều phụ phẩm khác vẫn chủ yếu được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, phân hữu cơ, nhiên liệu sinh khối hoặc xử lý theo các hình thức truyền thống. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, các vật liệu này là nguồn xơ sợi thực vật giàu cellulose và lignin, nên có thể được nghiên cứu để sản xuất vật liệu composite sinh học hoặc bao bì phân hủy sinh học.
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã thử nghiệm việc sử dụng xơ sợi nông nghiệp để tạo ra khay đựng thực phẩm, vật liệu chèn chống va đập hoặc bao bì định hình. Tại Việt Nam, hướng đi này đang được quan tâm trong lĩnh vực vật liệu xanh và kinh tế tuần hoàn, nhưng chưa thể khẳng định đã được triển khai rộng rãi trong hệ thống công nghiệp nông thôn.
Điều đáng chú ý là xu hướng này phù hợp với yêu cầu ngày càng cao của thị trường về bao bì thân thiện môi trường, đặc biệt trong các ngành nông sản sạch, thực phẩm hữu cơ, sản phẩm OCOP và hàng xuất khẩu.
Công nghệ vật liệu sinh học đang mở ra hướng đi mới cho công nghiệp nông thôn
Trong lĩnh vực vật liệu sinh học và giải pháp thay thế nhựa dùng một lần, Công ty Cổ phần AnBio thuộc hệ sinh thái An Phát Holdings phát triển các sản phẩm hạt nhựa sinh học phân hủy hoàn toàn và vật liệu sinh học phục vụ sản xuất bao bì thân thiện môi trường.
Bên cạnh đó, Công ty Cổ phần nhựa An Phát Xanh phát triển nhiều dòng sản phẩm sinh học phân hủy hoàn toàn, trong đó có các sản phẩm dùng một lần được sản xuất từ bã mía, cho thấy phụ phẩm nông nghiệp hoàn toàn có thể trở thành nguồn nguyên liệu cho một số loại bao bì và vật dụng thân thiện môi trường.
Các ví dụ trên phản ánh xu hướng phát triển vật liệu sinh học và bao bì phân hủy sinh học tại Việt Nam, đồng thời cho thấy phụ phẩm nông nghiệp như bã mía, xơ thực vật và các nguồn nguyên liệu tái tạo khác đang được quan tâm trong quá trình phát triển vật liệu xanh. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa rằng mọi loại phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, trấu hay các phụ phẩm từ cây lúa đã được thương mại hóa rộng rãi để sản xuất bao bì sinh học.
Từ góc độ công nghiệp nông thôn, điểm đáng chú ý là khả năng nâng giá trị phụ phẩm nông nghiệp thông qua các công nghệ vật liệu sinh học, qua đó mở ra triển vọng hình thành những chuỗi giá trị mới gắn với kinh tế tuần hoàn, giảm chất thải và tăng giá trị gia tăng cho khu vực nông thôn.
Chi phí cao vẫn là rào cản lớn nhất của vật liệu đóng gói sinh học
Dù có nhiều tiềm năng, phát triển vật liệu đóng gói sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp hiện vẫn gặp rào cản lớn về giá thành sản xuất.
Để tạo ra vật liệu sinh học từ xơ sợi thực vật, cần thêm các công đoạn như thu gom nguyên liệu, làm sạch, nghiền xơ, xử lý chống ẩm, phối trộn chất kết dính sinh học, ép định hình và kiểm soát chất lượng. Các công đoạn này đòi hỏi thiết bị, năng lượng và quy trình kỹ thuật phức tạp hơn so với sản xuất bao bì nhựa thông thường theo quy mô công nghiệp lớn.
Đối với nhiều cơ sở công nghiệp nông thôn, khó khăn không chỉ nằm ở công nghệ mà còn ở quy mô sản xuất nhỏ, khiến chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm cao hơn và khó cạnh tranh về giá với bao bì nhựa truyền thống.
Bên cạnh yếu tố chi phí, việc thu gom và bảo quản phụ phẩm sau thu hoạch cũng là thách thức đáng kể. Nếu nguyên liệu không được xử lý đúng cách, chất lượng xơ sợi có thể suy giảm do ẩm mốc hoặc lẫn tạp chất, làm tăng thêm chi phí xử lý đầu vào.
Ngoài ra, để sử dụng trong đóng gói thực phẩm hoặc xuất khẩu, vật liệu sinh học cần đáp ứng các yêu cầu về độ bền cơ học, khả năng chịu ẩm, an toàn tiếp xúc thực phẩm và khả năng phân hủy theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Điều này khiến doanh nghiệp phải đầu tư thêm cho nghiên cứu, thử nghiệm và chứng nhận chất lượng, kéo dài thời gian thu hồi vốn.
Vì vậy, ở thời điểm hiện nay, vật liệu đóng gói sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp nên được nhìn nhận như một hướng phát triển tiềm năng của kinh tế tuần hoàn, chứ chưa phải là giải pháp đã được triển khai phổ biến trong công nghiệp nông thôn Việt Nam.
Trong dài hạn, nếu công nghệ xử lý xơ sợi thực vật được cải thiện, chi phí sản xuất giảm xuống và hệ thống thu gom phụ phẩm được tổ chức hiệu quả hơn, các nguồn nguyên liệu như rơm rạ, trấu hay bã mía có thể tạo thêm cơ hội để khu vực nông thôn tham gia sâu hơn vào chuỗi vật liệu xanh và kinh tế tuần hoàn.