Làm phân bón, vật liệu xây dựng, nhiên liệu sinh học... hiện đang là những giải pháp bền vững giúp nông dân “làm giàu” từ rơm.
Việc đốt cháy rơm gây lãng phí rất lớn các nguồn tài nguyên. Mỗi năm, đất mất thêm nhiều carbon, nitơ và các chất dinh dưỡng khác. Mỗi 0,4 ha lúa tạo ra khoảng 2,5 tấn rơm. Do đó, việc đốt rơm sẽ khiến khoảng một tấn carbon hữu cơ bay lên khí quyển dưới dạng khí như CO2, CO và một số khí khác, cùng chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, kali.
Đứng trước thực trạng này, Mỹ là quốc gia sớm có các chính sách khuyến khích sử dụng phụ phẩm trồng trọt. Theo Cục Thông tin khoa học và Công nghệ quốc gia Mỹ (2010), với việc ban hành đạo luật hạn chế đốt chất thải trồng trọt, đến năm 1997, đã có 98% lượng rơm rạ không còn đốt bỏ trên đồng ruộng mà thay vào đó chúng được sử dụng làm chất hữu cơ bổ sung lại cho đất.
Sợi carbon - giải pháp bền vững trong sản xuất ô tô
Nhóm các nhà khoa học ở Phòng Thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ (NREL) đã phát triển một quy trình mới sản xuất sợi carbon (carbon fiber) từ thân rơm. Nghiên cứu này được kỳ vọng sẽ mở ra cơ hội sản xuất những chiếc xe hơi giá rẻ và giúp giảm khí thải CO2.
Sợi carbon có thể tùy biến nhiều hình dáng. (Ảnh: Hiconsumption)
Được biết, sợi carbon là một loại siêu vật liệu. Sợi carbon bền hơn 5 lần và nhẹ gấp trăm lần so với thép. Ngày nay, carbon plastic được sử dụng để sản xuất mọi thứ đồ vật từ vợt tennis, xe đạp đến máy bay và xe đua.
Để làm ra sợi carbon từ thực vật, nhóm nghiên cứu phân hủy nguyên liệu thực vật thành đường, biến chúng thành axit. Sau khi sử dụng một chất xúc tác rẻ tiền, họ có thể sản xuất acrylonitrile, làm thành sợi carbon. Quy trình này không gây thải nhiệt quá mức và không kèm theo sự hình thành các sản phẩm phụ độc hại.
Các nhà khoa học tin rằng, quy trình do họ phát triển, có thể được sử dụng để tổ chức sản xuất trên quy mô lớn. Hiện họ đang hợp tác với một số công ty để thử nghiệm loại vật liệu mới trong sản xuất xe hơi nhờ thân sợi carbon nhẹ hơn thép và các loại xe như vậy cần ít nhiên liệu hơn. Vì vậy chủ xe có thể tiết kiệm nhiên liệu xăng, đồng thời giảm lượng khí thải vào khí quyển.
Nhựa sinh học, thân thiện với môi trường
Theo thống kê của các nhà môi trường trên thế giới, từ năm 1950 đến nay, thế giới đã sản xuất ra khoảng gần 9 tỉ tấn nhựa. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 2 tỉ tấn nhựa được con người sử dụng, còn 7 tỉ tấn nhựa kia đang tồn tại dạng rác thải nhựa, rác tái chế. Trong đó phải kể đến khối lượng rác khổng lồ chưa được xử lý đang nằm sâu trong lòng đất hay trong các đại dương.
Vì vậy, một giải pháp mới được các nhà khoa học tại Anh đưa ra là sản xuất một loại nhựa sinh học từ rơm rạ, mùn cưa… đáp ứng được mọi yêu cầu của các loại nhựa thông dụng hiện nay. Tuy nhiên, nó lại rất an toàn, thân thiện với môi trường và phân hủy nhanh.
Nhựa sinh học từ rơm sẽ đáp ứng được mọi yêu cầu của các loại nhựa thông dụng hiện nay. (Ảnh minh họa)
Theo đó, nhóm các nhà khoa học đến từ Đại học Warwick và Đại học York (Anh) đã chỉnh sửa lại một số gen có trong rơm rạ, nhằm tăng tốc độ chuyển đổi xử lý thực vật thành chất liệu nhựa sinh học.
Theo tính toán của nhóm các nhà khoa học, chỉ cần 5% lượng rơm rạ hàng năm có thể sản xuất được hàng tỉ chai nhựa để đựng nước uống (khoảng 17 tỉ chai).
Vật liệu xây dựng từ rơm
Nhiều năm qua, rơm được tái chế thành vật liệu xây dựng. Ý tưởng này là của một cậu bé 16 tuổi ở New Delhi (Ấn Độ) Bisman Deu. Nhờ sự trợ giúp của tổ chức Sáng kiến thay đổi cuộc sống, Bisman Deu trộn rơm, trấu và các hóa chất, ép thành các tấm vật liệu nguyên khối, được gọi là "gỗ xanh".
Với những đặc điểm nổi bật như không bị nấm mốc và chống thấm tốt, sản phẩm thu hút sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp Ấn Độ để sản xuất hàng loạt đưa ra thị trường. Bên cạnh việc giúp người dân có thể xây nhà bằng vật liệu rẻ tiền, sáng kiến "gỗ xanh" giúp giảm ô nhiễm môi trường do đốt rơm trấu. Tro rơm rạ cũng có thể bán cho các nhà máy xi măng dùng làm chất phụ gia để sản xuất loại xi măng không gây hại cho môi trường.
Biến rơm thành nhiên liệu sinh học bền vững
Ở một số nước như Thái Lan, Indonesia, Ai Cập, Ấn Độ, rơm còn được tái chế thành nhiên liệu sinh học. Từ đó triển khai những dự án sản xuất điện, than sinh học, giảm thiểu ô nhiễm với môi trường.
Trong đó, nhà máy sản xuất điện từ rơm rạ ở đảo Bali (Indonesia) có công suất gần 22 MW cung cấp điện cho khoảng 60.000 hộ gia đình.
Ấn Độ sản xuất khí sinh học từ rơm rạ. (Ảnh: BHS-Sonthofen)
Ở tỉnh Pichit của Thái Lan, nhà máy sản xuất điện từ rơm có công suất tiêu thụ 150.000 tấn rơm/năm. Nhiều năm qua, những nhà máy sản xuất điện từ rơm ở Thái Lan ước tính có thể tiết kiệm được đến 88.000 tấn than đá hoặc 59 triệu lít dầu mỗi năm.
Tại Ấn Độ, rơm sẽ được xử lý theo đúng quy trình để tạo ra năng lượng. Đầu tiên, rơm được nén thành viên nhỏ, sau đó chưng khô, quá trình làm nóng không dùng oxy, sẽ tạo ra nhiệt năng và than sinh học từ viên rơm.
Mỗi viên rơm chứa nhiều năng lượng, lại dễ cầm nắm, tích trữ và ít tốn kém hơn khi vận chuyển so với bánh rơm. Than sinh học giữ lại hầu hết lượng carbon và chất dinh dưỡng trong rơm. Khi cho vào đất, chúng khiến đất màu mỡ và giữ được nhiều nước hơn. Trong khi đó, nhiệt sinh ra từ quá trình chưng khô có thể dùng để sản xuất nước nóng, cơ năng hoặc điện năng.
Rơm được nén thành viên nhỏ và xử lý thay vì đốt cháy. (Ảnh: Himanshu Mahajan)
Không những vậy, tại nhiều quốc gia khác, rơm được tận dụng, tái chế thành các vật phẩm có ích trong sản xuất và đời sống. Tại Ai Cập, bên cạnh việc sản xuất năng lượng từ rơm, quốc gia này còn triển khai dự án xây dựng nhà máy chế biến rơm rạ thành gỗ, có trị giá 230 triệu USD.
Hay tại Nhật Bản, rơm rạ từ trồng lúa được cày vùi vào đất chiếm 61,5%, làm thức ăn cho động vật chiếm 11,6%, làm phân xanh 10,1%, lợp mái cho chuồng nuôi gia súc 6,5%, vật liệu che phủ trên đồng ruộng 4%, đồ thủ công từ rơm 1,3% và đốt ngoài đồng khoảng 4,6%.
Trong khi đó, Hàn Quốc đang cố gắng loại bỏ hoàn toàn ống hút, ly nhựa ở các cửa hàng vào năm 2027, chuyển sang dùng ống hút từ rơm.
