Năng Lượng Thực Vật Cho Tương Lai: Cây Jatropha Curcas - TS Mai Thanh Truyết

Đứng trước viễn ảnh khủng hoảng năng lượng trong tương lai nhất là năng lượng dùng cho việc di chuyển, nhiều nhà khoa học trên thế giới từ hơn hai thập niện qua đã tập trung trí tuệ vào việc nghiên cứu và truy tìm nguồn năng lượng thay thế mới. Hiện tại, các nguồn năng lượng sau đây đã được ứng dụng ngoài xã hội như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thuỷ triều, khí biomass, và nhiều nguồn năng lượng tái sinh khác.

Theo Hội Năng lượng Quốc tế (International Energy Association), việc dùng dầu như dầu cặn (diesel) cho di chuyển sẽ tăng gấp đôi trong vòng 25 năm tới và hiệu ứng nhà kính cùng hiện tượng hâm nóng toàn cầu cũng tăng đồng biến với việc sử dụng xăng dầu.  Âu Châu đã có chính sách dùng dầu hỗn hợp (xăng + dầu) cho di chuyển, theo đó, năng lượng sinh vật (gồm thực vật và vi sinh) phải được gia tăng theo tỷ lệ 5,75% cho năm 2010 và 20% năm 2020. Dầu hỗn hợp hiện tại gồm rượu ethylic (ethanol) và dầu sinh vật ước tính tăng lên 10 tỷ lít cho vùng Âu châu vào năm 2010.

Tại Hoa Kỳ, Bộ Năng lượng và Bộ Nông nghiệp đã xác định hỗn hợp dầu sinh vật B 100 (100% dầu Jatropha) hoàn toàn không phát thải khí carbonic CO₂ vào không khí, cũng như giảm thiểu 30% hạt bụi và carbon monoxide (CO), từ đó có thể giảm 50% ảnh hưởng lên sức khoẻ của người dân.

Đối với các quốc gia đang phát triển, dầu sinh vật còn mở thêm ra một sinh lộ mới vì loại dầu nầy có thể thay thế được nguồn ngân khoản chi tiêu cho việc nhập cảng xăng dầu, và chủ động hơn trong việc ổn định nguồn năng lượng tại bản địa. Thêm nữa, căn cứ theo NĐT Kyoto, các quốc gia trồng loại cây tạo ra dầu có thể được hưởng tín dụng (credit) từ những quốc gia phát triển, nơi tạo ra nguồn ô nhiễm không khí, vì đã góp phần vào sự bảo vệ nguồn không khí sạch trong việc trồng thêm rừng (hấp thụ khí CO₂).

Từ những lợi thế trên của suy nghĩ về dầu sinh vật, một số nhà khoa học đã chuyển hướng nghiên cứu qua việc truy tìm nguồn năng lượng từ thực vật hay từ đất dưới khẩu hiệu “Đất biến thành Dầu” (“Soil to oil”). Và cây Jatropha có nguồn gốc từ Mexico, hiện nay đang được các quốc gia Á Châu và nhất là Ấn Độ chiếu cố rất nhiều. Ấn Độ đã biến công cuộc nghiện cứu nầy thành một chính sách quốc gia. Trường đại học nông nghiệp Tamil Nadu và Hội Sáng kiến Nông nghiệp cho việc Cổ súy nguồn Thực vật (Society for Rural Initiatives for Promotion of Herbals) ở quốc gia nầy là hai nơi đẩy mạnh việc trồng tỉa và sản xuất dầu từ cây Jatropha đem lại một nguồn lợi không nhỏ cho ngân sách của nước nầy và nhất là giải quyết công ăn việc làm cho hàng triệu nông dân và công nhân.

Về cây Jatropha

 Cây Jatropha

Cây Jatropha thuộc họ Euphorbiaceae. Tên thông thường tiếng Anh là Physic nut hay Purging nut, tiếng Ấn Độ là Ratanjyot Jangli erandi, tiếng Malaysia là Katamanak, tiếng Sanskrit là Kanana randa.

Trước hết, cây Jatropha curcas là một loại cây có nhiều đặc điểm như: 1- chịu đựng được thời tiết khô, 2- tăng trưởng bình thường ngay trên vùng đất xấu, 3- tăng trưởng nhanh và thời gian thu hoạch là 50 năm, 4- không cần nhu cầu phân bón.

Đây là một loại cây nhỏ cao tử 3 đến 5 mét, thường được trồng xen kẽ với những loại cây cao hơn. Tàng lá rộng. Cây cho hoa nhiều đợt trong suốt mùa có đất ẩm ướt. Hột có thể thu hoạch sau mùa hoa 3 tháng. Trung bình một cây Jatropha cho 3,5 Kg hột một năm tuỳ theo khí hậu từng vùng trồng cây. Nếu trồng 2.200 cây trên một mẩu (hecta), mức thu hoạch trong một năm trung bình 7 tấn hột, và có thế trích ra được 3.000 lít dầu thực vật.

Hột cây cho ra một lượng dầu cao hơn tất cả các cây sinh dầu nhất hiện tại với tỷ lệ trọng lượng là 37%. Dầu Jatropha có thể làm nguyên liệu để chạy xe trực tiếp, không qua giai đoạn chế biến và không phát thải khói như các lạoi xe diesel hiện tại. Thêm một lợi thế không nhỏ nữa là bã dầu sau khi ép là một nguồn phân bón và là thuốc sát trùng cho cây trồng quan trọng trong nông nghiệp. Bã dầu sau khi ester-hoá bằng rượu methanol và xút caustic sẽ cho ra glycerin dùng trong kỹ nghệ làm đẹp. Về phương diện y khoa, cây Jatropha có thể chửa trị một số bịnh ung thư, bịnh tê liệt (paralysis), bị rắn cắn…

Về nguồn gốc của cây, có thể nói từ nguyên thuỷ cây được tìm thấy ở Mexico và Trung Mỹ. Cây được truyến giống sang Phi Châu và Á Châu.

Sự phát triển cây Jatropha

Với những lợi thế kể trên, việc trồng cây Jatropha phát triển nhanh chóng. Liên Hiệp Âu Châu đã hợp tác với các quốc gia đang phát triển và đầu tư vào 6 triệu mẫu (gấp đôi diện tích nước Bỉ) để thu hoạch khoảng 18 tỷ lít hàng năm. Diện tích đầu tư ở Nam Phi, Ấn Độ và Nam Phi.

Do sự trích ly dầu tương đối giản dị cho nên những “nhà máy dầu” (refinery) di dộng có thể được di chuyển đến tận nơi thu hoạch hột, rất tiện lợi cho việc khai thác dầu. Diện tích trồng cây Jatropha có thể trồng xen kẽ với cây vanilla cùng có điều kiện phát triển tương tự.

Nếu so sánh giá thành của các loại dầu thực vật đã được trích ly và mức thu hoạch trên mỗi mẫu cây trồng, cây Jatropha có lợi thế cao nhất với 3000 lít tưong đương với giá $43 Mỹ kim/barrel; dầu đậu nành chỉ cho 375 lít và $73/barrel, dầu rapeseed cho 1.000 lít với giá thành 78 Mỹ kim/barrel.

Cây Jatropha và Ấn Độ

Cây Jatropha

Vào tháng tư năm 2003, Hội đồng Kế họach Quốc gia Ân Độ thiết lập Uỷ ban Phát triển dầu sinh vật (bio-fuel) và đưa ra chương trình thay thế 20% lượng dầu dùng cho di chuyển trong toàn quốc. Kế hoạch cho năm 2013 là pha trộn 13 triệu tấn dầu cây Jatropha với xăng dầu nhập cảng, nghĩa là gấp 1.000 lần mức sản xuất dầu Jatropha hiện tại (2006) của xứ nầy.

Kế hoạch sử dụng 11 triệu hecta đất cằn cỗi không còn dùng trong nông nghiệp thực phẩm được nữa. Từ sau đó, Ấn Độ tiếp tục trồng khoảng 3 tới 400.000 hecta hàng năm trên tám tiểu bang có nhiều đất không còn sử dụng. Đây là một kế hoạch quốc gia với sự tham dự trực tiếp của Bộ Môi trường, Nông nghiệp, Dầu khí, và Bộ cải thiện đời sống.

Tính đến đầu năm 2007, các nông trại, công trường sản xuất lần lần bắt đầu trả nợ và thoát khỏi chính sách bao cấp (sudsidy) của chính phủ. Chi phí cho việc trồng 400.000 hecta cây Jatropha là 300 triệu Mỹ kim.

Ấn Độ là quốc gia đứng thứ sáu trong việc tiêu thụ dầu hoả hay 3,5% lượng dầu sản xuất trên thế giới. Mức tiêu thụ tăng dần khoảng 5,6% mỗi năm. Nước nầy phải nhập 80% dầu từ ngoại quốc. Do đó việc đẩy mạnh năng lượng thực vật qua cây Jatropha là một chính sách quốc gia nhằm giải quyết việc khủng hoảng năng lượng trong tương lai và cải thiện nạn nghèo đói ở nông thôn. Việc làm nầy đã tạo ra kỷ nguyên mới cho những vùng có đất cằn cỗi, tái sử dụng diện tích đất tạo ra do nạn phá rừng và bảo vệ sự thoái hóa của đất.

Ngày nay có thể nói, năng lượng thực vật là một loại năng lượng có giá trị cao nhất so với tất cả các loại năng lượng tái tạo hiện đang được áp dụng, vì loại năng lượng nầy có thể dùng để chạy xe ngay sau khi ép hột để lấy dầu mà không cần phải cải tiến máy xe. Ngoài ra còn có những lợi thế khác sau đây tăng cường thêm sức thuyết phục trong việc phát triển cây Jatropha đối với những quốc gia đang phát triển như sau:

                   - Sự độc lập về năng lượng: Hình dung giá dầu thô trên thế giới hiện nay tăng lên 80 Mỹ kim/thùng, điều nầy là một vấn nạn lớn cho những nước nghèo; do đó, việc khai triển năng lượng dầu sinh vật từ cây Jatropha là một giải pháp cấp bách phải làm;

                  - Thay vì dùng nguyên liệu dầu hoả từ các quốc gia khác xuất cảng dầu, các nước nghèo có thể sử dụng tài nguyên nội địa. Điều nầy sẽ làm giảm bớt thâm thủng ngân sách quốc gia qua việc nhập cảng. Ngân sách dội ra sẽ được dùng trong việc cải thiện ngành y tế công cộng, giáo dục và nhiều phúc lợi khác cho quốc gia;

                   - Dầu thực vật tạo ra một thị trường mới cho sản xuất nông nghiệp và kích thích việc phát triển nông thôn do mức sản xuất dầu tăng dần từ những vùng nầy. Điều trên giúp nông dân cải thiện được đời sống của họ vì năng suất và giá trị thị trường của dầu cao gấp nhiều lần hơn trị giá các nông phẩm cổ điển. Từ đó, cuộc sống gia đình được nâng cao và con cái nông dân có điều kiện tiến thân và trong tương lai sẽ thoát khỏi cảnh “con sải nhà chùa vẫn quét lá đa” ;

                    - Đứng về phương diện môi sinh, dầu sinh vật còn có thêm một lợi thế là một loại dầu sạch so với xăng và dầu diesel. Sử dụng dầu nầy trong di chuyển sẽ giảm bớt sự phát tán khí carbon monoxide (CO), hạt bụi (particulates) lững lơ trong không khí, và một số khí độc khác ảnh hưởng lên sức khoẻ người dân sống trong các thành phố lớn cũng như giảm thiểu được một lượng không nhỏ nguy cơ trẻ em bị chết non vì không khí ô nhiễm;

                    - Đối với hiệu ứng lồng kính và sự hâm nóng toàn cầu, dầu cây Jatropha đã hấp thụ carbon trong không khí và đất, trong lúc các loại năng lượng khác như dầu hoả hay than đá cung cấp một khối lượng khổng lồ carbon dioxide (CO₂) vào môi trường. Các cuộc nghiên cứu gần đây cho thấy, dầu thực vật dùng trong việc di chuyển làm giảm sự phát thải CO₂ (80% ít hơn xăng hay dầu diesel) và không phóng thích ra Sulfur dioxide (SO₂), và trong vài loại xe chạy dầu, không còn phát thải CO₂ nữa. Lợi thế nầy làm giảm được 90% nguy cơ ung thư, theo ước tính của nhiều nhà chuyên môn trên thế giới;

                    - Dầu thực vật từ cây Jatropha có thể dùng trực tiếp hay pha trộn vơi các loại xăng dầu cổ điển, nhưng hổn hợp cho hiệu năng tối ưu nằm trong khoảng từ 5 đến 20%;

                    - Việc chế biến dầu nếu không dùng trực tiếp tương đối đơn giản. Và sau khi chế biến còn có được glycerin, một hoá chất có rất nhiều ứng dụng trong công kỹ nghệ;

                  - Sau cùng gía thành của loại năng lượng nầy quá rẻ so với các loại năng lượng đang dùng. Tuỳ theo địa phương và vùng trồng tỉa, giá thành có thể di động từ 0,30 đến 0,40 Mỹ kim/lít.

Kết luận

Chúng ta hãy hình dung khuôn mặt thế gíới hiện tại. Mặc dù các quốc gia giàu trên thế giới luôn cổ suý việc giúp đở những nước nghèo và đang phát triển, cũng như đã hứa là trích 7% ngân sách quốc gia hàng năm để giúp đở các nước nghèo, nhưng tình trạng của những nước nầy ngày càng tệ hơn nữa vì lời đã hứa không được tôn trọng và sự trợ giúp nằm trong mục tiêu đầy tính toán của các nước giàu hơn là thuần tuý nhân đạo. Do đó sự trợ giúp hoàn toàn không hữu hiệu. Trên thế giới hiện có thêm 45 quốc gia nghèo hơn so với 15 năm trước. Có thể nói hiện tại phân nửa dân số trên thế giới (trên 3 tỷ người) sống với lợi tức dưới 2 Mỹ kim/ngày.

Về mặt năng lượng nhất là lượng xăng dầu dùng cho việc di chuyển, các quốc gia nghèo phải chịu trả một chí phí gần gấp bốn lần so với giá xăng dầu tại Hoa Kỳ và hầu hết đều lệ thuộc vào việc nhập cảng từ bên ngoài.

Thêm nữa, hiện tượng hâm nóng toàn cầu ảnh hưởng rất nhiều lên mức sản xuất của các quốc gia đang phát triển. Sản xuất nông nghiệp tại Phi Châu giảm độ 20% vì ảnh hưởng trên. Nếu so với Hoa Kỳ người dân sống ở những nơi nầy tiêu tốn từ 60 đến 80% lợi tức dành cho ăn uống so với 10% của người HK. Do đó, đối với các quốc gia đang phát triển, sự thay đổi thời tiết và chi phí năng lượng tăng cao còn có nghĩa là càng ngày càng nghèo thêm, càng bịnh hoạn thêm, và người dân càng đau khổ thêm.

Vì vậy, việc trồng cây Jatropha có thể là một cứu cánh tuyệt vời cho những nước nghèo, sống nhờ vào nông nghiệp và phẩm chất đất ngày càng thoái hoá vì đất đã bị tận dụng. Hai phần ba dân số của những quốc gia đang phát triển trên thế giới đặt trọn vẹn nguồn lợi vào đất đai; vì vậy đây có thể là một hoá giải thoát khỏi cảnh nghèo đói qua việc khai triển cây Jatropha. Việc làm nầy, trên bình diện địa phương sẽ gíup nông dân tăng thêm nguồn lợi tức và cải thiện đời sống. Trên bình diện quốc gia, việc sản xuất nguồn dầu thực vật nầy sẽ làm tăng trưởng kỹ nghệ, nhà nước có khả năng đầu tư thêm công nghệ mới, tạo thêm công ăn việc làm cho người dân và phát triển thêm phúc lợi cho xã hội cũng như giảm thiểu ngoại tệ dùng cho việc nhập cảng xăng dầu trong dịch vụ chuyên chở.

Trên thế giới hiện tại, nếu trồng 30 triệu hecta đất cằn cỗi vẫn không ảnh hưởng đến việc sản xuất nông phẩm, nhưng việc nầy có thể cải thiện được hàng tỷ nhân khẩu hiện đang phải sống trong cảnh nghèo đói triền miên. Đối với những quốc gia đang còn dò dẫm từng bước đi trong phát triển trong đó có Việt Nam, việc đem cây Jatropha lên làm kế hoạch quốc gia sẽ là một giải pháp hữu hiệu và hợp lý nhất trong lúc nầy.

TS.Mai Thanh Truyết