Kinh nghiệm phát triển nhiên liệu sinh học của Brazil
04:09 SA @ Thứ Ba - 08 Tháng Tư, 2014

Ở Brazil, bạn sẽ không thể tìm thấy nơi nào bán xăng mà không pha ethanol và gần như không thể thấy một chiếc xe nào chỉ chạy bằng xăng dầu mà không phải là xe chạy bằng nhiên liệu hỗn hợp.

Đó là những lý do khiến Brazil trở thành quốc gia sử dụng nhiên liệu sinh học nhiều nhất thế giới hiện nay, đồng thời cũng là một trong những quốc gia hàng đầu thế giới về sản xuất và xuất khẩu ethanol. Và đằng sau chiếc vương miện là cả một câu chuyện dài…

Từ những kinh nghiệm ban đầu…

Không nhiều người biết rằng, Brazil đã sử dụng nhiên liệu ethanol làm từ mía đường lần đầu tiên từ cuối những năm 20 và đầu những năm 30 của thế kỷ trước - thuộc hàng sớm nhất thế giới. Nhà máy sản xuất nhiên liệu ethanol đầu tiên đi vào hoạt động từ năm 1927 có tên là Usina Serra Grande Alagoas, bang Alagoas. Chỉ đạo dùng mía đường làm nguyên liệu sản xuất ethanol và bắt buộc phối trộn loại nhiên liệu này vào xăng truyền thống của Chính phủ Brazil bắt nguồn từ việc ở quốc gia này sản xuất đường từ mía đã trở nên quá dư thừa so với nhu cầu. Trong khi đó, các sản phẩm phụ thu từ sản xuất đường mía như ethanol và cồn ethyl thì hoàn toàn có thể xử lý để sản xuất đồ uống có cồn, nhiên liệu ethanol hoặc rượu sử dụng trong công nghiệp hay chất khử trùng.

Nhiên liệu sinh học ở Brazil chủ yếu được sản xuất từ mía đường

Do chính sách này, tính từ năm 1933 đến 1945, số lượng các nhà máy sản xuất nhiên liệu ethanol ở Brazil đã tăng dần từ 1 lên 54 nhà máy. Và chỉ trong vòng 4 năm từ 1933-1937, sản lượng ethanol cũng tăng từ 100.000 lít lên 51,5 triệu lít, chiếm 7% nhu cầu sử dụng nhiên liệu trên toàn quốc. Đến năm 1943, do nguồn cung cấp dầu mỏ cho nước này bị đe dọa bởi các cuộc tấn công của tàu ngầm Đức Quốc xã, Chính phủ Brazil thậm chí đã bắt buộc nâng tỷ lệ phối trộn ethanol vào xăng truyền thống lên 50%. Tuy nhiên, sau khi kết thúc chiến tranh, giá dầu đi xuống, giá xăng rẻ trở nên chiếm ưu thế. Hỗn hợp xăng pha ethanol lúc đó chỉ được sử dụng không thường xuyên, chủ yếu là để tận dụng thặng dư của việc sản xuất đường từ cây mía - loại cây trồng truyền thống, cực kỳ thích hợp với điều kiện tự nhiên, thổ nhưỡng của Brazil và phổ biến ở nước này từ năm 1532.

Phải đến những năm 70, khi cuộc khủng hoảng dầu mỏ thế giới đầu tiên xảy ra dẫn đến tình trạng khan hiếm xăng dầu nghiêm trọng, làm tăng chi phí nhập khẩu dầu mỏ lên gấp đôi, người Brazil mới lại một lần nữa nhận thức nghiêm túc hơn về sự nguy hiểm khi phụ thuộc vào dầu mỏ truyền thống.

…đến quyết định tiên phong

Để đối phó với cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973, Chính phủ Brazil đã bắt đầu thúc đẩy việc sử dụng ethanol sinh học làm nhiên liệu. Chương trình “Pro Alcohol” ra mắt vào năm 1975, là một chương trình quốc gia được chính phủ tài trợ nhằm mục tiêu loại bỏ các loại nhiên liệu được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch như xăng, tăng cường sản xuất cũng như khuyến khích sử dụng ethanol sản xuất từ mía đường.

Vào thời điểm đó, một lít ethanol đắt gấp 3 lần 1 lít xăng truyền thống và hầu như không một quốc gia nào tính đến việc phát triển loại nhiên liệu này. Tuy nhiên, Brazil đã chọn đi theo hướng này. Quyết định sản xuất ethanol từ mía đường của quốc gia Nam Mỹ dựa trên cơ sở tận dụng nhiều lợi điểm thực tế: nguồn nguyên liệu phong phú, dồi dào; giá đường thấp; các nhà máy chưng cất đường đang dư thừa công suất; truyền thống và kinh nghiệm sử dụng loại nhiên liệu này ở Brazil.

Tiền đề là vậy song do chính sách đồng bộ của Chính phủ Brazil trong giai đoạn trên và cả về sau này - khi giá dầu đi xuống và việc trợ cấp cho sản xuất ethanol từ mía đường trở thành đắt đỏ và khiến chính phủ đi đến quyết định ngừng trợ cấp cho ethanol vào năm 1990, mới thực sự là nhân tố quyết định làm nên thành công của quốc gia này trong việc phát triển và khuyến khích sử dụng ethanol. Trong đó, khoa học cùng các tiến bộ công nghệ trong công nghiệp và nông nghiệp luôn đứng sau, hỗ trợ và đồng hành cùng các chính sách trợ cấp, giảm thuế của chính phủ cho các nhà sản xuất ethanol để tối ưu hóa việc sản xuất, phát triển và sử dụng ethanol ở Brazil.

Và ba động lực quan trọng ban đầu mà Chính phủ Brazil đã cung cấp cho ngành công nghiệp sản xuất ethanol đó là: giao việc bao tiêu sản phẩm cho Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Brazil (Petrobras); cung cấp các khoản vay lãi suất thấp cho các doanh nghiệp sản xuất ethanol; giữ giá ethanol ổn định, bằng 59% giá xăng do chính phủ liên bang quy định.

Trong thời gian từ 1976-1992, tỷ lệ phối trộn bắt buộc ethanol vào xăng truyền thống do Chính phủ Brazil quy định dao động từ 10-22%. Do việc này, xăng nguyên chất (E0) không còn được bán trong nước nữa. Một đạo luật liên bang được thông qua vào tháng 10/1993 đã quy định tỷ lệ pha trộn ethanol khan vào xăng truyền thống bắt buộc là 22% (E22) trong cả nước. Luật này cũng cho phép nhà chức trách có thể điều chỉnh tỷ lệ này trong ranh giới quy định. Ví dụ như từ năm 2003, tỷ lệ phối trộn ethanol bắt buộc tối thiểu là 20% và tối đa là 25%. Việc điều chỉnh này phụ thuộc vào kết quả của vụ thu hoạch mía và sản lượng sản xuất ethanol từ mía. Do đó, ngay trong cùng một năm, tỷ lệ này vẫn có thể thay đổi.

Sau giai đoạn đầu 1975-1978 tập trung vào sản xuất ethanol khan để phối trộn với xăng, đến năm 1979, cùng với sự ra đời của chiếc xe thương mại hiện đại đầu tiên trên thế giới chạy bằng nhiên liệu ethanol tinh khiết (E100) - chiếc Fiat 147, sau một loạt thử nghiệm, Brazil đã chuyển hướng tập trung sang sản xuất ethanol ngậm nước (chứa 5% nước). Các nhà khoa học Brazil được lệnh nghiên cứu phát triển các hợp kim để bảo vệ các bộ phận bên trong của động cơ chạy bằng xăng và bình nhiên liệu khỏi sự ăn mòn của ethanol. Từ 1986-1989, 90% các loại xe mới được bán ở thị trường Brazil đều có thể chạy bằng nhiên liệu ethanol.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học Brazil cũng sử dụng kỹ thuật tạo giống truyền thống, nghiên cứu sản xuất giống mía thích nghi với nhiều loại đất và điều kiện khí hậu khác nhau, với chu kỳ sản xuất ngắn hơn, năng suất cao hơn và có khả năng chống chọi với sự khan hiếm nước và sâu bệnh (như đã từng xảy ra trong những năm 80, gây ra hiện tượng rỉ mía). Trong sản xuất, hệ thống nghiền mới cũng được nghiên cứu phát triển. Các loại enzyme mới được nghiên cứu áp dụng để giúp đẩy nhanh quá trình chuyển hóa nhiên liệu ethanol. Các chất thải của quá trình chưng cất ethanol thay vì bị đổ vào các con sông, gây ô nhiễm môi trường, cũng dần được quan tâm nghiên cứu sử dụng cho các việc hữu ích khác. Ví dụ như đốt cháy bã mía chạy turbine hơi nước để phát điện hay sử dụng vinasse (bã rượu) để làm phân bón…

Điều đáng nói là chính phủ và khu vực tư nhân của Brazil đã cùng đầu tư vào nghiên cứu và cải thiện một sản phẩm cụ thể. Và việc tạo ra một thị trường nhiên liệu ethanol là một “nỗ lực quốc gia rất lớn”, đòi hỏi nhiều đầu tư tài chính. Chính phủ Brazil đã bị chỉ trích vào thời điểm đó, nhưng thực tế chương trình đã thành công.

Thách thức tương lai

Tuy nhiên, con đường phát triển nhiên liệu sinh học của Brazil không phải cứ bằng phẳng mãi và chính sách với ngành công nghiệp từng thịnh vượng suốt 4 thập niên này không phải lúc nào cũng ưu ái như vậy. Thực tế, ngành sản xuất nhiên liệu sinh học ở Brazil đang phải vật lộn với những thách thức không hề nhỏ, đến từ cả con người và tự nhiên, khách quan và chủ quan. Việc thiếu quy hoạch dài hạn, sự thống trị trở lại của thị trường nhiên liệu xăng, suy giảm sản xuất do suy thoái kinh tế và các vấn đề khí hậu toàn cầu đã đẩy Brazil vào một cuộc khủng hoảng ít ai ngờ tới - khủng hoảng ethanol.

Theo Giáo sư năng lượng sinh học Luis Augusto Barbosa Cortez tại Đại học Campinas, bang São Paulo, “việc thiếu quy hoạch của chính phủ là nguyên nhân chính dẫn đến cuộc khủng hoảng ethanol. Ngành công nghiệp này đã tồn tại ở Brazil trong hơn 40 năm, nhưng ngay cả bây giờ, chính phủ cũng không có chính sách nhất quán”. Các nhà sản xuất đang muốn sản xuất đường, chứ không phải là ethanol, do giá đường hấp dẫn hơn. Và kể từ khi phát hiện nguồn dầu mỏ khổng lồ ở các lớp “tiền muối” (pre-salt), thị trường nhiên liệu sinh học không còn là một ưu tiên với quốc gia này nữa.

Thêm vào nữa, quyết định cắt giảm thuế với xăng của chính phủ lại giáng một đòn mạnh vào ethanol, đánh tụt loại nhiên liệu thân thiện với môi trường này xuống phía dưới những lựa chọn khác của người tiêu dùng. Theo một cuộc khảo sát của Ngân hàng Đầu tư Itau (Brazil), nếu trong tháng 1/2009, tỷ lệ xe flex (sử dụng nhiên liệu hỗn hợp) ở Brazil dùng ethanol thì tới tháng 10/2012, con số này đã giảm xuống còn 27%. Không chỉ vậy, cũng từ năm 2009-2012, lượng ethanol tiêu thụ ở Brazil đã giảm từ 17,9 tỉ lít xuống còn 11,3 lít/năm. Ngược lại, tiêu thụ xăng truyền thống chỉ tăng lên từ 25,4 tỉ lít lên 39,7 tỉ lít trong khoảng thời gian tương tự.

Trong khi đó, cuộc khủng hoảng tài chính quốc tế năm 2008, kéo theo khủng hoảng tín dụng và sụt giảm đầu tư cũng ảnh hưởng nghiêm trọng tới hoạt động của các nhà máy đường ở Brazil. Theo Hiệp hội Công nghiệp mía đường Brazil, trong giai đoạn 2008-2012, đã có hơn 40 nhà máy đường ở nước này phải đóng cửa, trong đó có 30 nhà máy đóng cửa trong 2 năm 2011-2012.

Bên cạnh đó, tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu gây nên thời tiết khắc nghiệt làm thiệt hại cho các vụ thu hoạch mía trong ít nhất 3 năm trở lại đây cũng góp phần tăng chi phí sản xuất ethanol.

Để làm sống lại ngành công nghiệp sản xuất ethanol ở Brazil, có lẽ không có biện pháp nào đắc dụng hơn là khuyến khích kinh tế. Nhằm tăng nguồn cung cấp ethanol trong nước, hồi tháng 4/2013, Chính phủ Brazil đã công bố gói ưu đãi dành cho lĩnh vực này, trong đó bao gồm cắt giảm thuế và trợ cấp hạn mức tín dụng. Mục đích của gói này là để khuyến khích các nhà sản xuất lựa chọn, dành phần mía đường để sản xuất ethanol thay vì chỉ sản xuất đường - vốn đang có giá hấp dẫn hơn trên thị trường quốc tế.

Ngoài ra, từ tháng 1/2014, chính phủ cũng ra quy định bắt buộc tăng tỉ lệ ethanol trong xăng 20-25%. Triển vọng khôi phục “ánh hào quang” cho ngành công nghiệp sản xuất ethanol ở Brazil đang dần cải thiện, nhưng rõ ràng, thị trường này vẫn phụ thuộc vào việc thực hiện một chính sách quốc gia đồng bộ, nhất quán, ưu tiên và kích thích sản xuất cũng như thương mại hóa ethanol và các loại nhiên liệu sinh học khác.

Nguồn: