​

Vật liệu công nghệ cao từ phế phẩm nông nghiệp Việt Nam: ngành công nghiệp tỷ đô đang lên

line
01 tháng 07 năm 2025

Dưới cái nắng vàng trải dài trên những cánh đồng lúa bạt ngàn, những luống cà phê trĩu quả ở Tây Nguyên, hay những vườn dứa, dừa xanh mướt ven biển, có một nguồn "vàng" khổng lồ đang bị lãng quên. Đó chính là phế phẩm nông nghiệp – thứ mà hàng năm Việt Nam thải ra tới 60-70 triệu tấn, phần lớn bị đốt bỏ hoặc chôn lấp, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Tuy nhiên, góc nhìn khoa học và công nghệ hiện đại đang biến những thứ "bỏ đi" này thành nền tảng cho một ngành công nghiệp tỷ đô đầy tiềm năng: sản xuất vật liệu công nghệ cao. Đây không chỉ là cơ hội kinh tế vượt trội, dự kiến đạt 1.5 - 2 tỷ USD vào năm 2030 (theo Bộ NN&PTNT), mà còn là chìa khóa để xây dựng một nền nông nghiệp tuần hoàn bền vững.

Hình 1. Nguồn phế phẩm nông nghiệp đa dạng và phong phú của Việt Nam

Nền tảng từ nguồn nguyên liệu khổng lồ và chính sách định hướng

Hai thập kỷ qua (2003-2023) chứng kiến sự tăng trưởng ổn định của nông nghiệp Việt Nam, kéo theo sự gia tăng tương ứng của lượng phế phẩm. Sản lượng lúa, ngô, cà phê, mía đường duy trì mức tăng trưởng 2-4%/năm. Điều này đồng nghĩa với việc nguồn nguyên liệu thô cho ngành vật liệu mới ngày càng dồi dào và ổn định. Tuy nhiên, nghịch lý lớn nhất hiện nay là tỷ lệ tái chế, tận dụng những phế phẩm này vẫn dưới 50%. Phần lớn rơm rạ sau vụ gặt vẫn bị đốt đồng, bã mía, trấu chỉ được sử dụng một phần nhỏ cho mục đích đơn giản như đốt lò, phần còn lại vẫn là gánh nặng môi trường.

Bảng 1: Ước Tính Sản Lượng Phế Phẩm Nông Nghiệp Chính Tại Việt Nam Giai Đoạn 2003-2023 (Đơn vị: Triệu tấn/năm)*

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (NN&PTNT), Tổng cục Thống kê - Báo cáo thường niên – 2023 [1]

Định hướng chính sách đang tạo đà mạnh mẽ cho sự chuyển đổi này. Chiến lược tăng trưởng xanh giai đoạn 2021-2030 của Chính phủ đặt kinh tế tuần hoàn lên hàng ưu tiên. Đề án phát triển vật liệu mới đến năm 2030 (ban hành 2020) tập trung cụ thể vào việc nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng các vật liệu sinh học, vật liệu nanocomposite – chính là những sản phẩm tiềm năng nhất từ nguồn phế phẩm nông nghiệp. Các chính sách ưu đãi thuế, hỗ trợ vốn cho R&D công nghệ xanh đang được triển khai, tạo môi trường thuận lợi cho doanh nghiệp đầu tư [2].

Từ phế phẩm đến vật liệu công nghệ cao: công nghệ, ứng dụng và giá trị gia tăng khổng lồ

Điều kỳ diệu nằm ở chỗ, nhờ công nghệ cao, những phế phẩm thô sơ có thể được biến đổi thành những vật liệu đắt giá, mang lại giá trị gia tăng gấp nhiều lần so với việc sử dụng thô hoặc bỏ đi. Dưới đây là phân tích chi tiết cho 7 loại phế phẩm tiêu biểu, bao gồm cả những loại được yêu cầu (vỏ trái cây, rơm rạ, lá cây dứa, lá bồn bồn, gáo dừa) và hai loại bổ sung có tiềm năng lớn (vỏ cà phê, bã mía):

Bảng 2: Công Nghệ, Ứng Dụng và Giá Trị Gia Tăng Của Vật Liệu Từ Phế Phẩm

Bảng 3: Quy Mô Kinh Tế Dự Báo Cho Ngành Vật Liệu Công Nghệ Cao Từ Phế Phẩm Nông Nghiệp Việt Nam [3]:

Hiện thực hóa tiềm năng: lợi thế song hành thách thức cho nền nông nghiệp tuần hoàn

Việt Nam sở hữu những lợi thế "vàng" để phát triển ngành công nghiệp tỷ đô này:

  1. Nguồn nguyên liệu dồi dào, tái tạo: Như bảng 1 đã chỉ rõ, lượng phế phẩm khổng lồ và ngày càng tăng là nền tảng vật chất vững chắc. Nguyên liệu có sẵn, chi phí đầu vào thấp, tái tạo hàng năm theo chu kỳ nông nghiệp.
  2. Chính sách hỗ trợ ngày càng rõ ràng: Chiến lược tăng trưởng xanh, Đề án vật liệu mới, cùng các ưu đãi về thuế, đất đai, vốn vay cho dự án xanh tạo hành lang pháp lý thuận lợi.
  3. Nhu cầu thị trường toàn cầu bùng nổ: Xu hướng ESG (Môi trường - Xã hội - Quản trị) và cam kết Net Zero đang đẩy mạnh nhu cầu về vật liệu bền vững, phân hủy sinh học trên toàn thế giới. Việt Nam có lợi thế cạnh tranh nhờ nguồn cung nguyên liệu giá rẻ, dồi dào.

Tuy nhiên, con đường hiện thực hóa tiềm năng còn vô vàn thách thức, đặc biệt trong việc xây dựng một nền nông nghiệp tuần hoàn hiệu quả:

  1. Công nghệ chế biến sâu còn hạn chế: Đây là rào cản lớn nhất. Các công nghệ tinh chế như chiết xuất silica nano, sản xuất cellulose nano, tổng hợp nanocomposite, nhiệt phân khống chế tạo sợi carbon... đòi hỏi trình độ cao và đầu tư lớn. Thiếu hệ thống thu gom, phân loại, xử lý sơ bộ phế phẩm đồng bộ ngay tại vùng nguyên liệu dẫn đến chi phí vận chuyển cao và giảm chất lượng đầu vào.
  2. Vốn đầu tư khổng lồ: Xây dựng một nhà máy sản xuất vật liệu công nghệ cao (ví dụ: bio-composite, nano cellulose) đòi hỏi vốn đầu tư từ 20 - 50 triệu USD trở lên, chưa kể chi phí R&D liên tục. Tiếp cận nguồn vốn dài hạn với lãi suất hợp lý vẫn là bài toán khó, đặc biệt với doanh nghiệp tư nhân trong nước [4].
  3. Chuỗi liên kết lỏng lẻo: Thiếu sự kết nối chặt chẽ giữa "3 nhà": Nhà nông (cung cấp nguyên liệu thô ổn định, chất lượng) - Doanh nghiệp (chế biến, thị trường) - Viện nghiên cứu/Trường đại học (công nghệ, đào tạo nhân lực). Mối liên kết yếu dẫn đến nguồn cung không ổn định, công nghệ không đáp ứng thị trường, sản phẩm không đạt chuẩn quốc tế.
  4. Hạ tầng thu gom và logistics: Thu gom phế phẩm nông nghiệp (đặc biệt là rơm rạ, lá dứa...) còn manh mún, tốn kém do phân tán trên diện rộng. Thiếu các trung tâm tập kết, xử lý sơ bộ tại chỗ. Chi phí vận chuyển khối lượng lớn, cồng kềnh là gánh nặng [5].
  5. Tiêu chuẩn và thị trường đầu ra: Cần xây dựng hệ thống tiêu chuẩn quốc gia rõ ràng cho các vật liệu tái chế, vật liệu sinh học để đảm bảo chất lượng và tạo niềm tin cho thị trường. Việc tiếp cận và đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của thị trường quốc tế (EU, Mỹ, Nhật) cũng là thử thách lớn.

Kết luận: biến "rác" thành "vàng" - con đường tất yếu đến tương lai xanh

Lượng phế phẩm nông nghiệp khổng lồ của Việt Nam không còn là gánh nặng môi trường, mà đang trở thành "mỏ vàng" cho ngành công nghiệp vật liệu công nghệ cao tỷ đô. Với dự báo quy mô 1.5 - 2 tỷ USD vào năm 2030, ngành này không chỉ mang lại lợi nhuận kinh tế vượt trội, gấp nhiều lần giá trị ban đầu của phế phẩm, mà còn là giải pháp căn cơ cho bài toán ô nhiễm môi trường nông thôn và thúc đẩy mạnh mẽ mô hình nông nghiệp tuần hoàn [6, 7].

Từ rơm rạ có thể trở thành cellulose nano quý giá trong y tế; trấu gạo biến thành silica nano cho công nghiệp điện tử; bã mía, lá dứa, gáo dừa hóa thân thành vật liệu composite sinh học cho ô tô xanh và bao bì phân hủy; vỏ cà phê, vỏ trái cây trở thành nguồn hoạt chất dược liệu và sợi carbon... – đó là sức mạnh của khoa học và công nghệ trong nền kinh tế tuần hoàn.

Để hiện thực hóa tiềm năng này, biến Việt Nam thành trung tâm vật liệu xanh từ phế phẩm nông nghiệp của Đông Nam Á, cần một chiến lược tổng thể, đồng bộ: Đột phá về công nghệ (ưu tiên R&D, chuyển giao công nghệ tiên tiến, đặc biệt từ Nhật, EU); Hoàn thiện chính sách (tiêu chuẩn, ưu đãi thuế/vốn cụ thể, thúc đẩy mua sắm công xanh); Xây dựng chuỗi liên kết bền vững (ứng dụng IoT trong thu gom, hình thành các cụm công nghiệp sinh học gắn với vùng nguyên liệu); và Thu hút mạnh mẽ đầu tư FDI vào lĩnh vực vật liệu xanh công nghệ cao. Chỉ có như vậy, dòng chảy "phế phẩm - tài nguyên - vật liệu cao cấp - thị trường toàn cầu" mới được vận hành trơn tru, biến lợi thế tài nguyên thành sức mạnh kinh tế thực sự, vì một nền nông nghiệp Việt Nam bền vững và giàu giá trị.

Tài liệu tham khảo

  • [1]. Báo cáo Thống kê Phế phẩm Nông nghiệp Việt Nam giai đoạn 2003-2023 - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (NN&PTNT), Tổng cục Thống kê - Báo cáo thường niên - 2023
  • [2]. Đề án Phát triển Vật liệu mới đến năm 2030 - Chính phủ Việt Nam - Nghị quyết số 164/NQ-CP – 2020
  • [3]. Chiến lược Quốc gia về Tăng trưởng Xanh giai đoạn 2021-2030 - Chính phủ Việt Nam - Quyết định số 1658/QĐ-TTg - 2021
  • [4]. Nano Cellulose: Từ Nguồn sinh khối đến Ứng dụng Công nghiệp - A. K. Bharimalla, S. P. Deshmukh, P. G. Patil, M. Vigneshwaran - Tạp chí Vật liệu Tiên tiến (Elsevier) - Tập 5, Số 2 - 2017
  • [5]. Silica Nano từ Tro Trấu: Công nghệ Chiết xuất và Ứng dụng - Nguyen Van Hiep, Le Thi Hoang Yen, Tran Quang Trung - Tạp chí Khoa học Công nghệ Vật liệu (Springer) - Tập 28, Số 4 - 2020
  • [6]. Báo cáo Thị trường Vật liệu Sinh học Toàn cầu 2023-2030 - Grand View Research, MarketsandMarkets - Báo cáo nghiên cứu thị trường - 2023
  • [7]. Vật liệu Composite Sinh học gia cường từ Sợi Tự nhiên: Ứng dụng trong Ô tô và Xây dựng - M. Ramesh, L. Rajeshkumar, C. Deepa - Tạp chí Vật liệu Tái tạo (Elsevier) - Tập 15, Số 3 - 2022

    TS. Đoàn Văn Thuần

 

 

 

LIÊN KẾT