Doanh nghiệp Mỹ muốn biến 3.000 tấn rác mỗi ngày thành điện tại TP.HCM

Một doanh nghiệp Mỹ muốn biến 3.000 tấn rác mỗi ngày thành điện tại TP.HCM.

Hơn 500 triệu USD, công suất xử lý 3.000 tấn rác mỗi ngày và khả năng phát điện 60 MW là những con số được California Waste Solutions (CWS), doanh nghiệp xử lý chất thải có trụ sở tại Mỹ, đưa ra trong kế hoạch xây dựng nhà máy điện rác mới tại TP.HCM. Nếu được triển khai đúng kế hoạch, dự án sẽ góp phần thay đổi cách xử lý rác thải đô thị, từ phụ thuộc chủ yếu vào chôn lấp sang thu hồi năng lượng và tái sử dụng tài nguyên.

Điều khiến câu chuyện thu hút sự quan tâm còn nằm ở hành trình của người sáng lập doanh nghiệp. Năm 1992, ông David Duong bắt đầu kinh doanh dịch vụ thu gom rác tại Oakland, bang California, với vỏn vẹn 8 chiếc xe tải cũ. Sau 34 năm, doanh nghiệp do ông thành lập đã phát triển thành một đơn vị cung cấp dịch vụ tái chế và xử lý chất thải, phục vụ hơn 343.000 khách hàng tại Oakland và San Jose.

Khoảng 730 nghìn tấn rác thải nhựa xâm nhập vào môi trường biển Việt Nam hàng năm

Hiện CWS vận hành 6 cơ sở tại khu vực Vịnh San Francisco, đồng thời ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), thiết bị phân loại quang học và hệ thống tự động để nâng cao hiệu quả tái chế. Những công nghệ này giúp nhận diện, phân loại các nhóm vật liệu trong dòng rác hỗn hợp, qua đó giảm lượng chất thải phải xử lý bằng phương pháp truyền thống.

Tại Việt Nam, CWS hoạt động thông qua công ty con Vietnam Waste Solutions (VWS), đơn vị vận hành Khu liên hợp xử lý chất thải Đa Phước tại TP.HCM.

Theo thông tin doanh nghiệp công bố, khu liên hợp rộng khoảng 128 ha, tiếp nhận và xử lý trung bình 4.500 đến 5.000 tấn rác mỗi ngày. Đây là một trong những cơ sở xử lý chất thải quy mô lớn của thành phố, đồng thời là nền tảng để VWS phát triển các giải pháp thu hồi năng lượng từ rác thải.

Khác với cách chôn lấp thông thường, hệ thống tại Đa Phước được thiết kế để tận dụng một phần tài nguyên phát sinh trong quá trình xử lý. Khí metan hình thành từ quá trình phân hủy rác hữu cơ được thu gom để sản xuất điện, với công suất được doanh nghiệp công bố lên tới 12 MW, phục vụ hoạt động của cơ sở.

Nước rỉ rác cũng được xử lý thông qua hệ thống sinh học kết hợp màng lọc, công suất khoảng 3.000 m³ mỗi ngày. Sau xử lý, một phần nước được tái sử dụng cho hoạt động vệ sinh phương tiện và tưới cây trong khuôn viên.

Ngoài ra, doanh nghiệp cho biết cơ sở có khả năng xử lý khoảng 600 tấn vật liệu tái chế và phân hữu cơ mỗi ngày. Việc sử dụng máy bay không người lái để phun chế phẩm sinh học tại một số khu vực cũng được áp dụng nhằm kiểm soát mùi và hạn chế người lao động tiếp xúc trực tiếp với hóa chất.

Từ kinh nghiệm vận hành hệ thống hiện hữu, CWS đang muốn mở rộng sang mô hình điện rác quy mô lớn hơn, trong đó rác thải trở thành nguồn nhiên liệu phục vụ sản xuất điện thay vì chủ yếu được đưa vào bãi chôn lấp.

Ông David Dương (Ảnh: VTC News).

Nhà máy hơn 500 triệu USD có thể giải quyết bài toán rác thải ra sao?

Theo kế hoạch được công bố, VWS đang thực hiện các thủ tục xin phép cần thiết để phát triển nhà máy chuyển hóa chất thải thành năng lượng tại TP.HCM. Tổng vốn đầu tư dự kiến vượt 500 triệu USD, với công suất xử lý khoảng 3.000 tấn rác mỗi ngày và công suất phát điện thiết kế 60 MW.

Để hình dung quy mô này, nếu nhà máy vận hành đủ công suất trong một năm, lượng rác tiếp nhận có thể đạt khoảng 1,095 triệu tấn. Đây là phép tính theo công suất thiết kế, chưa phản ánh sản lượng xử lý thực tế bởi nhà máy còn phụ thuộc vào thời gian vận hành, bảo trì và chất lượng rác đầu vào.

Về nguyên lý, công nghệ điện rác sử dụng nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt chất thải để tạo hơi nước áp suất cao. Hơi nước làm quay tua bin nối với máy phát điện, từ đó biến một phần năng lượng chứa trong rác thành điện năng.

Ưu điểm của phương pháp này là giảm khối lượng rác phải chôn lấp, đồng thời thu hồi năng lượng phục vụ nhu cầu điện. Tuy nhiên, hiệu quả vận hành phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thành phần rác, độ ẩm, khả năng phân loại và công nghệ kiểm soát khí thải.

Theo thông tin từ doanh nghiệp, nhà máy dự kiến sử dụng công nghệ được giới thiệu là có nguồn gốc từ các quốc gia công nghiệp phát triển thuộc nhóm G7 và G8. CWS cũng đặt mục tiêu giảm lượng chất thải còn lại sau xử lý xuống khoảng 5%, đồng thời nghiên cứu tận dụng tro xỉ để sản xuất vật liệu xây dựng.

Nếu đạt được các chỉ tiêu này, nhà máy có thể giúp giảm áp lực lên quỹ đất dành cho chôn lấp. Dù vậy, tỷ lệ chất thải còn lại sau đốt cần được làm rõ về phương pháp tính, bởi tro đáy, tro bay và các chất thải phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải có tính chất khác nhau, không phải tất cả đều có thể tái sử dụng trực tiếp.

Tro xỉ muốn trở thành nguyên liệu xây dựng phải được kiểm tra thành phần, đánh giá nguy cơ phát tán chất ô nhiễm và đáp ứng các quy chuẩn môi trường tương ứng. Đặc biệt, tro bay từ quá trình xử lý khí thải có thể chứa các chất nguy hại, cần được thu gom và quản lý theo quy định.

Một vấn đề khác là công suất điện 60 MW không đồng nghĩa với việc nhà máy liên tục cung cấp 60 MW lên lưới điện. Sản lượng điện thương phẩm còn phụ thuộc vào lượng điện tự sử dụng, thời gian vận hành và hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Đây là những thông số cần được công bố rõ hơn khi dự án hoàn thiện hồ sơ kỹ thuật.

Ông David Duong, Chủ tịch California Waste Solutions, cho biết doanh nghiệp kỳ vọng mở rộng mô hình chuyển hóa rác thành năng lượng sau khi đã có kinh nghiệm triển khai ở quy mô nhỏ hơn tại cơ sở hiện hữu.

Theo kế hoạch của doanh nghiệp, công trình có thể khởi công sau khi hoàn tất các thủ tục phê duyệt đầu tư, với thời gian dự kiến để đưa vào hoạt động khoảng 18 đến 24 tháng. Tuy nhiên, đây mới là tiến độ kỳ vọng, chưa phải lịch khởi công hoặc vận hành đã được cơ quan có thẩm quyền xác nhận.

Với TP.HCM, dự án đặt ra một bài toán lớn hơn câu chuyện xây dựng thêm nhà máy xử lý rác. Khi lượng chất thải sinh hoạt tiếp tục tạo sức ép lên hạ tầng đô thị, việc lựa chọn công nghệ phải bảo đảm đồng thời ba mục tiêu: xử lý ổn định lượng rác phát sinh, kiểm soát tác động môi trường và tạo ra hiệu quả kinh tế đủ để vận hành lâu dài.

Mô hình điện rác cũng không thể thay thế hoàn toàn hoạt động phân loại và tái chế. Những vật liệu còn giá trị sử dụng cần được thu hồi trước khi đưa phần chất thải phù hợp vào hệ thống xử lý nhiệt. Nếu không, nhà máy có thể tiêu hao năng lượng để đốt cả những vật liệu đáng lẽ có thể quay trở lại chuỗi sản xuất.

Bên cạnh đó, khả năng phát triển điện rác còn phụ thuộc vào cơ chế giá điện, hợp đồng xử lý chất thải, nguồn cung rác ổn định và khả năng kết nối với hệ thống điện. Đối với dự án có tổng vốn đầu tư hơn nửa tỷ USD, các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến phương án tài chính và thời gian thu hồi vốn.

Trong bối cảnh Việt Nam đặt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, chuyển đổi công nghệ xử lý chất thải là một phần của quá trình giảm phát thải trong lĩnh vực môi trường. Tuy nhiên, điện rác không mặc nhiên là nguồn năng lượng không phát thải carbon. Quá trình đốt vẫn tạo ra khí nhà kính, nhất là khi chất thải chứa nhựa và các vật liệu có nguồn gốc nhiên liệu hóa thạch.

Vì vậy, hiệu quả khí hậu của nhà máy cần được đánh giá trên toàn bộ vòng đời dự án, từ thu gom, vận chuyển, xử lý đến phát điện và quản lý tro xỉ, đồng thời so sánh với phương án chôn lấp hoặc tái chế phù hợp.

Kế hoạch đầu tư của CWS cho thấy doanh nghiệp đang đặt kỳ vọng vào thị trường xử lý chất thải và năng lượng từ rác tại Việt Nam. Nhưng để biến khoản đầu tư dự kiến hơn 500 triệu USD thành một công trình hoạt động hiệu quả, yếu tố quyết định vẫn là công nghệ được kiểm chứng, quy trình cấp phép minh bạch, khả năng kiểm soát ô nhiễm và hiệu quả vận hành thực tế.

Nếu những điều kiện này được đáp ứng, 3.000 tấn rác mỗi ngày có thể trở thành nguồn nguyên liệu sản xuất điện, đồng thời góp phần giảm gánh nặng xử lý chất thải cho đô thị đông dân nhất cả nước.