Trong bối cảnh giá năng lượng tăng cao và nhu cầu bảo vệ môi trường ngày càng cấp thiết, biogas – hay còn gọi là khí sinh học – đang trở thành một giải pháp cực kỳ hữu hiệu cho ngành nông nghiệp, đặc biệt tại các khu vực nông thôn và trang trại chăn nuôi. Vậy biogas là gì? Cách thức hoạt động và ứng dụng của nó trong sản xuất nông nghiệp ra sao? Hãy cùng khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây.
1. Biogas là gì?
Biogas là hỗn hợp khí sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ (phân gia súc, rác thải sinh hoạt, phụ phẩm nông nghiệp) trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy). Quá trình này do vi sinh vật thực hiện và tạo ra một hỗn hợp khí giàu methane (CH₄) – là thành phần có khả năng cháy, dùng thay thế gas, điện, hoặc dầu.
🔬 Thành phần chính của khí biogas gồm:
- CH₄ (Methane): 50 – 70%
- CO₂ (Carbon dioxide): 30 – 40%
- Một lượng nhỏ H₂S, H₂ và hơi nước
2. Nguồn nguyên liệu sản xuất biogas
Biogas có thể được tạo ra từ nhiều nguồn chất thải hữu cơ khác nhau, đặc biệt phổ biến trong ngành nông nghiệp:
- Phân chuồng (lợn, bò, gà, vịt, trâu,…)
- Rác hữu cơ (rau, củ, quả thừa, cơm thừa,…)
- Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, xác thực vật,…)
- Nước thải sinh hoạt và bã thải chăn nuôi
3. Lợi ích của biogas trong nông nghiệp
✅ Tái sử dụng chất thải – bảo vệ môi trường
- Giảm thiểu mùi hôi, ruồi muỗi, ô nhiễm nguồn nước.
- Hạn chế phát thải khí nhà kính như CH₄ và CO₂ ra môi trường.
✅ Sản sinh nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm.
✅ Tận dụng bã thải làm phân bón hữu cơ
- Bã thải từ bể biogas sau xử lý có thể dùng để bón cây, giàu dinh dưỡng và an toàn cho đất trồng trọt.
✅ Góp phần xây dựng nông nghiệp tuần hoàn
- Từ chất thải chăn nuôi → tạo khí sinh học → tạo phân bón → phục vụ lại cho cây trồng → vòng tuần hoàn bền vững.
4. Ứng dụng thực tế của biogas trong nông nghiệp
🌾 Ứng dụng 1: Sử dụng biogas cho sinh hoạt tại nông hộ
- Đun nấu bằng bếp biogas thay cho gas thông thường
- Thắp sáng, sưởi ấm vào mùa lạnh
🐄 Ứng dụng 2: Trang trại chăn nuôi quy mô vừa và lớn
- Tận dụng phân bò, lợn, gà tạo biogas cho hoạt động chăn trại tự cung tự cấp năng lượng
- Chạy máy phát điện hoặc hệ thống làm mát chuồng trại
🌿 Ứng dụng 3: Trồng trọt hữu cơ
- Bã thải sau phân hủy dùng để tưới cây, làm phân vi sinh
- Giảm phụ thuộc phân hóa học, tăng độ màu mỡ đất
5. Hệ thống bể biogas phổ biến hiện nay
| Loại bể biogas | Đặc điểm | Phù hợp cho |
|---|---|---|
| Bể xây gạch | Chi phí rẻ, tuổi thọ 10-15 năm | Hộ gia đình |
| Bể nhựa PE | Dễ lắp đặt, giá thành thấp | Nông hộ nhỏ |
| Bể composite | Bền, kín khí, tuổi thọ 20–30 năm | Trang trại, vùng sâu xa |
6. Một số lưu ý khi sử dụng hệ thống biogas
- Không đưa vào bể các chất có tính sát khuẩn cao (xà phòng, hóa chất, vôi…)
- Thường xuyên kiểm tra van xả khí, ống dẫn, áp suất bể
- Bảo trì định kỳ 6 – 12 tháng/lần để đảm bảo hiệu suất sinh khí ổn định
7. Kết luận
Biogas không chỉ là một nguồn năng lượng sạch, tái tạo, mà còn là giải pháp hiệu quả trong xử lý chất thải nông nghiệp, giúp bảo vệ môi trường và giảm chi phí sản xuất. Trong bối cảnh phát triển nông nghiệp bền vững, việc áp dụng công nghệ biogas là bước đi thông minh và thiết thực.
