Sản xuất và tiêu thụ bia ở nước ta đang có những bước phát triển mạnh trong những năm gần đây. Trong giai đoạn vừa qua, nhu cầu tiêu thụ bia của Việt Nam tăng trưởng liên tục, đạt mức 4,9 triệu lít bia vào năm 2019, tốc độ tăng trưởng tới 18% so với năm 2015, với mức tiêu thụ bình quân vào khoảng 50,88 lít/người/năm. Tuy nhiên, đến năm 2020, mức tiêu thụ bia của Việt Nam có dấu hiệu chậm lại một phần do tác động của đại dịch CoVid-19 và phần lớn là do Nghị định 100/2019/NĐ-CP (Quy định mức phạt với người uống rượu, bia điều khiển phương tiện tham gia giao thông) chính thức có hiệu lực làm sụt giảm mức tiêu thụ bia ít nhất khoảng 25% (theo Bloomberg).

Mặc dù vậy, Việt Nam vẫn là một trong các thị trường tiêu thụ bia lớn nhất trên thế giới. Trong khi tốc độ tiêu thụ bia hằng năm bình quân của thế giới tăng khoảng 1% thì thị trường Việt Nam tăng gấp 3 lần so với bình quân của thế giới.

Bia được làm từ bốn thành phần cơ bản: Lúa mạch, nước, hoa bia và men bia. Ý tưởng cơ bản thời xa xưa là trích xuất các loại đường từ ngũ cốc (thường là lúa mạch) để lên men có thể biến nó thành rượu và CO2, tạo ra bia. Có thể nói, tất cả các loại bia đều được sản xuất theo một quy trình dựa trên một công thức đơn giản. Chìa khóa của quá trình sản xuất bia là ngũ cốc đã được “malt hóa”, tùy đặc điểm truyền thống vùng miền mà loại ngũ cốc được sử dụng có thể là đại mạch, lúa mì hay đôi khi là lúa mạch đen.

Hình minh họa quy trình sản xuất bia.

Sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bia kéo theo sự gia tăng về sử dụng năng lượng, trong khi đó, chi phí năng lượng đóng vai trò quan trọng trong cấu thành giá sản phẩm. Ngoài ra, việc tăng tiêu thụ năng lượng cũng góp phần tăng lượng phát thải CO2, làm trầm trọng hơn tác động của biến đổi khí hậu.

Tại hội nghị Hội nghị thượng đỉnh về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (COP26) tổ chức tại Vương quốc Anh, Việt Nam cũng đã cam kết mạnh mẽ về việc cắt giảm 30% lượng phát thải khí metan vào năm 2030, và hướng tới mục tiêu chung là trung hòa về các-bon vào năm 2050. Đây được coi là mục tiêu để giải quyết cuộc khủng hoảng khí hậu hiện nay. Thông điệp cũng như quyết tâm của Việt Nam đã được cộng đồng quốc tế đánh giá cao. Để đạt được điều này, rất cần sự chung tay của cộng đồng doanh nghiệp, cũng như hoạch định chính sách và quy định để thúc đẩy các doanh nghiệp thực hiện.

Bên cạnh đó, trước bối cảnh tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu, nhiều hãng sản xuất bia lớn đã từng bước đặt các mục tiêu tăng cường hiệu quả năng lượng, và cắt giảm các-bon, thậm chí trung hòa các-bon trong sản xuất tới năm 2030, và toàn bộ chuỗi cung ứng đến 2040. Điều này đặt ra cho các doanh nghiệp sản xuất bia trong nước cũng phải từng bước đặt cải thiện hiệu quả năng lượng, vừa giảm chi phí sản xuất vừa nâng cao hình ảnh và trách nhiệm xã hội và môi trường của doanh nghiệp.

Thực trạng tiêu thụ năng lượng

Quá trình sản xuất bia tiêu thụ một lượng lớn năng lượng cho các công đoạn sản xuất, cung cấp nước, khí nén, chiếu sáng và hệ thống lạnh. Bên cạnh điện năng tiêu thụ cho các trang thiết bị trong sản xuất (tăng trưởng bình quân khoảng 6%/năm), các doanh nghiệp trong ngành còn tiêu thụ nhiều dạng năng lượng khác, phần lớn là than (tăng trưởng khoảng 7%/năm), và các sản phẩm nhiên liệu khác như dầu diesel (DO), khí hóa lỏng (LPG), sinh khối (biomass), … với tốc độ tăng trưởng không đáng kể.

Trong số các dạng năng lượng tiêu thụ bởi ngành sản xuất bia, than và nhiên liệu từ dầu mỏ chiếm tỷ trọng đáng kể (tương ứng khoảng 58%) tổng năng lượng sơ cấp cung cấp cho ngành sản xuất bia. Các nhiên liệu này phần lớn được sử dụng cho các lò hơi để sản xuất hơi cho các công đoạn sản xuất. Các nhu cầu khác bao gồm các công đoạn sản xuất trực tiếp như gia nhiệt, truyền động, … Điện năng tiêu thụ chiếm khoảng 36% tổng nhu cầu năng lượng tiêu thụ của ngành để cung cấp cho các trang thiết bị sản xuất trong nhà máy, ví dụ như hệ thống truyền động, hệ thống bơm, hệ thống lạnh, chiếu sáng, hệ thống HVAC, và các hệ thống khác.

Phần lớn năng lượng nhiệt được sử dụng trong hoạt động sản xuất bia và thanh trùng, trong khi điện năng tiêu thụ được chia đều hơn cho quá trình lên men, ủ bia và không gian và tiện ích. Cơ cấu năng lượng tiêu thụ phân bổ cho các phụ tải chính của nhà máy được thể hiện trong bảng dưới đây.

Nhằm mục tiêu thúc đẩy sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong ngành công nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam, ngày 14/9/2016, Bộ Công thương đã ban hành Thông tư số 19/2016/TT-BCT (gọi tắt là Thông tư 19) quy định định mức tiêu hao năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất bia và nước giải khát. Định mức tiêu hao năng lượng được quy định theo quy mô công suất của các nhà máy, cụ thể:

1. Đối với cơ sở có quy mô công suất dưới 20 triệu lít thì định mức tiêu hao đến năm 2020 là 306 MJ/ hectolitre, từ năm 2021 đến hết năm 2025 là là 286 MJ/hectolitre,
2. (ii) Đến 100 triệu lít thì định mức tiêu hao đến năm 2020 là 215 MJ/ hectolitre, từ năm 2021 đến hết năm 2025 là 196 MJ/hectolitre, và
3. (iii) Trên 100 triệu lít định mức tiêu hao đến năm 2020 là 140 MJ/hectolitre, từ năm 2021 đến hết năm 2025 là 129 MJ/hectolitre.

Cơ sở không đạt định mức tiêu hao năng lượng tại thời điểm quy định và không đưa ra được các kế hoạch khả thi để đảm bảo các định mức theo lộ trình nêu trên sẽ bị xử phạt theo quy định hiện hành. Tuy vậy, các chỉ tiêu đặt ra này vẫn cao hơn so với các chỉ số tương tự của một số nước, ví dụ như Canada, Nhật Bản.

Có thể nói, việc sử dụng năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất bia là đáng kể, điều này cũng ảnh hưởng không nhỏ tới lượng phát thải các-bon của Việt Nam. Trong khi đó, tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất bia là rất lớn. Tận dụng được nguồn năng lượng đó, các doanh nghiệp sản xuất bia thế giới nói chung và các doanh nghiệp ngành công nghiệp sản xuất bia Việt Nam nói riêng sẽ tiết kiệm được chi phí sản xuất đáng kể và quan trọng hơn là giảm thiểu tác động môi trường, tạo dựng niềm tin từ phía người tiêu dùng, và thể hiện trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp.

Tiềm năng tiết kiệm năng lượng

Cũng như các ngành nghề khác, ngành công nghiệp sản xuất bia luôn tìm kiếm các cách thức để giảm chi phí sản xuất mà không ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Chi phí năng lượng cho sản xuất bia hiện nay ước tính khoảng từ 3% đến 8% tổng chi phí sản xuất. Do đó, cải thiện hiệu quả năng lượng được xác định là một trong những phương thức quan trọng để giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao sức cạnh tranh, tăng cường hình ảnh doanh nghiệp và bảo vệ môi trường.

Ở các nước tiên tiến trên thế giới, nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp hiệu quả năng lượng trong nhà máy bia được triển khai một cách rộng rãi, đi đầu về công nghệ có thể kể đến các nước châu Âu, châu Mỹ và Nhật Bản. Các công nghệ áp dụng tập trung vào giảm tiêu hao tại khu vực nhà nấu, hệ thống lạnh, hệ thống thanh trùng, tiết kiệm nước nóng và giảm phát thải trong sản xuất. Kèm theo đó là các giải pháp về quản lý trong nhà máy, chính sách năng lượng mới.

Theo Thông tư 19, có 12 giải pháp điển hình có thể áp dụng cho các doanh nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam. Theo kết quả triển khai tại một số doanh nghiệp trong ngành, lượng năng lượng tiết kiệm được đạt được kết quả rất đáng ghi nhận. Có nhà máy đã giảm được 8% than tiêu thụ và hơn 0,5% điện tiêu thụ so với trước khi áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng để sản xuất 1000 lít bia. Có nhà máy áp dụng giải pháp biến tần cho máy nén đã có thể tiết kiệm tới 25% điện năng tiêu thụ. Bên cạnh đó, cùng với cải tiến hệ thống quản lý và tối ưu hóa sản xuất cũng đã giúp nhà máy tiết kiệm tới 20% điện năng tiêu thụ tại các khu vực sản xuất chính. Đối với lò hơi, có nhà máy đã áp dụng giải pháp cải tạo lò để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, thu hồi nhiệt thải đã góp phần tăng hiệu suất lò hơi từ 62% lên 76%, mang lại lợi nhuận hàng trăm triệu đồng, hoàn vốn dưới 1,5 năm.

Có thể thấy, các doanh nghiệp trong ngành đã nỗ lực rất nhiều để cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, theo kết quả khảo sát, vẫn còn nhiều giải pháp có tiềm năng tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải tại các nhà máy trong ngành vẫn còn nhiều dư địa để áp dụng, bao gồm các giải pháp áp dụng cho các công đoạn sản xuất (19 giải pháp) như công đoạn nghiền, đun sôi, làm lạnh, lên men, chế biến, và đóng chiết. Ngoài ra, còn một loạt các giải pháp chung (26 giải pháp) khác có ảnh hưởng tới chế độ vận hành, hoặc tối ưu hóa các hệ thống phụ trợ liên quan như lò hơi, hệ thống điện, hệ thống lạnh. Mặc dù là các giải pháp tiên tiến, tuy nhiên hầu hết các giải pháp đều có thời gian hoàn vốn dưới 3 năm.

Do vậy tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp sản xuất bia vẫn còn bỏ ngỏ với nhiều cơ hội. Cần tập trung vào khía cạnh cải tiến công nghệ và quản lý, việc ứng dụng công nghệ mới vào sản xuất và quản lý chặt chẽ trong quá trình hoạt động sẽ đưa lại hiệu quả về sử dụng năng lượng đồng thời sẽ tiết kiệm được thời gian sản xuất, tăng tuổi thọ máy móc, giảm lượng chất thải, lượng phát thải CO2 ra ngoài môi trường.

Giải pháp Thúc đẩy hiệu quả năng lượng và giảm phát thải

Trong công nghệ sản xuất, kỹ thuật đóng vai trò quan trọng nhất trong số các giải pháp tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải. Chính vì vậy thường xuyên cập nhật thông tin về kỹ thuật mới nhất, tốt nhất đang được sử dụng và áp dụng cụ thể một cách khoa học theo đặc trưng từng nhà máy.

Bên cạnh giải pháp công nghệ, giải pháp quản lý sản xuất cũng có vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng trong nhà máy. Tối ưu lịch sản xuất, hạn chế số lần dừng giữa các chu kỳ sản xuất, nâng cao nhận thức, thúc đẩy sáng kiến cải tiến kỹ thuật của người lao động qua các chương trình đào tạo, và các cuộc thi tại doanh nghiệp.

Đối với hoạt động vận hành và bảo dưỡng, các trang thiết bị sau một thời gian sẽ có những hao mòn, hỏng hóc, do đó cần tăng cường công tác kiểm tra định kỳ để phát hiện và khắc phục nhanh các yếu tố nguy cơ. Bên cạnh đó, việc xây dựng định mức sử dụng năng lượng thông qua hệ thống quản lý năng lượng cần được khuyến khích áp dụng. Hệ thống quản lý năng lượng có trang bị các thiết bị đo lường, so sánh đánh giá số liệu, hiệu quả năng lượng từ đó phát hiện các biến động bất thường và có biện pháp xử lý kịp thời, hạn chế tối đa các thất thoát năng lượng.

Đối với cơ quan quản lý, cần tăng cường công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức của cộng đồng doanh nghiệp về sử dụng hiệu quả năng lượng, giảm phát thải CO2 để góp phần đạt được các mục tiêu đảm bảo an ninh năng lượng và cam kết giảm phát thải của Việt Nam. Bên cạnh đó, cơ quan quản lý cần tăng cường công tác thanh kiểm tra, đặc biệt xử lý có tính răn đe các doanh nghiệp chưa tuân thủ nghiêm các quy định được nêu trong Thông tư 19. Ngoài ra, cơ quan quản lý cũng cần huy động và tranh thủ sự hỗ trợ của cộng đồng quốc tế, đặc biệt là nhằm đạt được các mục tiêu và cam kết tại COP26, để phân bổ nguồn hỗ trợ kỹ thuật, tài chính phù hợp cho các doanh nghiệp của ngành.

Như vậy, cải thiện hiệu quả năng lượng sẽ góp phần nâng cao năng lực quản lý nhà máy và bảo vệ môi trường, cụ thể là lợi nhuận tăng lên, năng suất tăng, chi phí năng lượng giảm, tuân thủ quy định pháp luật, nâng cao hình ảnh và trách nhiệm xã hội của doanh nghiệp với người tiêu dùng và bạn hàng trong bối cảnh hội nhập quốc tế sâu rộng, thân thiện với môi trường cũng như đóng góp vào các cam kết của Việt Nam về giảm phát thải khí nhà kính./.

MSc. Nguyen Thanh Ha

Hội KH&CN sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Việt Nam

Tài liệu tham khảo:

1) Thống kê năng lượng Việt Nam;

2) Thống kê Tập đoàn Điện lực Việt Nam;

3) Thông tư số 19/2016/TT-BCT ban hành ngày 14/9/2016 của Bộ Công Thương;

4) https://www.ase.org; https://www.energy.gov/; https://www.energystar.gov.