Viên nén từ vỏ tỏi của NIION: Biến phụ phẩm nông nghiệp thành năng lượng xanh

Nhóm sinh viên thực hiện đề tài

Từ bài toán xử lý vỏ tỏi đến ý tưởng khởi nghiệp xanh

Tỏi là loại nông sản quen thuộc trong đời sống và sản xuất thực phẩm. Tuy nhiên, phía sau những củ tỏi được phân loại, sơ chế và đóng gói là một lượng lớn vỏ tỏi bị loại bỏ. Nếu không được thu gom, xử lý phù hợp, phụ phẩm này có thể gây khó khăn cho hoạt động sản xuất, phát sinh chi phí và tạo áp lực lên môi trường.

Ý tưởng NIION xuất phát từ chính thực tế đó. Theo thông tin được TTXVN đăng tải tháng 3/2025, Đinh Văn Nam, sinh viên Trường Đại học Công Thương TP.HCM, trưởng nhóm dự án, cho biết xưởng sơ chế nông sản của gia đình mỗi ngày phát sinh khoảng một tấn vỏ tỏi. Khối lượng phụ phẩm lớn đặt ra yêu cầu phải tìm một phương án xử lý phù hợp, thay vì chỉ xem đây là thứ bỏ đi.

Từ câu hỏi làm thế nào để biến nguồn phụ phẩm ấy thành tài nguyên, Nam đã kết nối với các bạn sinh viên thuộc nhiều lĩnh vực để cùng nghiên cứu. Dự án có sự hỗ trợ về chuyên môn, phòng thí nghiệm từ Trường Đại học Công Thương TP.HCM, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM và hoạt động ươm tạo khởi nghiệp tại Trường Đại học Kinh tế TP.HCM.

Điểm đáng chú ý của NIION không chỉ nằm ở việc lựa chọn vỏ tỏi làm nguyên liệu, mà còn ở cách tiếp cận một vấn đề môi trường bằng tư duy kinh tế. Thay vì tiêu tốn nguồn lực để xử lý phụ phẩm như một gánh nặng, nhóm tìm cách tạo ra sản phẩm có công năng, có khả năng tiếp cận thị trường và mở ra giá trị kinh tế mới. Đây cũng là tinh thần cốt lõi của kinh tế tuần hoàn: kéo dài vòng đời tài nguyên, hạn chế lãng phí và đưa vật liệu sau quá trình sản xuất trở lại chu trình tạo giá trị.

Viên nén sinh khối được ép từ vỏ tỏi

Công nghệ sinh khối - chìa khóa tạo giá trị mới

Theo thông tin công bố về dự án, quy trình sản xuất viên nén từ vỏ tỏi bắt đầu bằng việc làm sạch, phơi khô nguyên liệu, sau đó xử lý và nén thành các sản phẩm có hình dạng, kích thước phù hợp với mục đích sử dụng. Ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu, nhóm từng thử nghiệm các chất kết dính khác nhau, trong đó có sáp đậu nành và sáp ong, nhằm tạo độ liên kết, bảo đảm khả năng bắt lửa và duy trì tính ổn định của viên nén.

Quá trình phát triển sản phẩm cho thấy đổi mới sáng tạo không nhất thiết phải bắt đầu từ những công nghệ phức tạp hay nguồn nguyên liệu đắt đỏ. Đôi khi, giải pháp có giá trị lại xuất phát từ việc quan sát kỹ một vấn đề quen thuộc, tìm hiểu đặc tính của vật liệu và kiên trì thử nghiệm để tìm ra phương án khả thi.

Đối với NIION, thách thức không chỉ là ép vỏ tỏi thành viên nén. Sản phẩm còn phải đáp ứng các yêu cầu về độ ẩm, độ bền, khả năng bắt lửa, thời gian cháy, lượng khói và độ an toàn trong quá trình sử dụng. Công thức nguyên liệu, áp lực nén và quy trình xử lý đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.

Đặc biệt, khi hướng tới thị trường nhiên liệu sinh khối, nhóm nghiên cứu cần tiếp tục chuẩn hóa quy trình sản xuất, bảo đảm chất lượng đồng đều giữa các lô hàng và đánh giá hiệu suất sử dụng trong những điều kiện thực tế khác nhau. Những yêu cầu đó cho thấy khoảng cách giữa một sản phẩm mẫu và một sản phẩm thương mại vẫn cần được giải quyết bằng nghiên cứu khoa học, kiểm nghiệm kỹ thuật và đầu tư thiết bị phù hợp.

Đa dạng hóa sản phẩm, mở rộng thị trường

Một điểm đáng chú ý của NIION là định hướng phát triển nhiều dòng sản phẩm từ cùng một nguồn nguyên liệu. Theo thông tin được công bố năm 2025, nhóm dự kiến phát triển ba dòng chính: viên nén sinh khối làm chất đốt, sản phẩm dùng để nướng thực phẩm và viên nén có bổ sung tinh dầu phục vụ nhu cầu tạo hương, hỗ trợ xua đuổi côn trùng. Cách phát triển này giúp mở rộng khả năng ứng dụng của vỏ tỏi, đồng thời tạo cơ hội tiếp cận những nhóm khách hàng khác nhau.

Với dòng nhiên liệu sinh khối, khách hàng tiềm năng có thể là các hộ gia đình, cơ sở dịch vụ, điểm du lịch sinh thái hoặc hoạt động cắm trại có nhu cầu sử dụng nhiên liệu rắn. Nếu đáp ứng được yêu cầu về hiệu suất, giá thành và an toàn, viên nén có thể trở thành một lựa chọn bổ sung cho một số loại nhiên liệu truyền thống.

Với dòng sản phẩm dùng để nướng thực phẩm, yếu tố quyết định không chỉ là khả năng sinh nhiệt mà còn gồm độ ổn định của nhiệt lượng, mùi phát sinh khi đốt, lượng khói và mức độ an toàn đối với thực phẩm. Vì vậy, sản phẩm cần được kiểm nghiệm phù hợp trước khi đưa ra thị trường với mục đích này.

Trong khi đó, dòng viên nén bổ sung tinh dầu có thể hướng tới những nhu cầu sử dụng riêng biệt. Tuy nhiên, hiệu quả xua đuổi côn trùng, mức độ an toàn khi hít phải khói và khả năng sử dụng trong không gian kín cần được kiểm chứng bằng thử nghiệm đáng tin cậy, không nên chỉ dựa vào đặc tính của nguyên liệu tự nhiên. Sự đa dạng hóa sản phẩm là một lợi thế về định hướng kinh doanh, nhưng để thành công, NIION cần lựa chọn những dòng sản phẩm có nhu cầu rõ ràng, hiệu quả sử dụng được chứng minh và khả năng cạnh tranh về giá.

Viên nén sinh nhiệt cao, không ô nhiễm môi trường

Góp phần thúc đẩy kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp

Giá trị của NIION không chỉ nằm ở sản phẩm viên nén mà còn ở mô hình tư duy phía sau: biến phụ phẩm thành nguồn nguyên liệu cho một chu trình sản xuất mới. Trong mô hình nông nghiệp truyền thống, giá trị kinh tế thường tập trung vào sản phẩm chính như củ tỏi, trong khi vỏ tỏi và các phụ phẩm khác chưa được khai thác tương xứng. Khi có công nghệ xử lý phù hợp, những vật liệu này có thể trở thành đầu vào cho các ngành sản xuất khác, từ đó mở rộng giá trị của chuỗi nông sản.

Nếu được tổ chức hiệu quả, mô hình của NIION có thể tạo ra mối liên kết giữa cơ sở sơ chế nông sản, đơn vị thu gom phụ phẩm, cơ sở sản xuất viên nén và hệ thống phân phối. Mỗi mắt xích đảm nhận một công đoạn, cùng chia sẻ lợi ích kinh tế và trách nhiệm môi trường.

Đối với các cơ sở sơ chế, việc tìm được đầu ra ổn định cho vỏ tỏi có thể giúp giảm chi phí xử lý. Đối với đơn vị sản xuất, nguồn nguyên liệu phụ phẩm có thể tạo ra cơ hội phát triển sản phẩm mới. Còn với địa phương, mô hình này có tiềm năng hình thành thêm hoạt động kinh tế, tạo việc làm và khuyến khích đổi mới công nghệ. Dù vậy, hiệu quả thực tế phụ thuộc vào khả năng thu gom nguyên liệu sạch, kiểm soát độ ẩm, chi phí vận chuyển và quy mô sản xuất. Vỏ tỏi thường có khối lượng riêng thấp, dễ phát sinh chi phí nếu phải vận chuyển xa. Vì thế, tổ chức mạng lưới thu gom gần vùng sơ chế, kết hợp xử lý và sản xuất tại chỗ có thể là hướng đi cần được tính toán.

Một vấn đề khác là kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào. Vỏ tỏi cần được phân loại, loại bỏ tạp chất và bảo đảm không lẫn những thành phần có thể ảnh hưởng đến chất lượng nhiên liệu. Phần tro sau khi đốt cũng không nên mặc nhiên sử dụng làm phân bón; cần đánh giá thành phần, nguy cơ tồn dư và mức độ phù hợp với mục đích sử dụng.

Nhóm khởi nghiệp tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện sản phẩm

Khởi nghiệp sáng tạo cần đi cùng kiểm chứng khoa học

Tháng 4/2025, dự án NIION được ghi nhận đạt giải Ba ở lĩnh vực kinh doanh tạo tác động xã hội tại cuộc thi Học sinh, sinh viên với ý tưởng khởi nghiệp lần thứ VII. Kết quả này cho thấy ý tưởng tận dụng phụ phẩm nông nghiệp đã thu hút sự quan tâm trong môi trường khởi nghiệp sinh viên. Tuy nhiên, một giải thưởng mới là bước khởi đầu. Để đi từ ý tưởng đến thị trường, nhóm phát triển cần hoàn thiện đồng thời ba yếu tố: công nghệ, mô hình kinh doanh và tác động môi trường.

Về công nghệ, cần có dữ liệu kiểm nghiệm về nhiệt trị, thời gian cháy, độ ẩm, lượng tro, khí thải và độ ổn định của sản phẩm. Những tuyên bố về khả năng giảm phát thải chỉ có sức thuyết phục khi được đánh giá trên cơ sở so sánh với nhiên liệu thay thế, tính đến cả quá trình thu gom, vận chuyển, chế biến và sử dụng. Về kinh doanh, cần xác định rõ giá thành sản xuất, quy mô thị trường, mức giá khách hàng chấp nhận và khả năng cung ứng ổn định. Một sản phẩm có nguồn nguyên liệu rẻ chưa chắc có giá thành thấp nếu công đoạn làm sạch, sấy khô, kết dính và đóng gói tiêu tốn nhiều năng lượng.

Về môi trường, cần đánh giá toàn bộ vòng đời sản phẩm để xác định lợi ích thực sự so với phương án xử lý vỏ tỏi hiện có và so với các loại nhiên liệu khác. Đây là cơ sở quan trọng để tránh biến một ý tưởng xanh thành sản phẩm chỉ mang nhãn xanh nhưng chưa chứng minh được hiệu quả. Sự đồng hành của trường đại học, chuyên gia, doanh nghiệp và các chương trình hỗ trợ khởi nghiệp sẽ có ý nghĩa thiết thực trong giai đoạn này. Đặc biệt, việc kết nối với các cơ sở sơ chế tỏi để thử nghiệm quy mô nhỏ có thể giúp nhóm kiểm chứng nguồn nguyên liệu, hoàn thiện quy trình và đánh giá phản hồi từ khách hàng.

Từ một dự án sinh viên đến cơ hội phát triển xanh

NIION gợi mở một hướng tiếp cận đáng quan tâm đối với bài toán phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam. Thay vì chỉ tập trung nâng cao giá trị sản phẩm chính, các cơ sở sản xuất có thể mở rộng tư duy sang khai thác phụ phẩm, tìm kiếm công nghệ phù hợp và xây dựng những chuỗi giá trị mới.

Đối với các hợp tác xã, doanh nghiệp nông nghiệp và cơ sở chế biến, đây là gợi ý để rà soát những dòng phụ phẩm đang phát sinh thường xuyên, đánh giá khả năng tái sử dụng và kết nối với các đơn vị có năng lực nghiên cứu, chế biến. Không phải phụ phẩm nào cũng có thể trở thành sản phẩm thương mại, nhưng mỗi phương án cần được đánh giá bằng dữ liệu về công nghệ, chi phí và hiệu quả môi trường.

Với NIION, chặng đường phía trước là hoàn thiện sản phẩm, kiểm chứng chất lượng và xây dựng phương án thương mại hóa khả thi. Nếu giải quyết tốt những yêu cầu đó, dự án có thể đóng góp một mô hình tham khảo cho việc phát triển nhiên liệu sinh khối từ nguồn phụ phẩm đặc thù.

Từ những lớp vỏ tỏi nhỏ bé, câu chuyện NIION gửi đi một thông điệp lớn hơn: tài nguyên không chỉ nằm ở những gì con người thu hoạch được, mà còn ở khả năng nhận diện và khai thác giá trị của những thứ từng bị bỏ quên. Khi khoa học, tinh thần khởi nghiệp và trách nhiệm môi trường gặp nhau, phụ phẩm nông nghiệp có thể trở thành điểm khởi đầu cho những sáng kiến thiết thực, góp phần thúc đẩy nền nông nghiệp xanh và nền kinh tế tuần hoàn tại Việt Nam./.