Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp sản xuất giấy

Hướng tới nền sản xuất công nghiệp xanh

KS. Lương Thị Hồng, Công ty TNHH Viện Công nghiệp Giấy và Xenlulô nhận định, quá trình sản xuất bộ giấy phổ biến hiện nay là sử dụng các phương pháp cơ học và hóa học để phá vỡ cấu trúc của gỗ, giải phóng các xơ sợi. Tuy phương pháp hóa học cho bột giấy có độ bền cao nhưng hiệu suất thấp và đặc biệt là phát thải vào môi trường một lượng lớn các chất gấy ô nhiễm. Và phương pháp thu bột giấy bằng cơ học cũng có ưu điểm nhất định như cho hiệu suất cao nhưng độ bền của giấy lại thấp hơn so với phương pháp hóa học và tiêu hao một lượng năng lượng lớn dẫn đến giá thành cũng khá cao và khả năng gây ô nhiễm môi trường cũng không nhỏ.

Trong khi đó, cùng với sự tiến bộ của xã hội, mức sinh hoạt của người dân được nâng cao, nhu cầu sử dụng giấy và các sản phẩm từ giấy ngày càng cao. Hàng năm, nước ta tiêu thụ một số lượng lớn bột giấy để sản xuất giấy thành phẩm. Theo con số của tổng cục trong 2,075 triệu tấn giấy được tiêu dùng trong nước mỗi năm thì có tới 48,2% là nhập khẩu từ nước ngoài. Ngành giấy Việt Nam trong 20 năm qua đã đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm 15% - 16%, sản lượng từ 80.000 tấn/năm đã tăng lên tới 824.000 tấn/năm.

Nhưng chủng loại giấy sản xuất trong nước vẫn rất nghèo nàn, chỉ có giấy in báo, giấy in và viết, giấy bao gói, giấy lụa. Đối với bột giấy, dù năng lực sản xuất đạt trên dưới 437.600 tấn nhưng lại chủ yếu cũng được bù đắp nhờ nhập khẩu, trong khi các doanh nghiệp cũng chỉ hoạt động ở công suất tối thiểu (khoảng 20 – 25%), sản xuất bột giấy trong nước hiện chỉ đáp ứng được 37% nhu cầu, còn lại vẫn phải nhập khẩu.

Và theo dự báo của Bộ Công thương thì trong 5-10 năm tới, Việt Nam vẫn còn phải phụ thuộc vào lượng giấy nhập khẩu khá lớn như giấy bao bì, giấy làm hộp cao cấp, giấy trang trí, ngay như giấy báo cũng phải nhập khẩu đến 80% nhu cầu. Hiện cả nước còn khoảng 35% doanh nghiệp sản xuất giấy nhỏ lẻ, công nghệ lạc hậu, tiêu hao nhiều năng lượng và nước, gây ô nhiễm môi trường.

Ông Nguyễn Văn Liễu, Vụ trưởng KHCN và Các ngành Kinh tế Kỹ thuật, bộ KH&CN cho rằng, hiện nay ở Việt Nam công nghệ sản xSản xuất bột giấy ở Việt Nam hiện nay chủ yếu dựa trên công nghệ hóa học, hiệu suất còn thấp và khả năng gây ô nhiễm môi trường còn rất cao. Do đó việc tìm ra phương pháp sản xuất bột giấy hiệu quả kinh tế và môi trường cao đã và đang trở thành nhu cầu bức thiết đối với  Việt Nam.uất bột giấy bằng công nghệ sinh học chưa có cơ sở nào để triển khai công nghệ. 

Sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học là quá trình sử dụng các loại vi sinh vật để xử lý nguyên liệu thực vật, phân hủy lignin, các chất vô cơ để thu được xơ sợi xenlulo. Từ những năm 50 của thế kỷ trước các nhà khoa học trên thế giới đã có nghiên cứu và cho rằng các loại nấm mục trắng có khả năng phân hủy lignin có thể sử dụng để loại lignin, hemixenlulo từ thành tế bào gỗ giải phóng xenlulo,…

Với những nghiên cứu đó cho thấy, sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học có lợi cả về kinh tế và môi trường. Tuy nhiên, sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học là một công nghệ có thể nói còn khá mới mẻ ở nước ta.

Tiềm năng lớn

Nhằm đánh giá khả năng sản xuất bột giấy sinh học của một số chủng enzyme được phân lập và  nuôi cấy trong nước, công ty TNHH Viện Công nghệ giấy và XenLuylo đã tiến hành một số thí nghiệm xử lý nguyên liệu bằng chế phẩm enzyme. Nguyên liệu dùng để nghiên cứu là bột giấy hóa – cơ chưa tẩy trắng từ gỗ keo lai được sản xuất tại xưởng thực nghiệm của Công ty và rơm rạ lúa nếp thu hoạch vào vụ mùa năm 2013.

Qua một thời gian thử nghiệm đã thu được kết quả khả quan, KS. Lương Thị Hồng cho biết, các kết quả thí nghiệm mang tính thăm dò sơ bộ bước đầu nhưng đã cho tín hiệu khả quan cho việc ứng dụng công nghệ sinh học để sản xuất bột giấy, đặc biệt là từ nguyên liệu phi gỗ.

Viện cũng tiến hành phân tích bột giấy sinh học và bột giấy sinh học tẩy trắng từ cỏ Long Tu – Trung Quốc. Kết quả cho thấy, bột giây sinh học từ cỏ Long Tu có thể sử dụng để sản xuất các loại bao bì công nghiệp như giấy làm lớp sóng, lớp đế của cactong lớp mặt,.. bột giấy sinh học tẩy trắng từ cỏ Long Tu có thể sử dụng cho sản xuất giấy in và giấy viết.

Ông Liễu cũng cho biết, trong năm 2013,  đoàn cán bộ của Bộ KH&CN đã có chuyến khảo sát công nghệ sản xuất bột giấy bằng công nghệ sinh học tại một số công ty tại Bắc Kinh và Vũ Hán – Trung Quốc. Thực tế cho thấy, sản xuất bột giấy được ứng dụng công nghệ sinh học cho hiệu quả kinh tế và môi trường cao hơn hẳn các công nghệ thông thường. Tại Trung Quốc, giấy được sản xuất bằng công nghệ sinh học đã sản xuất được bột giấy cao cấp. Với ngành sản xuất bột giấy tại Việt Nam nếu được ứng dụng công nghệ sinh học thì sẽ mang lại lợi ích lớn về cả kinh tế và môi trường góp phần phát triển công nghệ xanh tại Việt Nam.

GS. Trương Kiện Tổng  Giám đốc, Tổng Công trình sư Công ty TNHH Công nghệ Tiền Đạo - người đã thành công trong việc ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất bột giấy tại Trung Quốc cho biết, làm bột giấy từ rơm rạ theo phương pháp truyền thống không những gây ô nhiễm môi trường mà còn làm tiêu hao lượng lớn tài nguyên như nước, điện, than. Trong khi đó phương pháp sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học áp dụng công nghệ sản xuất hoàn toàn mới nên có thể tiết kiệm lượng lớn năng lượng và giảm tiêu hao năng lượng, quá trình xử lý chất thải, giá thành ản xuất thấp hơn nhiều so với công nghệ làm bột giấy bằng phương pháp truyền thống. Sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học còn tạo công ăn việc làm cho nhiều người dân và góp phần phát triển kinh tế nông thôn một cách bền vững.

Để ứng dụng thành công CNSH vào công nghiệp giấy tại Việt Nam thì còn nhiều việc phải làm

Tuy nhiên, để chuyển giao thành công công nghệ này vào Việt Nam thì còn nhiều vấn đề cần giải quyết vì nó còn quá mới mẻ ở Việt Nam. Do đó, các đại biểu cho rằng rất cần có sự đầu tư của nhà nước cho các nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ này và tiến hành sản xuất thử nghiệm. Qua nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm sẽ có những đánh giá, phân tích chính xác nhất về hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, môi trường, tạo điều kiện đưa công nghệ này vào sản xuất tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam.

Ông Lê Đình Hậu, Phó Vụ trưởng Vụ KHCN và Các ngành Kinh tế - Kỹ thuật, Bộ KH&CN cũng cho rằng, sản xuất bột giấy bằng công nghệ sinh học là xu thế tất yếu. Sản xuất bột giấy bằng phương pháp sinh học sẽ góp phần đưa Việt Nam hướng tới một nền sản xuất công nghiệp xanh tại Việt Nam.