Độc đáo giải pháp ô tô và xe máy chạy bằng khí ga tự nhiên

Về kĩ thuật, cả hai khí sinh học đều có thể sản xuất từ chất thải của nông nghiệp, chăn nuôi, bùn thải đô thị đến rác thực phẩm... Phương pháp phổ biến nhất là phân hủy yếm khí (anaerobic digestion). Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ trong môi trường không có ôxy, tạo ra hỗn hợp khí chứa khoảng 55 - 65% methane (CH₄). Sau khi qua hệ thống lọc và tách tạp, người ta thu được biogas có thể sử dụng trực tiếp cho nấu ăn, phát điện hoặc sưởi ấm.

Để tạo ra biomethane, biogas tiếp tục được tinh lọc sâu bằng công nghệ màng lọc, hấp phụ áp suất (PSA) hoặc rửa nước để loại bỏ CO₂, H₂S và hơi ẩm. Kết quả thu được khí methane tinh khiết trên 97%, có thể bơm vào mạng lưới khí tự nhiên hoặc nén (CBG) dùng cho phương tiện giao thông thay thế hoặc song song với khí đốt tự nhiên hóa lỏng (LNG). Thực tế, đặc tính vận hành và mức năng lượng của biomethane rất gần với khí tự nhiên nén (CNG), nên về mặt động lực học và khai thác, xe CNG hoàn toàn có thể sử dụng CBG.

Ngoài phương thức truyền thống, hiện nay công nghệ mới cũng cho phép sản xuất methane từ gỗ vụn, rơm rạ hoặc kết hợp điện tái tạo với CO₂ thu hồi. Nhờ đa dạng nguồn nguyên liệu và kỹ thuật, biogas/biomethane ngày càng được quan tâm như một giải pháp giúp tái tạo năng lượng, góp phần xử lý chất thải, thêm nguồn thu nhập bền vững cho nông nghiệp.

Về hiệu quả môi trường, nhiều nghiên cứu vòng đời (LCA) cho thấy biomethane có thể cắt giảm lượng khí nhà kính đáng kể so với khí hóa thạch. Một phân tích so sánh chỉ ra chu trình vòng đời của biomethane có thể thấp hơn tới 79% khí thải nhà kính so với methane thông thường. So với dầu diesel, khí tự nhiên thường phát thải CO₂ thấp hơn khoảng 20–25% trên mỗi đơn vị năng lượng khi đốt cháy.

Trên thực tiễn, châu Âu đã có những ví dụ thành công về triển khai khí sinh học trong giao thông vận tải. Đức từng là nước dẫn đầu về sản lượng biomethane và có các mạng lưới phân phối dùng cho xe cộ, tuy tỉ trọng dùng cho giao thông vẫn còn khiêm tốn so với tổng sản lượng. Thụy Điển và một số nước Bắc Âu cũng đã đẩy mạnh dùng biogas cho xe buýt và vận tải hàng nặng.

Ở nhóm các nước đang phát triển, Ấn Độ là ví dụ điển hình cho chiến lược thương mại hoá CBG, với chương trình SATAT (Sustainable Alternative Towards Affordable Transportation) thúc đẩy đầu tư vào trạm CBG, nhà máy và mạng lưới phân phối. Tại nền kinh tế này, CBG không chỉ góp phần bảo đảm an ninh năng lượng, xử lý rác hữu cơ, mà còn giảm nhập khẩu nhiên liệu. Các dự án sản xuất khí sinh học mới tại Ấn Độ có năng lực xử lý hàng chục đến hàng trăm tấn chất thải mỗi ngày.

Không ít hãng xe có bề dày kinh nghiệm trong phát triển phương tiện sử dụng CBG. Tại Ấn Độ, Maruti Suzuki đi đầu trong việc tung ra các mẫu xe máy và ô tô sử dụng loại hình năng lượng này, và thực tế đang trưng bày nhiều ví dụ trong Triển lãm Di chuyển Nhật Bản (JMS) đang diễn ra tại Tokyo. Ở châu Âu, Fiat (thuộc FCA Stellantis), Volkswagen, Iveco... là những cái tên đi đầu trong lĩnh vực này.

Tuy nhiên, cũng có những rào cản kỹ thuật và kinh tế cần tính đến khi triển khai khí sinh học như chi phí tinh chế và nén vốn tiêu tốn năng lượng, vấn đề rò rỉ khí (fugitive emissions) trong chuỗi xử lý và phân phối có thể làm giảm lợi ích khí nhà kính nếu không kiểm soát chặt chẽ, và quan trọng nhất là phải đảm bảo được nguồn nguyên liệu hữu cơ đủ ổn định và quy mô để sản xuất lượng khí lớn.

Những yếu tố nói trên phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng địa phương, trong đó các nước có nền nông nghiệp phát triển, có nguồn nguyên liệu hữu cơ dồi dào, thường có lợi thế lớn.