LỰA CHỌN QUY MÔ VÀ MÔ HÌNH TỔ CHỨC SẢN XUẤT VIÊN NÉN TỪ PHỤ PHẨM GỖ VÀ TRE: TỔNG QUAN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CHO VIỆT NAM
DOI:
https://doi.org/10.70169/VJFS.1346Từ khóa:
Chuỗi cung ứng sinh khối, mô hình tổ chức sản xuất viên nén, phụ phẩm gỗ và tre, sản xuất viên nén gỗ, thu gom và vận chuyểnTóm tắt
Phụ phẩm gỗ và tre có tiềm năng lớn để sản xuất viên nén năng lượng, nhưng sự phân tán về không gian, quy mô và tính thiếu ổn định của nguồn cung đặt ra thách thức lớn đối với công tác thu gom, vận chuyển và lựa chọn quy mô cơ sở sản xuất; trong đó, tổng lượng phụ phẩm phát sinh không đồng nghĩa với lượng nguyên liệu có thể huy động ổn định và hiệu quả. Nghiên cứu này thực hiện tổng quan tài liệu có cấu trúc từ các cơ sở dữ liệu Scopus, Web of Science, ScienceDirect, Google Scholar và các báo cáo chuyên ngành trong nước nhằm tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa đặc tính, phân bố nguồn nguyên liệu, logistics thu gom - vận chuyển, quy mô, mức sử dụng công suất và hiệu quả kinh tế - năng lượng - môi trường, đồng thời đánh giá điều kiện phù hợp của các mô hình sản xuất tập trung, tại nguồn và theo cụm tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng đặc tính nguyên liệu và khả năng huy động ổn định là cơ sở xác định nguồn cung thực tế; lợi thế kinh tế theo quy mô chỉ phát huy khi lượng nguyên liệu đủ lớn và ổn định, trong khi lợi thế vị trí gần nguồn có thể bù đắp hoặc bổ sung cho lợi thế quy mô đối với các nguồn phụ phẩm nhỏ và phân tán. Đối với điều kiện Việt Nam, bên cạnh các cơ sở tập trung, sản xuất quy mô nhỏ tại nguồn hoặc theo cụm gắn với nhu cầu tiêu thụ nội vùng là một hướng đi phù hợp, giúp giảm chi phí vận chuyển nguyên liệu rời, tối ưu hóa việc sử dụng phụ phẩm tại chỗ và thúc đẩy hình thành chuỗi giá trị tuần hoàn ở cấp địa phương. Nghiên cứu đồng thời định hình các nhu cầu tiếp theo về tối ưu khoảng cách thu gom, đánh giá toàn diện về các yếu tố kinh tế - năng lượng - môi trường toàn chuỗi, phát triển công nghệ đa nguyên liệu và kiểm chứng thực tế các mô hình sản xuất quy mô nhỏ tại Việt Nam.
Tài liệu tham khảo
1. Albashabsheh, N.T., Heier Stamm, J.L., 2019. Optimization of lignocellulosic biomass-to-biofuel supply chains with mobile pelleting. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review 122: 545-562. DOI: 10.1016/j.tre.2018.12.015.
2. Albashabsheh, N.T., Heier Stamm, J.L., 2021. Optimization of lignocellulosic biomass-to-biofuel supply chains with densification: Literature review. Biomass and Bioenergy 144: 105888. DOI: 10.1016/j.biombioe.2020.105888.
3. Arshadi, M., Gref, R., Geladi, P., Dahlqvist, S.-A., Lestander, T., 2008. The influence of raw material characteristics on the industrial pelletizing process and pellet quality. Fuel Processing Technology 89(12): 1442-1447. DOI: 10.1016/j.fuproc.2008.07.001.
4. Balanay, R., Halog, A., 2024. Bioenergy updates and prospects for decarbonization in the ASEAN region: A review on logistical concerns and potential solutions. WIREs Energy and Environment, 13(1), e499. DOI: 10.1002/wene.499.
5. Baur, R.T., Tuedic, S., Promploy, J., Kirasamutranon, K., 2025. Optimizing biomass pellet quality from sugarcane leaves and bamboo for sustainable biofuel production. Advances in Bamboo Science, 11, 100153. DOI: 10.1016/j.bamboo.2025.100153.
6. Bui Duy, L., Le, L.T., Vu Thi Minh, N., Hoang Huong, G., Bui Thi Thanh, N., Nguyen, P.N., 2023. Economic and environmental analysis of biomass pellet supply chain using simulation-based approach. Asia Pacific Management Review 28(4): 470-486. DOI: 10.1016/j.apmrv.2023.02.002.
7. Boukherroub, T., LeBel, L., Lemieux, S., 2017. An integrated wood pellet supply chain development: Selecting among feedstock sources and a range of operating scales. Applied Energy 198: 385-400. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.12.013.
8. Cao Thị Cẩm, Trần Lê Huy, 2025. Xuất nhập khẩu gỗ và sản phẩm gỗ năm 2024 và nhận định xu hướng năm 2025. Báo cáo của nhóm nghiên cứu thuộc VIFOREST, FPA Bình Định, HAWA, BIFA, DOWA và Forest Trends.
9. Chu Huy Tưởng, Phan Thị Khánh Linh, Nguyễn Văn Tiễn, Phạm Hồng Nhung, Phùng Minh Trí, Đào Thùy Dương, 2026. Phụ phẩm chế biến gỗ tại các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc: Thực trạng và giải pháp. Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 68(4), 8-14. DOI: 10.31276/VJST.2025.3302.
10. Hidayat, W., Pah, J.M., Suryanegara, L., Hasanudin, U., Haryanto, A., Wulandari, C., 2022. Production and characterization of Andong bamboo (Gigantochloa pseudoarundinacea (Steudel) Widjaja) pellets from various stem parts. Jurnal Teknik Pertanian Lampung 11(4): 713-723. DOI: 10.23960/jtep-l.v11i4.713-723.
11. Ishii, K., Furuichi, T., Fujiyama, A., Watanabe, S., 2016. Logistics cost analysis of rice straw pellets for feasible production capacity and spatial scale in heat utilization systems: A case study in Nanporo town, Hokkaido, Japan. Biomass and Bioenergy 94: 155-166. DOI: 10.1016/j.biombioe.2016.08.007.
12. Kadivar, M., Gauss, C., Ghavami, K., Savastano, H. Jr., 2020. Densification of bamboo: State of the art. Materials 13(19): 4346. DOI: 10.3390/ma13194346.
13. Koido, K., Konno, D., Sato, M., 2025. Life cycle CO₂ emissions and techno-economic analysis of wood pellet production and CHP with different plant scales and sawdust drying processes. Sustainability 17(1): 140. DOI: 10.3390/su17010140.
14. Lavergne, S., Larsson, S., Da Silva Perez, D., Marchand, M., Campargue, M., Dupont, C., 2021. Effect of process parameters and biomass composition on flat-die pellet production from underexploited forest and agricultural biomass. Fuel 302: 121076. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.121076.
15. Liu, Z., Mi, B., Jiang, Z., Fei, B., Cai, Z., Liu, X., 2016. Improved bulk density of bamboo pellets as biomass for energy production. Renewable Energy 86: 1-7. DOI: 10.1016/j.renene.2015.08.011.
16. Mostafa, M.E., Hu, S., Wang, Y., Su, S., Hu, X., Elsayed, S.A., Xiang, J., 2019. The significance of pelletization operating conditions: An analysis of physical and mechanical characteristics as well as energy consumption of biomass pellets. Renewable and Sustainable Energy Reviews 105: 332-348. DOI: 10.1016/j.rser.2019.01.053.
17. Mupondwa, E., Li, X., Tabil, L., Adapa, P., Sokhansanj, S., Stumborg, M., Gruber, M., Laberge, S., 2012. Technoeconomic analysis of wheat straw densification in the Canadian Prairie Province of Manitoba. Bioresource Technology 110: 355-363. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.01.100.
18. Nguyễn Văn Giáp, Lê Thị Hưng, Bùi Duy Ngọc, Nguyễn Văn Định, 2023. Ứng dụng khoa học công nghệ xây dựng mô hình sản xuất viên nén sinh học từ phụ phẩm sau chế biến gỗ làm nhiên liệu đốt cho dân dụng, công nghiệp và phục vụ xuất khẩu tại tỉnh Yên Bái. Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, 4: 132-142.
19. Pantaleo, A., Villarini, M., Colantoni, A., Carlini, M., Santoro, F., Rajabi Hamedani, S., 2020. Techno-economic modeling of biomass pellet routes: Feasibility in Italy. Energies 13(7): 1636. DOI: 10.3390/en13071636.
20. Psathas, F., Georgiou, P.N., Rentizelas, A., 2022. Optimizing the design of a biomass-to-biofuel supply chain network using a decentralized processing approach. Energies 15(14): 5001. DOI: 10.3390/en15145001.
21. TCVN 13534:2022. Viên nén gỗ - Các yêu cầu (Wood pellets - Requirements). Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, Việt Nam, 2022.
22. TCVN 13535:2022. Viên nén gỗ - Phân hạng (Wood pellets - Gradings). Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, Việt Nam, 2022.
23. The Socialist Republic of Viet Nam, 2022. Nationally Determined Contribution (NDC) (Updated in 2022). Hanoi, Viet Nam: United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC).
24. Thủ tướng Chính phủ, 2022. Quyết định số 896/QĐ-TTg ngày 26/7/2022 phê duyệt Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu giai đoạn đến năm 2050. Hà Nội, Việt Nam.
25. Visser, L., Hoefnagels, R., Junginger, M., 2020. Wood pellet supply chain costs: A review and cost optimization analysis. Renewable and Sustainable Energy Reviews 118: 109506. DOI: 10.1016/j.rser.2019.109506.
26. Vitale, I., Dondo, R.G., González, M., Cóccola, M.E., 2022. Modelling and optimization of material flows in the wood pellet supply chain. Applied Energy 313: 118776. DOI: 10.1016/j.apenergy.2022.118776.
