So Sánh Việc Sử Dụng Tài Nguyên Trong Nuôi Tôm, Phần 3: Năng Lượng

Ngành nuôi tôm ở năm quốc gia xuất khẩu chính có thể tiêu thụ ít năng lượng hơn bằng cách tập trung vào việc thay nước và sử dụng máy sục khí.

Sử dụng năng lượng là một vấn đề gắn liền với việc khai thác tài nguyên, trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch – nguồn cung cấp phần lớn năng lượng sơ cấp trên thế giới – đang đứng trước nguy cơ thiếu hụt. Bên cạnh đó, quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra khí carbon dioxide (CO₂) phát thải vào khí quyển, góp phần làm gia tăng hiệu ứng nhà kính. Tương tự như nhiều hoạt động sản xuất khác của con người, nuôi tôm cũng tiêu thụ năng lượng và tạo ra phát thải khí nhà kính.

Dữ liệu về mức tiêu thụ năng lượng trong sản xuất tôm thẻ chân trắng được trình bày trong nghiên cứu này dựa trên kết quả khảo sát các trang trại tại năm quốc gia xuất khẩu tôm nuôi chủ lực. Số lượng trang trại được khảo sát tại mỗi quốc gia lần lượt là 101 trang trại ở Ecuador, 89 ở Ấn Độ, 131 ở Indonesia, 34 ở Thái Lan và 30 ở Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu được trình bày chi tiết hơn trong một bài báo tổng quan trên tạp chí Aquaculture, Fish, and Fisheries (2021, 1–13).

Công dụng trực tiếp

Các hoạt động tiêu thụ năng lượng trực tiếp quan trọng nhất tại các trang trại nuôi tôm là xây dựng và bảo trì trang trại, bơm nước và vận hành máy sục khí. Ngoài ra còn có các hoạt động tiêu thụ năng lượng gián tiếp liên quan đến các yếu tố quản lý, đặc biệt là thức ăn và nhiên liệu.

Tất cả các trang trại đều sử dụng thức ăn chăn nuôi, và tất cả các trang trại ở châu Á đều áp dụng sục khí cơ học. Tại Ecuador, 47% trang trại sử dụng sục khí. Thay nước cũng được thực hiện phổ biến tại các trang trại: 21% ở Ấn Độ; 37% ở Việt Nam; 50% ở Thái Lan; 86% ở Ecuador; 94% ở Indonesia. Các trang trại ở cả năm quốc gia đều sử dụng nhiều loại chất bổ sung vào ao nuôi, bao gồm phân bón, vôi hóa, chất khử trùng, chất oxy hóa, mật đường và đường, zeolite, các khoáng chất khác nhau và men vi sinh. Các chất bổ sung này, giống như thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu, đều chứa năng lượng tích hợp (Bảng 1). Tổng năng lượng sử dụng được tính toán bao gồm năng lượng sử dụng trực tiếp tại các trang trại cho nhiên liệu cộng với năng lượng tích hợp liên quan đến thức ăn chăn nuôi, nhiên liệu và chất bổ sung cho ao nuôi.

Nhiên liệu được sử dụng cho máy bơm, máy sục khí, máy kéo, xe cộ và các loại máy móc nông nghiệp cơ giới khác. Ở châu Á, điện là nhiên liệu chính được sử dụng, nhưng ở Ecuador, việc sử dụng dầu diesel vượt xa việc sử dụng điện. Xăng là nhiên liệu thứ yếu ở tất cả các quốc gia.

Tổng mức tiêu thụ năng lượng (Bảng 2) dao động từ 56,0 GJ/t tôm ở Ecuador đến 98,8 GJ/t tôm ở Thái Lan. Mức tiêu thụ năng lượng trung bình có trọng số cho tất cả các quốc gia là 76,8 GJ/t.

Năng lượng tích hợp chiếm khoảng 60% tổng năng lượng ở châu Á, nơi điện là nguồn năng lượng chính. Tại Ecuador – nơi nhiên liệu diesel là nguồn năng lượng chính – năng lượng tích hợp chiếm khoảng 38% tổng năng lượng. Các thành phần năng lượng tích hợp lớn nhất là nhiên liệu và thức ăn chăn nuôi.

Xây dựng và bảo trì trang trại

Việc xây dựng và duy trì các trang trại nuôi tôm đòi hỏi lượng năng lượng đáng kể. Tuy nhiên, khi tính khấu hao trong thời gian 30 năm, chi phí xây dựng và bảo trì hằng năm tương ứng với mức tiêu thụ 11,51 GJ/ha/năm năng lượng trực tiếp và 2,54 GJ/ha/năm năng lượng gián tiếp tại các trang trại ở Ecuador có diện tích ao lớn (5–10 ha). Trong khi đó, tại châu Á, chi phí xây dựng các trang trại có diện tích ao nhỏ hơn (0,25–0,75 ha) tương ứng với 27,9 GJ/ha/năm năng lượng trực tiếp và 5,0 GJ/ha/năm năng lượng gián tiếp. Khi phân bổ chi phí xây dựng và bảo trì đã khấu hao theo sản lượng tôm hằng năm của trang trại (tấn/ha/năm), mức tiêu thụ năng lượng tính trên mỗi tấn tôm sản xuất tương đối thấp.

Một số ít trang trại nuôi tôm áp dụng mô hình siêu thâm canh với toàn bộ ao nuôi được lót bằng nhựa. Các trang trại này thường có diện tích ao nhỏ hơn. Mức năng lượng trực tiếp sử dụng cho xây dựng và bảo trì được ước tính là 46,3 GJ/ha/năm, trong khi năng lượng hàm chứa là 11,7 GJ/ha/năm, bao gồm cả năng lượng hàm chứa trong vật liệu lót nhựa. Mặc dù sản lượng tôm của các ao này cao hơn so với các trang trại thâm canh thông thường, mức tiêu thụ năng lượng cho xây dựng và bảo trì tính trên mỗi tấn tôm vẫn tương đương với các trang trại thâm canh thông thường.

Sản xuất

Mức năng lượng cần thiết để sản xuất 1 kg protein ăn được từ tôm nuôi tương đối cao, dao động từ 0,52–0,92 GJ/kg. Trong khi đó, mức tiêu thụ năng lượng đối với protein từ các loại thịt trên cạn thấp hơn, lần lượt đạt 0,11–0,17 GJ/kg đối với thịt gà, 0,10–0,37 GJ/kg đối với thịt lợn và 0,27–0,53 GJ/kg đối với thịt bò. Do đó, việc giảm mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình nuôi tôm là cần thiết.

Mức tiêu thụ năng lượng cao trong nuôi tôm chủ yếu bắt nguồn từ việc sử dụng hệ thống sục khí cơ học, năng lượng cần thiết cho hoạt động bơm nước thay và thức ăn có hàm lượng năng lượng tích lũy cao. Hàm lượng năng lượng tích lũy trung bình trong thức ăn dành cho gà thịt, lợn và bò thịt lần lượt là 4,2; 3,8 và 3,2 GJ/t, thấp hơn đáng kể so với mức 9,59 GJ/t trong thức ăn cho tôm. Sự chênh lệch này có liên quan đến việc sử dụng bột cá, bột phụ phẩm động vật và dầu cá trong thành phần thức ăn cho tôm.

Giảm sử dụng năng lượng

Các biện pháp giảm tiêu thụ năng lượng trong nuôi tôm nên tập trung vào việc hạn chế tỷ lệ thay nước, sử dụng các thiết bị sục khí có hiệu suất cao hơn và tối ưu hóa thời gian vận hành thiết bị. Hiện chưa có bằng chứng khoa học cho thấy thay nước là yêu cầu cần thiết, ngoại trừ trường hợp cần kiểm soát độ mặn quá cao tại một số khu vực khô hạn.

Máy sục khí cánh quạt dài tự chế, được sử dụng phổ biến tại các quốc gia châu Á, có hiệu suất tương đối thấp. Việc sử dụng máy sục khí cánh quạt được sản xuất tại nhà máy có thể giúp tiết kiệm chi phí và năng lượng hơn. Tuy nhiên, ngay cả khi sử dụng thiết bị sản xuất tại nhà máy, người nuôi thường lắp đặt công suất sục khí trên mỗi hecta cao hơn mức cần thiết. Số lượng máy sục khí cũng thường không được điều chỉnh phù hợp với mật độ tôm trong ao. Bên cạnh đó, một phần thiết bị sục khí có thể được tắt vào ban ngày và chỉ vận hành trở lại vào ban đêm.

Hàm lượng năng lượng tích lũy trong thức ăn tôm có thể được giảm thông qua việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp. Tuy nhiên, do thức ăn tôm cần có hàm lượng protein thô tương đối cao so với thức ăn dành cho động vật trên cạn, nên việc sản xuất thức ăn tôm có hàm lượng năng lượng tích lũy thấp tương đương với các loại thức ăn cho những đối tượng vật nuôi khác có thể không khả thi.

Kết luận

Mặc dù tôm, tương tự như bò thịt, là đối tượng nuôi có mức tiêu thụ năng lượng cao, nhưng lượng năng lượng sử dụng trong nuôi tôm có thể được giảm đáng kể, ít nhất xuống mức tương đương với chăn nuôi bò thịt. Điều này không chỉ góp phần tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí CO₂ trong quá trình nuôi tôm mà còn giúp giảm chi phí sản xuất. Những lợi ích này cho thấy việc giảm tiêu thụ năng lượng trong nuôi tôm là một hướng đi đáng được quan tâm.

Theo Claude E. Boyd, Robert P. Davis, Aaron McNevin

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/a-comparison-of-resource-use-in-shrimp-farming-part-3-energy/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hoá Bình Minh

Xem thêm:

• Sự Di Cư Của Các Kiểu Hệ Vi Sinh Đường Ruột Do Sự Ấm Lên Toàn Cầu Tác Động Đến Sức Khỏe Và Tình Trạng Bệnh Tật Của Tôm Litopenaeus vannamei
• Tác Động Của Nuôi Tôm Đến Trữ Lượng Carbon Trong Đất Rừng Ngập Mặn Và Tiềm Năng Nóng Lên Toàn Cầu Kéo Dài
• Hỗn Hợp Vi Khuẩn Từ Tảo Sống Cho Thấy Triển Vọng Thay Thế Kháng Sinh Trong Nuôi Trồng Thủy Sản