ThienNhien.Net – Khái niệm khu công nghiệp sinh thái (KCNST) bắt đầu được phát triển từ đầu những năm 90 của thế kỷ 20 trên cơ sở của Sinh thái học công nghiệp (STHCN). Với quan điểm hệ công nghiệp không phải là các thực thể riêng rẽ mà là một tổng thể các hệ thống liên quan giống như hệ sinh thái, STHCN tìm cách loại trừ khái niệm “chất thải” trong sản xuất công nghiệp và mục tiêu cơ bản của nó là tăng cường hiệu quả của hoạt động công nghiệp và cải thiện môi trường như: giảm thiểu sử dụng tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo, giảm thiểu các tác động xấu môi trường, duy trì hệ sinh thái tự nhiên của khu vực…
KCN Kalundborg, Đan Mạch được coi là KCN điển hình đầu tiên trên thế giới ứng dụng những nghiên cứu của STHCN vào việc phát triển một hệ thống cộng sinh công nghiệp thông qua sự trao đổi năng lượng và nguyên vật liệu giữa các công ty. Trong vòng 15 năm từ 1982-1997, lượng tiêu thụ tài nguyên của KCN này giảm được 19.000 tấn dầu, 30.000 tấn than, 600.000m3 nước, và giảm 130.000 tấn các-bon dioxide thải ra. Mô hình hoạt động KCN này là cơ sở quan trọng để hình thành hệ thống lý luận STHCN và các KCNST trên thế giới.
Với sự nghiên cứu ngày càng sâu về STHCN và với các tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật và công nghệ, KCNST đã trở thành một mô hình mới cho việc phát triển công nghiệp, kinh tế và xã hội phù hợp với tiến trình phát triển bền vững toàn cầu. Đến nay, KCNST được hiểu là một “cộng đồng” các doanh nghiệp sản xuất và dịch vụ có mối liên hệ mật thiết trên cùng một lợi ích: hướng tới một hoạt động mang tính xã hội, kinh tế và môi trường chất lượng cao, thông qua sự hợp tác trong việc quản lý các vấn đề về môi trường và nguồn tài nguyên. Bằng các hoạt động hợp tác chặt chẽ với nhau, “cộng đồng” KCNST sẽ đạt được một hiệu quả tổng thể lớn hơn nhiều so với tổng các hiệu quả mà từng doanh nghiệp hoạt động riêng lẻ gộp lại.
Một KCNST thực sự cần phải là:
– Một mạng lưới hay một nhóm các doanh nghiệp sử dụng các bán thành phẩm, phế phẩm hay phụ phẩm của nhau.
– Một tập hợp các doanh nghiệp tái chế.
– Một tập hợp các công ty có công nghệ sản xuất bảo vệ môi trường.
– Một tập hợp các công ty sản xuất sản phẩm “sạch”.
– Một KCN được thiết kế theo một chủ đề môi trường nhất định (ví dụ KCNST năng lượng tái sinh, KCNST tái tạo tài nguyên).
– Một KCN với hệ thống hạ tầng kỹ thuật và công trình xây dựng bảo vệ môi trường.
– Một khu vực phát triển hỗn hợp và đồng bộ (công nghiệp, thương mại, dịch vụ hay ở).
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 30 KCNST, phần lớn nằm ở nước Mỹ và châu Âu. Tại châu Á, mạng lưới công nghiệp sinh thái với một số các KCNST đã được thành lập và phát triển ở Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ và một số nước khác. Mỗi một KCNST có một chủ đề (đặc trưng) riêng về môi trường hay hệ sinh thái công nghiệp trong đó. Dựa vào đó, người ta chia KCNST thành năm loại chính: KCNST nông nghiệp; KCNST tái tạo tài nguyên; KCNST năng lượng tái sinh; KCNST nhà máy điện và KCNST lọc hóa dầu hay hóa chất.
KCNST nông nghiệp (KCNSTNN)
KCNSTNN tập trung vào nhóm các doanh nghiệp chế biến thực phẩm sử dụng nhiều năng lượng, nước và biomass để tạo ra các dòng lưu chuyển thuận lợi trong hệ sinh thái công nghiệp. Bên cạnh đó là nhóm các doanh nghiệp hỗ trợ nông nghiệp bền vững, giúp nhà nông và ngành nông nghiệp thực hiện một số mục tiêu cơ bản sau đây:
– Bảo tồn và duy trì các tập quán nông nghiệp truyền thống mang tính sinh thái. Hỗ trợ chuyển đổi từ phương thức nông nghiệp cũ sang nông nghiệp sinh thái;
– Bảo tồn và giũ gìn quỹ đất nông nghiệp và hệ thống thủy lợi, hạn chế xuống cấp;
– Duy trì, đổi mới môi trường kinh tế và xã hội nông thôn.
Cơ cấu chung một KCNSTNN bao gồm:
– Các doanh nghiệp cung cấp thiết bị, năng lượng, nguyên liệu và các dịch vụ nông nghiệp:
– Các doanh nghiệp chế biến và phân phối thực phẩm:
– Các doanh nghiệp sử dụng phế phẩm để sản xuất khí gas sinh học, phân compost,…
– Các khu vực sản xuất thực phẩm chuyên canh gần KCNST: nhà kính, ao thủy sản,…
– Các doanh nghiệp liên quan khác: Các doanh nghiệp sử dụng các vật liệu sinh học như cọ, dầu gai, tre, … hay các doanh nghiệp tái sinh tài nguyên.
KCNST tái tạo tài nguyên (KCNSTTTTN)
KCNSTTTTN là một cơ hội rất lớn từ việc chấm dứt khái niệm “chất thải” và làm sạch môi trường đô thị. KCN này tạo ra lợi ích về kinh tế và môi trường to lớn từ việc quản lý, tái sử dụng, tái chế một cách hệ thống các dòng chất thải công nghiệp, thương mại, nhà ở và công cộng. Đây không đơn thuần là một hệ thống thu gom và xử lý mà là một hệ thống có thể tái tạo lại giá trị chất thải, tạo nên các cơ hội kinh doanh và việc làm, tạo nguồn lợi nhuận mới, đồng thời đem lại hiệu quả về môi trường và sức khỏe cộng đồng. Vấn đề cốt lõi ở đây là biến các chất thải thành các sản phẩm hay nguyên vật liệu có thể bán được.
Cơ cấu chung một KCNSTTTTN bao gồm:
– Nhóm các doanh nghiệp tái tạo chính, bao gồm các doanh nghiệp tái sử dụng, tái chế, thu gom và phân phối các vật liệu chưa sử dụng, compost hóa và xử lý chôn lấp hay pha trộn, cung cấp năng lượng từ các chất thải,…
– Các doanh nghiệp sản xuất, bao gồm các doanh nghiệp sử dụng các phế thải đã qua xử lý hay đầu ra của các doanh nghiệp khác để sản xuất các sản phẩm, các doanh nghiệp tái sản xuất các sản phẩm, các doanh nghiệp sản xuất các thiết bị tái chế nguyên liệu, năng lượng tái sinh và tiết kiệm năng lượng;…
– Các doanh nghiệp liên quan khác như: Các doanh nghiệp bán sản phẩm đã qua sử dụng, bao tiêu các sản phẩm hoàn thiện từ các doanh nghiệp trong KCNST, mối lái các sản phẩm tái chế…
KCNST năng lượng tái sinh (KCNSTNLTS)
Hiệu quả về kinh tế và môi trường cao, các sức ép về nguồn năng lượng tự nhiên không thể tái tạo là động lực cơ bản phát triển công nghệ năng lượng tái sinh và tiết kiệm năng lượng. Đây chính là lý do để phát triển các KCNSTNLTS. Công nghệ năng lượng tái sinh đã đạt được nhiều thành tựu to lớn: kích thước nhỏ gọn, công suất lớn, giá thành rẻ. Hiện nay, các thiết bị cung cấp năng lượng tái sinh có rất nhiều loại, bao gồm: thiết bị hóa điện, thiết bị năng lượng gió, pin mặt trời, nước nóng mặt trời, năng lượng sinh học, máy phát điện khí đốt (gas, hydro).
Cơ cấu chung một KCNSTNLTS bao gồm:
– Nhóm các doanh nghiệp sản xuất và cung cấp năng lượng tái sinh: năng lượng gió, năng lượng mặt trời, khí gas sinh học,…
– Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng tái sinh, trao đổi năng lượng và BP.
– Nhóm các doanh nghiệp sản xuất và cung cấp các thiết bị năng lượng tái sinh và thiết bị tiết kiệm năng lượng.
– Nhóm các doanh nghiệp cung cấp nguyên liệu và dịch vụ cho các DNTV trên hoạt động.
KCNST nhà máy điện (KCNSTNMD)
Nhà máy nhiệt điện không chỉ cung cấp điện năng mà còn tạo ra một lượng nhiệt thừa rất lớn trong suốt quá trình hoạt động. Việc hình thành KCNSTNMD là một cơ hội để tận dụng nguồn năng lượng quý báu này cũng như thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội của toàn khu vực. Nguồn năng lượng này không chỉ sử dụng cho các ngành công nghiệp trong KCNST mà còn sử dụng cho các ngành nông nghiệp, chế biến và sinh hoạt quanh vùng.
Cơ cấu chung một KCNSTNMD bao gồm:
– Nhóm các nhà cung cấp dịch vụ và nguyên liệu cho hoạt động của nhà máy điện.
– Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng thừa và phế thải từ nhà máy điện: hơi nước, nước nóng, bụi, thạch cao, CO2, dung môi,…
– Nhóm các nông trại và doanh nghiệp sản xuất thực phẩm sử dụng năng lượng thừa từ nhà máy điện: hơi nước, nước nóng, nước thừa,…
– Nhóm các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ tư vấn và sản xuất trang thiết bị, sản phẩm tiết kiệm năng lượng trong các ngành công nghiệp, thương mại, công cộng và gia đình.
KCNST lọc hóa dầu (KCNSTLHD)
Ngành công nghiệp lọc hóa dầu là một ngành đem lại lợi ích kinh tế rất cao cho các quốc gia nhưng cũng ảnh hưởng rất lớn tới môi trường. KCNSTLHD là một giải pháp hữu ích để ngành công nghiệp này phát triển bền vững trong xu thế phát triển chung toàn cầu. KCN này thường có quy mô rất lớn với rất nhiều nhà máy, cơ cấu hoạt động và hệ thống quản lý môi trường phức tạp. KCNLHD thường được đặt gần các mỏ dầu, khí đốt hay khu vực có khả năng vận chuyển và cung cấp dầu thô liên tục (như ven biển).
Cơ cấu chung một KCNSTNMD bao gồm:
– Nhóm các doanh nghiệp khai thác và cung cấp khí và dầu thô.
– Nhóm các nhà máy lọc hóa dầu, khí với các công nghệ hóa sạch: Hạt nhân của KCN.
– Nhóm các doanh nghiệp sử dụng năng lượng thừa và các phế phẩm từ lọc hóa dầu, khí.
– Nhóm các doanh nghiệp cung cấp, trao đổi năng lượng.
– Nhóm các doanh nghiệp trao đổi, phân phối các sản phẩm của KCNST.
trong KCNSTLHD
Mỗi một KCNST là một trường hợp riêng biệt với hệ sinh thái công nghiệp riêng biệt. Việc đặt ra mục tiêu, quy hoạch và thiết kế KCNST cần phải dựa vào các đặc điểm công nghiệp, kinh tế, nguồn tài nguyên, hệ sinh thái sinh thái tự nhiên, xã hội và văn hoá thực tế của từng khu vực, đồng thời cũng phải tính đến các xu thế phát triển cấp quốc gia và toàn cầu. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của các phương pháp điều tra khảo sát thực tế trong quá trình quy hoạch, thiết kế và học tập kinh nghiệm của các KCNST đã có. Từ đó đưa ra giải pháp thích hợp nhất cho khu đất được lựa chọn trong một loạt các nguyên tắc của STHCN, quy hoạch, kiến trúc và xây dựng bền vững.
TS. Nguyễn Cao Lãnh – Trường Đại học Xây dựng
Tài liệu tham khảo:
1. Ernest A. Lowe (2001), Eco-industrial Park Hanbook for Asian Developing Countries, Report to Asian Development Bank.
2. Nguyễn Cao Lãnh (2005), Khu công nghiệp sinh thái – Một mô hình cho phát triển bền vững ở Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
3. Nguyễn Cao Lãnh (2012), Phát triển KCN tại khu vực nông thôn vùng đồng bằng sông Hồng theo hướng sinh thái, Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Xây dựng.
