Định hình lại chất thải thực phẩm: Từ gánh nặng toàn cầu thành nguồn tài nguyên có giá trị cao

Trên toàn cầu, lãng phí thực phẩm là một trong những sự thiếu hiệu quả đáng kể nhất trong hệ thống nông nghiệp-thực phẩm, với những tác động sâu sắc đến khí hậu, sử dụng đất, nước và năng lượng. Mỗi năm, khoảng 1,3 tỷ tấn thực phẩm bị mất hoặc lãng phí — gần một phần ba tổng lượng thực phẩm được sản xuất. Theo Viện Kỹ sư Cơ khí, tính đến năm 2013, gần một nửa tổng lượng thực phẩm toàn cầu đã bị lãng phí.

Trên toàn cầu, lãng phí thực phẩm là một trong những sự thiếu hiệu quả đáng kể nhất trong hệ thống nông nghiệp-thực phẩm, với những tác động sâu sắc đến khí hậu, sử dụng đất, nước và năng lượng. Mỗi năm, khoảng 1,3 tỷ tấn thực phẩm bị mất hoặc lãng phí — gần một phần ba tổng lượng thực phẩm được sản xuất. Theo Viện Kỹ sư Cơ khí, tính đến năm 2013, gần một nửa tổng lượng thực phẩm toàn cầu đã bị lãng phí.

Chỉ riêng tại Hoa Kỳ, hơn một phần ba sản lượng thực phẩm bị lãng phí. Chi phí môi trường là rất lớn:

• Chỉ riêng lượng khí thải nhà kính hàng năm từ rác thải thực phẩm ở Hoa Kỳ đã tương đương với 42 nhà máy điện chạy bằng than.
• Năng lượng và nước có trong thực phẩm lãng phí có thể cung cấp cho 50 triệu ngôi nhà.
• 140 triệu mẫu Anh đất — tương đương với diện tích của California và New York cộng lại — được sử dụng để trồng thực phẩm không bao giờ được tiêu thụ (Báo cáo về chất thải thực phẩm của EPA).

Dữ liệu gần đây hơn cho thấy lượng thực phẩm lãng phí toàn cầu đã đạt 1,05 tỷ tấn vào năm 2022, bao gồm cả những phần không ăn được, lên tới 132 kg trên đầu người và chiếm gần 20% lượng thực phẩm có sẵn cho người tiêu dùng. Trong số này:

• 60% xảy ra ở cấp hộ gia đình
• 28% từ dịch vụ thực phẩm
• 12% từ bán lẻ
  ( Chương trình Môi trường Liên hợp quốc, 2024 )

Trong khi đại dịch COVID-19 khiến lượng thực phẩm lãng phí trên toàn cầu giảm nhẹ, tác động chung vẫn rất lớn: lượng thực phẩm lãng phí hàng năm có thể chất đầy 23 triệu xe tải 40 tấn – đủ để bao quanh Trái Đất bảy lần (UNEP, 2021).

Con đường an toàn và hiệu quả để đánh giá chất thải thực phẩm

Chất thải thực phẩm không chỉ là vấn đề xử lý — mà còn là tài sản giàu dinh dưỡng, có hàm lượng calo cao có thể chuyển đổi thành thức ăn chăn nuôi thông qua các phương pháp an toàn, đã được chứng minh. Tuy nhiên, kiểm soát mầm bệnh là tối quan trọng, đặc biệt là khi chất thải thực phẩm đến từ đĩa thức ăn của người tiêu dùng hoặc chứa các sản phẩm từ động vật. Xử lý nhiệt là điều cần thiết trong những trường hợp này để ngăn ngừa sự lây truyền bệnh tật.

Khi chất thải thực phẩm chưa bị hư hỏng hoặc chưa được tiêu thụ, quá trình lên men axit lactic là giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí:

• Các nghiên cứu như Lên men axit lactic chất thải thực phẩm làm thức ăn cho lợn và Ổn định kỵ khí chất thải thực phẩm làm thức ăn bổ sung đã chỉ ra rằng quá trình lên men giúp bảo quản chất dinh dưỡng, tăng độ ngon miệng và ngăn chặn mầm bệnh.
• Để tăng cường an toàn sinh học, nhiều giao thức khuyến nghị kết hợp quá trình lên men và xử lý nhiệt, đặc biệt đối với thức ăn dành cho động vật dạ dày đơn.

Trong bối cảnh có nhiệt khí hóa, xử lý nhiệt trở nên tiết kiệm năng lượng và chi phí thấp. Trong các hệ thống chăn nuôi lợn, đun sôi thường là đủ, vì lợn có thể ăn phải bùn thải thu được. Các hộ nông dân nhỏ ở Việt Nam đã chứng minh các cách tiếp cận sáng tạo trong việc tìm nguồn và tái sử dụng chất thải thực phẩm của nhà hàng và hộ gia đình để sản xuất lợn và gia cầm.

Bài học từ Đông Á: Thức ăn chăn nuôi quy mô công nghiệp từ chất thải thực phẩm

Nhật Bản và Hàn Quốc đưa ra các kế hoạch chi tiết về quy định để chuyển đổi chất thải thực phẩm thành thức ăn an toàn, chất lượng cao theo quy định vệ sinh nghiêm ngặt:

• Ở Nhật Bản, “thịt lợn sinh thái” được sản xuất từ ​​những con lợn được nuôi bằng thức ăn thừa nấu chín bằng cách sử dụng dầu thực vật thải trong điều kiện chân không ở nhiệt độ ~110°C, đạt hàm lượng chất khô là 95%.
• Quy định ở cả hai quốc gia đều yêu cầu xử lý 30 phút ở nhiệt độ 70°C hoặc 3 phút ở nhiệt độ 80°C đối với chất thải thực phẩm có chứa thịt, được thực hiện bởi các đơn vị chế biến “Ecofeed” được chứng nhận.
• Chất thải thực phẩm được chuyển đổi thành dạng viên sấy khô hoặc thức ăn lỏng lên men, cả hai đều có thể bảo quản được lâu và có giá trị dinh dưỡng (FAO, MAFF Nhật Bản).

Mô hình này đảm bảo:

• Vô sinh
• Giữ lại chất dinh dưỡng
• Tuân thủ an toàn thức ăn

Sự phát triển chính sách và sự đồng thuận khoa học ở EU và Vương quốc Anh

Bất chấp lệnh cấm hiện hành, các chuyên gia EU đã xác nhận tính khả thi của việc đưa chất thải thực phẩm trở lại làm thức ăn cho lợn, tùy thuộc vào các tiêu chuẩn chế biến chặt chẽ. Các khuyến nghị bao gồm:

• Xử lý nhiệt và axit hóa bắt buộc
• Tách biệt chặt chẽ giữa thu thập, xử lý và phân phối
• Phòng ngừa lây nhiễm chéo

Nghiên cứu từ các trường đại học Cambridge, Wageningen và Leeds ủng hộ những kết luận này, trích dẫn thành công của Nhật Bản trong việc sản xuất thịt lợn an toàn, có thể bán được từ thức ăn chăn nuôi có nguồn gốc từ chất thải thực phẩm. Nếu EU dỡ bỏ lệnh cấm:

• Gần 2 triệu ha đất có thể được cứu
• Có thể chuyển hướng tới 100 triệu tấn chất thải thực phẩm từ bãi chôn lấp
• Hàng trăm ngàn hecta rừng giàu đa dạng sinh học có thể được bảo tồn, đặc biệt là ở Nam Mỹ

(Xem: Cho lợn ăn thức ăn thừa có thể cứu được nhiều vùng rừng rộng lớn đang bị đe dọa ; lợn ở châu Âu có thể là giải pháp cho vấn đề lãng phí thực phẩm ở đây ).

Thứ bậc của việc thu hồi chất thải thực phẩm và nông nghiệp tuần hoàn

Luật quản lý chất thải thực phẩm của Tiểu bang New York phản ánh hệ thống phân cấp thu hồi thực phẩm được công nhận trên toàn cầu, hiện được áp dụng tại một số tiểu bang của Hoa Kỳ:

1. Giảm nguồn
2. quyên góp thực phẩm
3. Thức ăn cho động vật
4. Làm phân trộn
5. Chôn lấp hoặc đốt (phương án cuối cùng)

Cách tiếp cận này phản ánh các mục tiêu tuần hoàn của EU và khuôn khổ Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên hợp quốc bằng cách ưu tiên sử dụng chất thải thực phẩm làm thức ăn chăn nuôi trước khi ủ phân hoặc thu hồi năng lượng.

Sử dụng không đúng cách: Chất thải thực phẩm không nên trở thành

Mặc dù có giá trị, việc sử dụng sai mục đích chất thải thực phẩm sẽ làm giảm hiệu quả của hệ thống:

• Việc cho côn trùng ăn (ví dụ như ấu trùng ruồi lính đen) sẽ bỏ qua tiềm năng cao hơn của nó khi dùng làm thức ăn chăn nuôi và dẫn đến mất chất dinh dưỡng đáng kể.
• Sử dụng sữa tươi hoặc trứng làm phân bón, như đã thấy ở một số vùng tại Việt Nam, là sự phân bổ sai nguồn thực phẩm giàu protein mà con người có thể ăn được.
• Việc chuyển đổi chất thải thực phẩm thành vật liệu xây dựng như xi măng, mặc dù mang tính sáng tạo ( Xi măng ăn được, Đại học Tokyo ), nhưng lại đặt ra những câu hỏi nghiêm túc về việc ưu tiên nguồn lực và chi phí cơ hội.
• Đốt cháy thực phẩm để lấy năng lượng (ví dụ, ethanol từ ngô, dầu cọ biodiesel) đặc biệt nghiêm trọng. Các nghiên cứu cho thấy:
  • Ethanol ngô có thể gây hại cho khí hậu hơn xăng
  • Dầu cọ sinh học thải ra nhiều khí nhà kính hơn trên mỗi megajoule so với nhiên liệu hóa thạch
  • Khí sinh học từ ngô cần 450 ha cho mỗi megawatt, so với 0,3 ha cho gió

George Monbiot viết:

“Nếu sản xuất nhiên liệu sinh học ngừng lại trên toàn thế giới, các loại cây trồng được cứu có thể nuôi sống 1,9 tỷ người. Kết quả duy nhất nhất quán và đáng tin cậy của công nghệ này là nạn đói. Đốt cháy thực phẩm là định nghĩa của sự suy đồi.”

Hướng tới sự định giá thông minh hơn: khép lại vòng lặp

Một lộ trình thông minh hơn sẽ ưu tiên:

• Chất thải thực phẩm được xử lý nhiệt và/hoặc lên men làm thức ăn cho động vật (đặc biệt là lợn và gia cầm)
• Thức ăn thừa hỏng làm chất nền cho ấu trùng ruồi lính đen
• Phân ấu trùng làm thức ăn cho giun hoặc làm phân trộn
• Dầu đã qua sử dụng được chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học hoặc tái sử dụng trong chế biến chiên
• Chất thải glycerol lên men thành ethanol ( con đường Enterobacter aerogenes )

Các dự án như NOSHAN (EU) đang khám phá các công nghệ tiên tiến, chi phí thấp, năng lượng thấp để biến chất thải thực phẩm thành thức ăn chăn nuôi an toàn, giàu dinh dưỡng, tránh tình trạng kém hiệu quả của con đường thức ăn từ côn trùng đồng thời tối đa hóa việc thu hồi protein.

Tác giả: Đội ngũ nông dân ASEAN