Trên cánh đồng rộng nửa héc ta ở thị trấn Okuma, thành phố Futaba, tỉnh Fukushima, 30.000 cây lúa miến đang đung đưa trong gió. Đây cũng là nơi đặt nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1, bị ảnh hưởng bởi thảm họa động đất sóng thần năm 2011. Từ sau thảm họa hạt nhân, Chính phủ Nhật đã ban hành lệnh sơ tán toàn bộ thị trấn Okuma.
Đến tháng 4/2019, sau khi lệnh sơ tán được dỡ bỏ, công ty Toyota đã thuê khu đất nông nghiệp từ chủ sở hữu. Nhưng một số diện tích đất nông nghiệp trở nên cằn cỗi sau khi lớp đất mặt bị cào bỏ để loại bỏ các chất phóng xạ tồn dư. Toyota bắt đầu trồng cao lương vào năm 2022. Công ty tin rằng những cánh đồng cao lương sẽ giúp phục hồi độ phì nhiêu của đất ở những cánh đồng bị bỏ hoang nhiều năm.
Điều đáng chú ý hơn, số cao lương này được thu hoạch không phải để làm thực phẩm hay thức ăn chăn nuôi. Mà trở thành nguyên liệu thô để sản xuất nhiên liệu sinh học.
Cao lương – nguyên liệu làm nhiên liệu sinh học rẻ tiền
Cây cao lương hay lúa miến, thuộc họ Hòa thảo (cùng họ với ngô, lúa), vốn là loại cây lương thực và thức ăn gia súc quan trọng. Thân cây mọng nước, vị ngọt, hàm lượng đường và đạm cao, lại rất dễ trồng ở vùng khí hậu ấm áp, cho năng suất cao.
Ngoài giống cao lương thuần chủng, loại cây này đã được cải tiến tạo ra các giống lai, giúp cây phát triển nhanh hơn, hoặc ngăn chặn tình trạng cây ngừng sinh trưởng khi bắt đầu trổ bông, kết hạt. Số cao lương Toyota đang trồng gồm cả các giống thuần chủng và 88 giống lai. Sản lượng thu hoạch ít nhất gấp đôi so với việc chỉ trồng giống thuần chủng.
Sau khi thu hoạch, các kỹ sư sẽ tách đường trong cây cao lương, rồi cho lên men và các quy trình khác nhằm chuyển hóa thành bioethanol. Tiếp đó, pha trộn bioethanol với xăng để tạo ra nhiên liệu sinh học.
Hiện nay, mía và ngô thường được sử dụng làm nguyên liệu thô trong quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học. Tuy nhiên, các chuyên gia lo ngại việc sử dụng các cây lương thực này quá mức để tạo nhiên liệu có thể dẫn đến tình trạng thiếu lương thực và giá tăng cao trong tương lai. Trong khi đó, cao lương có vẻ ngoài tương tự như ngô, nhưng nó có nhiều bộ phận không ăn được hơn.
Bên cạnh dự án của Toyota, trong thị trấn Okuma còn có một cơ sở nghiên cứu các phương pháp sản xuất bioethanol hiệu quả với nguyên liệu từ cao lương. Năm 2024, Hiệp hội Nghiên cứu Đổi mới Sinh khối cho Nhiên liệu Ô tô Thế hệ Tiếp theo được thành lập, với các thành viên bao gồm Toyota, 4 nhà sản xuất ô tô khác, 1 công ty dầu khí và các công ty khác. Đây là bước đi đẩy mạnh sản xuất bioethanol từ cao lương.
Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng theo hiệp hội, cơ sở này có thể sản xuất 300 lít bioethanol mỗi ngày từ 10 tấn thân và lá cây cao lương. Từ năm 2026, nhiên liệu sinh học sản xuất tại Okuma sẽ được sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho các xe đua tham gia Giải vô địch Siêu công thức toàn Nhật Bản, giải đua xe hàng đầu tại quốc gia này. Hôm 13/10, các cuộc chạy thử đã được tiến hành tại địa điểm đua. Ngoài ra, đã thử nghiệm các ô tô và xe máy dùng nhiên liệu này chạy trên các tuyến đường công cộng tại Fukushima.
Một lợi ích nữa khi sử dụng cao lương, đó là loài cây này hấp thụ khí carbon dioxide (CO2) thông qua quá trình quang hợp, giúp bù đắp lượng khí thải CO2 tổng thể.
Khó khăn vẫn đang chờ
Tuy nhiên, so với xăng thông thường, chi phí nhiên liệu sinh học vẫn cao hơn. Đặt ra bài toán làm cách nào để giảm giá thành giúp người dân tăng cường sử dụng rộng rãi hơn.
Toyota dự định sẽ trả lại khu đất nông nghiệp đang trồng cao lương tại Okuma cho chủ sở hữu sau khi dự án nghiên cứu hoàn tất. Hiện công ty cũng trồng cây cao lương ở 4 khu vực khác, trong đó có thành phố Toyota, tỉnh Aichi, nhằm xem xét sự khác biệt trong quá trình sinh trưởng của chúng. Để phổ biến nhiên liệu sinh học giá rẻ, nhà sản xuất ô tô này đang xem xét trồng cây cao lương ở Indonesia vào năm 2026. Đồng thời sẽ chia sẻ kinh nghiệm thu được từ dự án nghiên cứu cao lương với nông dân và các công ty dầu khí.
Ông Kaita Keiji, chủ tịch Trung tâm Phát triển Kỹ thuật Tiên tiến Trung hòa Carbon của Toyota, cho rằng: “Có thể trồng cao lương trên những cánh đồng mới được khai hoang và những khu vực đất cằn cỗi”.
