I. Đặt vấn đề
Trong kỷ nguyên của những biến động môi trường toàn cầu, mô hình kinh tế tuyến tính truyền thống dựa trên tư duy “khai thác – sản xuất – thải bỏ” đang đối mặt với những giới hạn nghiêm ngặt về tài nguyên và sức chịu tải của hệ sinh thái. Trước áp lực của biến đổi khí hậu và yêu cầu cấp bách về phát triển bền vững, nền kinh tế thế giới đang chứng kiến sự chuyển dịch mang tính bước ngoặt sang mô hình Kinh tế sinh học tuần hoàn (Circular bioeconomy). Đây không đơn thuần là sự kết hợp cơ học giữa kinh tế sinh học và kinh tế tuần hoàn, mà là một hệ thống kinh tế dựa trên việc tối ưu hóa các dòng tài nguyên sinh học tái tạo, khép kín các vòng lặp vật chất và năng lượng nhằm tạo ra giá trị gia tăng cao nhất đồng thời giảm thiểu dấu chân sinh thái (Fatima et al., 2024; Pearce & Turner, 1990).
Đối với các siêu đô thị – những thực thể kinh tế năng động nhưng cũng là nơi tập trung cao độ các dòng phát thải hữu cơ – kinh tế sinh học tuần hoàn được xem là “chìa khóa” để giải quyết nghịch lý giữa tăng trưởng và bảo tồn. TP.HCM, với vai trò là đầu tàu kinh tế và trung tâm khoa học công nghệ của Việt Nam, đang đứng trước ngưỡng cửa của một giai đoạn phát triển mới. Với định hướng chiến lược trở thành một siêu đô thị tích hợp sau khi liên kết sâu rộng với các địa phương lân cận như Bình Dương và Bà Rịa – Vũng Tàu, Thành phố sở hữu tiềm năng sinh khối khổng lồ từ cả hoạt động nông nghiệp đô thị và phế phẩm công nghiệp.
Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy vẫn tồn tại một khoảng cách lớn từ tiềm năng đến thực tế lợi ích kinh tế thu được. Mặc dù đã có những bước tiến nhất định trong nông nghiệp công nghệ cao, nhưng sự thiếu hụt về các mô hình chuyển đổi tài nguyên sinh học toàn diện và các nút thắt về mặt thể chế đã khiến chuỗi giá trị sinh học của Thành phố chưa phát huy hết nội lực. Trong khi các quốc gia tiên phong như EU hay Hoa Kỳ đã xác lập được những khung quản trị và công nghệ lọc sinh học (Biorefineries) hiện đại (European Commission, 2018), thì TP.HCM vẫn đang loay hoay trong việc tìm kiếm một lộ trình đặc thù và bền vững.
Kế thừa những phân tích về rào cản hệ thống đã được đề cập trong các nghiên cứu trước đây, bài viết tập trung phân tích sâu hơn vào thực trạng các mô hình kinh tế sinh học tại TP.HCM trong mối tương quan với kinh nghiệm quốc tế. Thông qua việc đối soát các mô hình thành công từ các cường quốc sinh học và các quốc gia có bối cảnh tương đồng như Thái Lan, nghiên cứu nhằm chỉ ra những bài học kinh nghiệm cốt lõi và đề xuất các giải pháp mang tính chiến lược. Mục tiêu cao nhất là cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng một hệ sinh thái kinh tế sinh học tuần hoàn bền vững, góp phần hiện thực hóa mục tiêu Net Zero và nâng cao năng lực quản trị siêu đô thị của Thành phố trong bối cảnh mới.
II. Cơ sở lý luận kinh tế tuần hoàn và kinh tế sinh học tuần hoàn
2.1. Tiếp cận từ học thuyết hệ thống đóng của Pearce & Turner (1990)
Khái niệm kinh tế tuần hoàn xuất hiện sớm và được ghi nhận lần đầu bởi hai nhà kinh tế học môi trường người Anh là David W. Pearce và R. Kerry Turner vào năm 1990 trong cuốn sách kinh điển “Economics of Natural Resources and the Environment”. Dựa trên các định luật nhiệt động lực học, các tác giả đã phản bác mô hình kinh tế tuyến tính truyền thống – một hệ thống mở vận hành theo quy trình khai thác – sản xuất – tiêu dùng – thải bỏ. Pearce và Turner lập luận rằng môi trường không phải là một hố chứa rác thải vô tận, thay vào đó, nền kinh tế cần được vận hành như một hệ thống đóng với các vòng lặp phản hồi. Trong mô hình này, chất thải không được coi là điểm kết thúc của chu kỳ kinh tế mà là nguồn lực tiềm năng để tái nhập vào quá trình sản xuất. iệc duy trì sự cân bằng giữa ba chức năng của môi trường: cung cấp tài nguyên, hấp thụ chất thải và cung cấp tiện ích sinh thái, chính là cốt lõi của sự phát triển bền vững.
Theo Pearce và Turner (1990), kinh tế tuần hoàn là một hệ thống kinh tế đóng, trong đó các mối quan hệ giữa tài nguyên, sản xuất, tiêu dùng và chất thải được thiết lập dựa trên các vòng lặp phản hồi. Thay vì coi chất thải là điểm kết thúc, mô hình này coi đó là nguồn lực tiềm năng để tái nhập vào chu kỳ kinh tế, nhằm duy trì sự cân bằng giữa phát triển và giới hạn sinh thái.
2.2. Sự hội tụ của Kinh tế sinh học tuần hoàn
Kinh tế sinh học tuần hoàn là bước tiến hóa kết hợp giữa kinh tế tuần hoàn và kinh tế sinh học. Nếu kinh tế tuần hoàn tập trung vào việc kéo dài vòng đời vật liệu, thì kinh tế sinh học chú trọng vào việc thay thế các nguồn tài nguyên hóa thạch bằng các tài nguyên sinh học tái tạo. Sự kết hợp này tạo ra một mô hình tối ưu: sử dụng sinh khối một cách tuần hoàn, ưu tiên các sản phẩm có giá trị gia tăng cao (dược phẩm, thực phẩm) trước khi chuyển sang các giá trị thấp hơn (năng lượng sinh học).
Kinh tế sinh học tuần hoàn cung cấp một khuôn khổ khái niệm mới cho việc sử dụng tài nguyên tái tạo nhằm chuyển đổi phương pháp quản lý đất đai, thực phẩm, y tế và hệ thống công nghiệp với mục tiêu phát triển bền vững cùng thiên nhiên. Trong bối cảnh hơn 50% GDP toàn cầu đang đối mặt với rủi ro từ sự mất mát thiên nhiên, việc chuyển đổi sang mô hình kinh tế sinh học tuần hoàn trở thành một tất yếu chiến lược. Mô hình này không chỉ đơn thuần là thay thế năng lượng mà là một sự tái cấu trúc hệ thống, đặt đa dạng sinh học làm trọng tâm để định hình lại các ngành công nghiệp và chuỗi giá trị. Thông qua việc tối ưu hóa tài nguyên sinh học tái tạo và thúc đẩy đổi mới sáng tạo, kinh tế sinh học tuần hoàn không chỉ hóa giải các thách thức về khí hậu mà còn tạo ra một cơ chế phát triển bao trùm, giúp thu hẹp khoảng cách bất bình đẳng và bảo vệ nền tảng sinh thái cho các thế hệ tương lai (WEF, 2020).
2.3. Ý nghĩa đối với quản trị siêu đô thị TP.HCM
Đối với một siêu đô thị có quy mô lớn và tính chất đa mục tiêu như TP.HCM sau khi sáp nhập (bao gồm Bình Dương và Bà Rịa – Vũng Tàu), lý thuyết về hệ thống đóng của Pearce & Turner cung cấp cái nhìn quan trọng về quy mô kinh tế của vòng lặp.
Việc tích hợp không gian địa lý của ba địa phương cho phép hình thành các vòng lặp liên vùng (inter-regional loops). Trong đó, phụ phẩm từ các cụm công nghiệp tập trung tại khu vực Bình Dương và nguồn lợi thủy hải sản tại Bà Rịa – Vũng Tàu không chỉ được xử lý cục bộ mà trở thành nguồn đầu vào chiến lược cho các trung tâm nghiên cứu và sản xuất sinh học công nghệ cao tại lõi TP.HCM. Sự liên kết này giúp tối ưu hóa khả năng hấp thụ chất thải của toàn vùng và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên sinh học trên quy mô siêu đô thị.
III. Phân tích đánh giá thực trạng phát triển kinh tế sinh học tại TP.HCM và các mô hình điển hình
3.1. Thực trạng phát triển kinh tế sinh học tại TP.HCM
Phát triển kinh tế sinh học trong nông nghiệp tại TP.HCM tập trung phân tích làm rõ các nội dung: (i) Ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại; (ii) Phát triển kinh tế tuần hoàn sinh học; (iii) Nâng cao giá trị gia tăng và phát triển công nghiệp sinh học.
3.1.1. Ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại
Công nghệ sinh học là nền tảng cốt lõi, tập trung vào việc tạo ra các sản phẩm và quy trình sinh học chất lượng cao.
– Phát triển và ứng dụng cây con công nghệ cao:
TP.HCM tập trung nghiên cứu và chuyển giao các giống cây trồng, vật nuôi bằng công nghệ sinh học nhằm tăng cường khả năng chống chịu sâu bệnh, thích nghi với biến đổi khí hậu, và nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.
+ Lĩnh vực trồng trọt: TP.HCM tập trung phát triển giống hoa kiểng, rau củ quả, nấm ăn có giá trị cao thông qua nuôi cấy mô, tế bào thực vật và công nghệ gen. Ví dụ như tạo giống hoa lan có đột biến màu sắc, rau sạch năng suất cao. Một số đơn vị, doanh nghiệp điển hình như: Khu Nông nghiệp công nghệ cao TP.HCM có lĩnh vực công nghệ cốt lõi là nuôi cấy mô, công nghệ gen thực vật. Công ty Cổ phần Công nghệ sinh học Rừng Hoa Đà lạt, các doanh nghiệp sản xuất rau thủy canh/nhà màng ví dụ như Công ty Nông nghiệp xanh, các trang trại tại Củ Chi, Hóc Môn…
+ Lĩnh vực chăn nuôi và thủy sản: TP.HCM nghiên cứu và nhân nhanh các giống vật nuôi, thủy sản có đặc tính sinh học ưu việt (ví dụ như: tôm sú, tôm thẻ kháng bệnh, bò sữa cao sản), và sản xuất các kit chẩn đoán nhanh các bệnh nguy hiểm trên vật nuôi. Một số đơn vị tiêu biểu như Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam (IAS), các doanh nghiệp/Trung tâm giống thủy sản, Công ty cổ phần chăn nuôi C.P Việt Nam (trụ sở tại TP.HCM). Các công ty thuốc thú ý lớn sản xuất kit chẩn đoán và Vaccine như VETECO, NAVETCO sản xuất tại TP.HCM và các tỉnh lân cận. Các công ty nghiên cứu và sản xuất các loại vaccine phòng bệnh cho gia súc, gia cầm. Đặc biệt là phát triển Kit chẩn đoán nhanh (PCR, ELISA) và bộ sinh phẩm xét nghiệm các mầm bệnh nguy hiểm (ví dụ dịch tả heo châu Phi, cúm gia cầm).
– Sản xuất và thương mại hóa dầu vào sinh học: Thay thế hóa chất độc hại bằng các sản phẩm sinh học là mục tiêu chính của Bioeconomy. TP.HCM đóng vai trò là trung tâm nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm này để cung cấp cho thị trường Thành phố và khu vực.
+ Chế phẩm sinh học bảo vệ môi trường và cây trồng: sản xuất phân bón hữu cơ, phân bón vi sinh từ các nguồn nguyên liệu tái tạo và các thuốc bảo vệ thực vật sinh học để kiểm soát sâu bệnh, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Một số doanh nghiệp đi đầu trong lĩnh vực này như Công ty Cổ phần phân bón Bình Điền, Công ty Cổ phần công nghệ sinh học Rừng Hoa Đà Lạt, Công ty Cổ phần Đầu tư phát triển công nghệ sinh học Việt Nam…
+ Chế phẩm sinh học trong chăn nuôi: sản xuất Probiotics, Enzyme và Vaccine để nâng cao sức đề kháng, cải thiện tiêu hóa cho vật nuôi, giảm thiểu việc sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi. Một số công ty đi đầu trong lĩnh vực này như: Công ty Cổ phần Thuốc thú y Trung ương VETECO (VETECO), Công ty Cổ phần Việt Nam kỹ nghệ súc sản (VISSAN), C.P Việt Nam (trụ sở tại TP.HCM), Massan MEATLife, Các doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi/thủy sản có tích hợp chế phẩm sinh học…
Các doanh nghiệp đã và đang góp phần quan trọng trong việc hiện thực hóa các mục tiêu kinh tế sinh học: giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng cường an toàn thực phẩm và tạo ra các sản phẩm nông nghiệp có giá trị tăng cao.
– Các công nghệ hiện đại đang ứng dụng:
TP.HCM là trung tâm nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sinh học hàng đầu, tập trung làm chủ và triển khai các công nghệ tiên tiến nhằm phục vụ phát triển nông nghiệp đô thị, nông nghiệp công nghệ cao và công nghiệp chế biến. Hiện nay, TP.HCM đang triển khai ứng dụng các công nghệ sau:
+ Công nghệ di truyền, nhân giống và tạo vật liệu sinh học: Đây là nhóm công nghệ cốt lõi giúp tạo ra vật liệu sinh học có tính ưu việt.
Công nghệ nuôi cấy mô và tế bào được sử dụng rộng rãi để nhân giống vô tính hàng loạt các cây trồng có giá trị cao, đặc biệt là hoa lan, cây dược liệu và cây giống ăn quả sạch bệnh. Công nghệ này đảm bảo cây giống đồng nhất về mặt di truyền, sạch bệnh và có khả năng sinh trưởng nhanh. Các trung tâm nghiên cứu và doanh nghiệp trong Khu Nông nghiệp công nghệ cao TP.HCM đã làm chủ công nghệ này, tạo ra hàng chục triệu cây giống hoa kiểng mỗi năm, đóng góp vào doanh thu hàng tỷ đồng của ngành nông nghiệp Thành phố. Nhờ làm chủ công nghệ, hàng năm Trung tâm công nghệ sinh học cung cấp trên 3 triệu cây giống chất lượng cao ra thị trường. Điều này giúp nông nghiệp TP.HCM tăng năng suất và đảm bảo cây giống đồng nhất về mặt di truyền.
Công nghệ chẩn đoán phân tử sử dụng các kỹ thuật như PCR (Polumerase Chain Reaction) và các biến thể để phát hiện nhanh, chính xác các tác nhân gây bệnh (vi khuẩn, virus, nấm) trên cây trồng, vật nuôi và thủy sản. Điều này cho phép kiểm soát dịch bệnh kịp thời và hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại kinh tế. Các phòng thí nghiệm của các Viện/trường và các công ty chăn nuôi lớn tại TP.HCM đã ứng dụng công nghệ sinh học để sản xuất các kit chẩn đoán nhanh các bệnh nguy hiểm như cúm gia cầm, dịch tả lợn châu Phi, hoặc các bệnh trên tôm, cá. Sự chính xác của công nghệ này cho phép kiểm soát dịch bệnh kịp thời, đặc biệt quan trọng trong các mô hình chăn nuôi và thủy sản công nghệ cao, nhằm giảm thiểu rủi ro cho các dự án kinh tế sinh học.
+ Công nghệ vi sinh, lên men và xử lý môi trường sinh học: Nhóm công nghệ này tập trung vào việc sản xuất các chế phẩm sinh học thay thế hóa chất và xử lý phế phẩm nông nghiệp.
Sản xuất chế phẩm sinh học: Các doanh nghiệp, Trung tâm Công nghệ sinh học, Khu Nông nghiệp công nghệ cao TP.HCM đã làm chủ công nghệ lên men công nghiệp để sản xuất các chủng chế phẩm vi sinh và phân bón sinh học (ví dụ Bacillus, Trichoderma). Việc ứng dụng các chế phẩm sinh học này trong nông nghiệp đô thị đã giúp các mô hình sản xuất rau, hoa tại TP.HCM giảm 30 – 50% lượng phân bón hóa học, giảm 20% – 30% thuốc bảo vệ thực vật hóa học, củng cố tính bền vững của Bioeconomy.
Công nghệ xử lý môi trường sinh học: Trong lĩnh vực kinh tế sinh học tuần hoàn, công nghệ này được ứng dụng mạnh mẽ tại các trang trại lớn. Hệ thống Biogas công nghệ cao kết hợp vi sinh được triển khai để xử lý chất thải chăn nuôi, giúp các trang trại lớn tại Củ Chi tự chủ được 50 – 70% nhu cầu năng lượng và đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ chất lượng cao, biến chất thải thành tài nguyên.
+ Công nghệ chế biến sinh học và công nghệ giá trị gia tăng: Công nghệ sinh học là chìa khóa để chuyển đổi nông sản thô thành sản phẩm có giá trị kinh tế cao.
Công nghệ chiết xuất và tinh chế hoạt chất sinh học: Các đơn vị nghiên cứu như Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM, Khu NNCNC TP.HCM và các doanh nghiệp dược phẩm, thực phẩm chức năng tại TP.HCM sử dụng các kỹ thuật sinh học để chiết tác và tinh chế các hoạt chất có hoạt tính sinh học (enzyme, vitamin, hợp chất thứ cấp) từ nông sản. Các nghiên cứu của Trung tâm Công nghệ sinh học được chuyển giao để sản xuất nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và mỹ phẩm sinh học, giúp nâng cao đáng kể giá trị kinh tế của nông sản TP.HCM.
Hỗ trợ ươm tạo và chuyển giao công nghệ: Trung tâm công nghệ sinh học đóng vai trò là trung tâm trong việc thương mại hóa, đã ươm tạo thành công và hỗ trợ phát triển cho hơn 20 doanh nghiệp công nghệ sinh học (tính đến 2023). Khu Nông nghiệp công nghệ cao đã hỗ trợ và ươm tạo cho các doanh nghiệp, chuyển giao mô hình sản xuất nông nghiệp công nghệ cao cho bà con nông dân trên địa bàn Thành phố và các tỉnh lân cận. Sự hỗ trợ này đã tạo ra một hệ sinh thái năng động, đưa các kết quả nghiên cứu ra thị trường, trực tiếp thúc đẩy sự hình thành và phát triển các ngành công nghiệp sinh học tại TP.HCM.
– Chuyển đổi phế/phụ phẩm nông nghiệp thành giá trị: Tận dụng chất thải và sinh khối nông nghiệp để tạo ra nguồn nguyên liệu và năng lượng tái tạo.
Nội dung phát triển kinh tế sinh học trong nông nghiệp tại TP.HCM đặc biệt chú trọng đến việc tận dụng sinh khối từ chất thải nông nghiệp, nhằm giải quyết bài toán môi trường đặc thù của đô thị và tạo ra nguồn nguyên liệu tái tạo có giá trị. Nguyên tắc cốt lõi là đưa chất thải trở lại chu trình sản xuất, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn đầu vào hóa học.
+ Ứng dụng công nghệ sinh học trong tận dụng sinh khối chăn nuôi: TP.HCM và các vùng lân cận có quy mô chăn nuôi công nghiệp lớn, tạo ra lượng chất thải đáng kể. Để giải quyết vấn đề này, kinh tế sinh học tập trung vào việc ứng dụng công nghệ sinh học và kỹ thuật Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi quy mô lớn. Quá trình này không chỉ xử lý môi trường mà còn là khai thác giá trị. Chất thải được đưa vào các hầm hoặc túi Biogas công nghệ cao, nơi vi sinh vật yểm khí phân giải chất hữu cơ để sản xuất năng lượng sinh học (Biogas), có thể dùng để phát điện hoặc cung cấp nhiệt. Sau quá trình phân giải, phần bã thải còn lại được tiếp tục xử lý bằng các chế phẩm vi sinh để sản xuất ra phân bón hữu cơ vi sinh chất lượng cao, an toàn, không mầm bệnh, thay thế phân hóa học và cải tạo đất. Mô hình này giúp các trang trại chăn nuôi chuyển đổi thành các trung tâm năng lượng và vật tư nông nghiệp khép kín, giảm thiểu chi phí và tăng tính bền vững.
+ Xử lý phế phẩm trồng trọt bằng công nghệ ủ compost vi sinh: Đối với phế phẩm từ trồng trọt (như rơm rạ, vỏ trấu, bã thải rau củ), phương pháp xử lý truyền thống thường gây ô nhiễm. Kinh tế sinh học thúc đẩy việc sử dụng công nghệ ủ compost vi sinh hiện đại. Công nghệ này sử dụng các chủng vi sinh vật chuyên biệt để đẩy nhanh quá trình phân hủy sinh khối. Quá trình ủ được kiểm soát nghiêm ngặt về nhiệt độ, độ ẩm và thông khí để tạo ra phân bón hữu cơ đã hoai mục hoàn toàn. Sản phẩm này giúp trả lại chất hữu cơ về đất, cải thiện cấu trúc đất, và là giải pháp thay thế hiệu quả, an toàn cho phân bón hóa học trong sản xuất rau, hoa kiểng tại khu vực nông nghiệp đô thị TP.HCM.
+ Phát triển công nghiệp nuôi cấy côn trùng sinh học: Một hướng đi tiên tiến và hiệu quả cao trong kinh tế sinh học là sử dụng nuôi cấy côn trùng, đặc biệt là ruồi lính đen để xử lý phế phẩm thực vật và bã thải hữu cơ. Ấu trùng ruồi lính đen có khả năng phân hủy nhanh chóng và hiệu quả lượng lớn sinh khối. Sau khi xử lý, ấu trùng thu được là một nguồn protein, acid béo và chitin chất lượng cao, được biến thành nguyên liệu thức ăn chăn nuôi (thủy sản, gia cầm) hoặc thức ăn bổ sung. Phần bã thải sau khi ấu trùng tiêu hóa trở thành phân bón hữu cơ giàu dinh dưỡng, thân thiện với môi trường. Mô hình này điển hình cho việc áp dụng công nghệ sinh học nhằm khép chu trình dinh dưỡng trong nông nghiệp, tạo ra đa giá trị (thức ăn, phân bón, xử lý môi trường) từ chất thải, giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường.
– Xây dựng chuỗi cung ứng nông sản tuần hoàn: tạo ra các mô hình sản xuất khép kín, tối ưu hóa đầu vào sinh học.
Nội dung này được TP.HCM triển khai qua việc phát triển mô hình nông nghiệp đô thị khép kín và mô hình nông nghiệp thông minh/chính xác. Các mô hình khép kín như nuôi trồng nấm bằng chất thải nông nghiệp, sau đó sử dụng bã thải nấm làm phân bón hữu cơ cho cây trồng, đã chứng minh được tính hiệu quả kép. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng các chu trình tuần hoàn này giúp tiết kiệm chi phí mua nguyên liệu đầu vào, đồng thời giảm chi phí xử lý môi trường khoảng 20% cho các hộ sản xuất. Tương tự, mô hình trồng rau thủy canh sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ được tối ưu hóa đã được áp dụng rộng rãi tại Khu Nông nghiệp công nghệ cao TP.HCM, nơi các sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn và có giá bán cao hơn các sản phẩm truyền thống từ 3 đến 5 lần.
Để nâng cao hơn hiệu quả của chuỗi cung ứng tuần hoàn, TP.HCM đã và đang thúc đẩy liên kết chuỗi giá trị bằng cách hỗ trợ các doanh nghiệp ứng dụng công nghệ truy xuất nguồn gốc và tiêu chuẩn sản xuất bền vững như VietGAP, GlobalGAP cho các sản phẩm nông nghiệp sinh học, giúp nâng cao niềm tin và giá trị thương mại. Điều này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng, an toàn thực phẩm mà còn xây dựng niềm tin cho người tiêu dùng. Kết hợp với đó là việc lồng ghép mô hình nông nghiệp thông minh/chính xác: lồng ghép công nghệ AI, IoT, BigData, công nghệ số được sử dụng để theo dõi và kiểm soát môi trường sản xuất (độ ẩm, dinh dưỡng, nhiệt độ) một cách tự động, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên sinh học (nước, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật) và tăng năng suất. Việc này giúp tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên và nâng cao năng suất sản xuất nông nghiệp công nghệ cao lên đến 15% – 20% so với phương pháp truyền thống, từ đó củng cố tính bền vững và hiệu quả kinh tế của toàn bộ chuỗi cung ứng nông sản tuần hoàn.
3.1.2. Nâng cao giá trị gia tăng và phát triển công nghiệp sinh học
Kinh tế sinh học trong nông nghiệp TP.HCM hướng tới tạo ra các sản phẩm chế biến sâu có hàm lượng công nghệ cao.
– Chế biến sâu nông sản: chuyển từ bán nông sản thô sang sản phẩm chế biến sâu, có giá trị gia tăng cao.
Thực phẩm và dược phẩm sinh học: Chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nông sản đặc trưng của vùng (như nấm, dược liệu) để sản xuất thực phẩm chức năng, đồ uống lên men sinh học và nguyên liệu dược phẩm.
Mỹ phẩn sinh học: sử dụng các nguyên liệu chiết xuất từ thực vật và vi sinh vật để sản xuất các mỹ phẩm thân thiện với môi trường, đáp ứng nhu cầu thị trường đô thị.
– Xây dựng hệ sinh thái Bioeconomy: tạo môi trường thuận lợi để kết nối các yếu tố trong chuỗi kinh tế sinh học. Liên kết giữa nhà nông (nguyên liệu sinh học) – doanh nghiệp Công nghệ chuyển đổi) – viện/trường (nghiên cứu).
+ Hỗ trợ R&D và ươm tạo: Sử dụng các chính sách của TP.HCM (ví dụ hỗ trợ lãi suất trong Nghị quyết số 07/2018/NQ-HĐND) để khuyến khích các Start-up và doanh nghiệp đầu tư vào nghiên cứu phát triển công nghệ sinh học mới trong nông nghiệp.
+ Liên kết vùng: Tăng cường hợp tác giữa Khu Nông nghiệp công nghệ cao, các doanh nghiệp chế biến và các vùng nguyên liệu lân cận nhằm tạo thành một hệ sinh thái sản xuất và cung ứng sản phẩm sinh học có khả năng cạnh tranh cao.
3.2. Các mô hình kinh tế sinh học điển hình tại TP.HCM
Trong bối cảnh dịch chuyển sang mô hình siêu đô thị tích hợp, TP.HCM đã hình thành các hệ sinh thái kinh tế sinh học đa dạng, tập trung vào việc tối ưu hóa giá trị gia tăng và kéo dài vòng đời tài nguyên sinh học. Các mô hình này không chỉ giúp giải quyết bài toán khan hiếm nguồn lực đất đai mà còn đóng vai trò là động cơ tăng trưởng mới cho khu vực.
– Mô hình Nông nghiệp Đô thị Công nghệ cao (High-Tech Urban Agriculture): Đây là mô hình chủ đạo, tận dụng ưu thế về hạ tầng kỹ thuật của Khu Nông nghiệp Công nghệ cao (AHTP) và Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM. Mô hình này tập trung vào sản xuất giống chất lượng cao (hoa lan, cây cảnh, bò sữa) cung ứng cho cả vùng Đông Nam Bộ, đồng thời áp dụng các công nghệ canh tác hiện đại như thủy canh, khí canh và nông nghiệp thông minh (Smart Farming) để tối ưu hóa năng suất trên một đơn vị diện tích.
– Mô hình Kinh tế tuần hoàn sinh học (Circular Bioeconomy): Điểm nhấn của mô hình này là khả năng khép kín chu trình sản xuất bằng cách biến phụ phẩm thành tài nguyên giá trị. Điển hình là các quy trình chuyển hóa vỏ tôm, bùn thải thủy sản và chất thải chăn nuôi thành phân bón hữu cơ, biogas hoặc các hợp chất sinh học có giá trị gia tăng cao. Ngoài ra, mô hình trồng nấm sử dụng giá thể từ phế phẩm nông nghiệp sau đó tái chế làm phân bón đã giúp các hộ sản xuất giảm đáng kể chi phí đầu vào và chi phí xử lý môi trường.
– Mô hình Công nghiệp chế biến sâu và Y sinh học: Tận dụng năng lực nghiên cứu mạnh, Thành phố đang chuyển dịch từ xuất khẩu nông sản thô sang chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ dược liệu và nấm dược liệu để phục vụ ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và mỹ phẩm sinh học. Đây là phân khúc mang lại giá trị gia tăng cao nhất trong chuỗi giá trị KTSH của Thành phố.
– Mô hình Liên kết Vùng và Chuỗi giá trị liên tỉnh: Với tư duy siêu đô thị, TP.HCM đóng vai trò là hạt nhân R&D và trung tâm điều phối thương mại. Mô hình này cho phép hình thành các vòng lặp tài nguyên liên vùng, nơi phụ phẩm công nghiệp và nguồn lợi thủy hải sản từ các tỉnh lân cận trở thành đầu vào cho các nhà máy lọc sinh học và trung tâm chế biến tại lõi đô thị.
Việc phát triển các mô hình này minh chứng cho sự hội tụ giữa công nghệ sinh học và kinh tế tuần hoàn, giúp TP.HCM từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát triển bền vững và giảm phát thải ròng (Net Zero) trong tương lai. Một số các doanh nghiệp minh chứng cho các trụ cột khác nhau của kinh tế sinh học tuần hoàn:
– Nhóm Doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao & giống (trụ cột đầu vào): Công ty Cổ phần Giống cây trồng Miền Nam (SSC): Đây là điển hình cho việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo và sản xuất hạt giống chất lượng cao, giúp tối ưu hóa năng suất cây trồng ngay từ khâu đầu vào, giảm thiểu rủi ro dịch bệnh. Các trang trại bò sữa tại Củ Chi (Liên kết với Vinamilk/TH True Milk): Minh chứng cho việc ứng dụng công nghệ số và y sinh trong chăn nuôi quy mô lớn, đồng thời xử lý chất thải chăn nuôi thành phân bón hữu cơ và năng lượng tái tạo (Biogas) phục vụ ngược lại sản xuất.
– Nhóm doanh nghiệp chế biến sâu và tận dụng phụ phẩm (Trụ cột tuần hoàn): Công ty Cổ phần Vĩnh Hoàn (Vĩnh Hoàn Collagen): Đây là mô hình “kiểu mẫu” về kinh tế sinh học tuần hoàn. Họ không chỉ xuất khẩu phi-lê cá mà còn thành lập nhà máy chiết xuất Collagen và Gelatin từ da cá tra. Việc biến một “phế phẩm” (da cá) thành sản phẩm giá trị gia tăng cực cao cho ngành mỹ phẩm và dược phẩm là minh chứng rõ nhất cho lý thuyết sử dụng sinh khối theo tầng. Công ty Cổ phần Nghiên cứu và Sản xuất Chế phẩm sinh học (VIBI): Tập trung vào việc sản xuất các chế phẩm sinh học, phân bón vi sinh từ nguyên liệu hữu cơ, giúp thay thế hóa chất nông nghiệp và xử lý môi trường.
– Nhóm doanh nghiệp tại Khu Nông nghiệp công nghệ cao (AHTP): Công ty TNHH Sinh học Sạch (Bioclean): Tập trung vào sản xuất các sản phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp sạch và xử lý nước thải. Các doanh nghiệp sản xuất nấm dược liệu (như nấm Linh Chi, Đông trùng hạ thảo): Tại TP.HCM, mô hình trồng nấm sử dụng giá thể là phụ phẩm nông nghiệp (mùn cưa, bã mía) và sau đó tái sử dụng bã nấm để sản xuất phân bón hữu cơ là một vòng lặp sinh học điển hình.
– Nhóm doanh nghiệp năng lượng & Vật liệu mới (trụ cột siêu đô thị): Các doanh nghiệp tại KCN Hiệp Phước hoặc các khu vực liên kết Bình Dương: Đang thí điểm các mô hình thu gom và chuyển hóa dầu ăn đã qua sử dụng, rác thải hữu cơ đô thị thành nhiên liệu sinh học (Biofuel).
Sự hình thành các chuỗi giá trị sinh học tuần hoàn tại TP.HCM đã bắt đầu ghi nhận những dấu ấn đậm nét từ khu vực tư nhân. Điển hình như mô hình của Công ty Cổ phần Vĩnh Hoàn trong việc chuyển hóa da cá – vốn là phụ phẩm ngành thủy sản – thành Collagen và Gelatin có giá trị kinh tế cao cho ngành y dược; hay việc các doanh nghiệp trong Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP.HCM đã làm chủ quy trình khép kín từ sản xuất giống đến xử lý phụ phẩm sau thu hoạch thành chế phẩm sinh học. Các thực thể này không chỉ đóng góp vào GRDP mà còn đóng vai trò là các ‘vòng lặp’ quan trọng trong hệ sinh thái kinh tế sinh học của siêu đô thị.
IV. Kinh nghiệm phát triển kinh tế sinh học trên thế giới
4.1. Tình hình chung
Tình hình phát triển Kinh tế sinh học (Bioeconomy) trên thế giới hiện được coi là một ưu tiên chiến lược và là động lực chính cho công cuộc chuyển đổi mô hình tăng trưởng toàn cầu hướng tới tính bền vững và mục tiêu Net Zero. Bioeconomy được đặc trưng bởi tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, được thúc đẩy bởi sự tiến bộ vượt bậc của Công nghệ sinh học (CNSH) trong việc sản xuất thực phẩm, năng lượng, hóa chất và vật liệu sinh học từ các tài nguyên sinh khối. Các tổ chức quốc tế như FAO nhấn mạnh Bioeconomy là con đường thiết yếu để đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu và đạt được các Mục tiêu phát triển bền vững (FAO, 2023). Về mặt kinh tế, lĩnh vực này nắm giữ tiềm năng khổng lồ; các báo cáo lớn ước tính rằng các ứng dụng dựa trên sinh học có thể tạo ra tác động kinh tế trực tiếp hàng năm lên tới 2 nghìn tỷ đến 4 nghìn tỷ USD trên toàn cầu trong vòng một đến hai thập kỷ tới (McKinsey Global Institute, 2020). Sự dẫn dắt chiến lược rõ nét nhất thuộc về Liên minh Châu Âu (EU), với khuôn khổ Kinh tế sinh học Tuần hoàn hoàn chỉnh, và Hoa Kỳ, nơi dẫn đầu về đầu tư R&D và đổi mới công nghệ sinh học. Điều này chứng minh tiềm năng đột phá về kinh tế của ngành này.
Có một số quốc gia và tổ chức đã thực hiện tính toán đóng góp kinh tế của Kinh tế sinh học vào nền kinh tế quốc gia, mặc dù số liệu thường được gộp chung cho toàn bộ Kinh tế sinh học (bao gồm nông nghiệp, lâm nghiệp, và công nghiệp chế biến dựa trên sinh học) thay vì chỉ riêng nông nghiệp. Tại Đức, ngành sản xuất thực phẩm và Đồ uống đóng góp khoảng 66,5 tỷ Euro vào GVA của Bioeconomy quốc gia (số liệu 2017). Những số liệu này minh họa rõ ràng vai trò kinh tế quy mô lớn của lĩnh vực sinh học, đặc biệt là các ngành liên quan đến chuỗi thực phẩm. Ở Phần Lan, lĩnh vực thực phẩm và nông nghiệp của Phần Lan (Food & Agriculture) đóng góp lớn vào kinh tế sinh học của nước này. Tổng kinh tế sinh học chiếm khoảng 13% GDP (số liệu năm 2020). Ngành công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp đóng góp khoảng 25% vào tổng sản lượng của kinh tế sinh học của Phần Lan (Natural Resources Institute Finland, 2022).
Ngược lại, mô hình phát triển tại Hoa Kỳ và Brazil lại thể hiện rõ ưu thế về quy mô và an ninh năng lượng. Với quỹ đất nông nghiệp dồi dào, hai quốc gia này tập trung mạnh mẽ vào việc canh tác các loại cây trồng biến đổi gen quy mô lớn như ngô, đậu tương và mía đường. Mục tiêu cốt lõi là duy trì vị thế dẫn đầu trong sản xuất nhiên liệu sinh học và đảm bảo an ninh lương thực phục vụ xuất khẩu (Zilberman & cs., 2018). Tại đây, kinh tế sinh học nông nghiệp được vận hành như một ngành công nghiệp năng lượng – thực phẩm tích hợp, nơi các đột phá về công nghệ gen đóng vai trò là động cơ thúc đẩy năng suất tối đa.
4.2. Kinh nghiệm một số quốc gia
4.2.1. Liên minh châu Âu
Liên minh châu Âu (EU) là đơn vị đi đầu trong việc này. Kinh tế sinh học tổng thể của EU tạo ra doanh thu hàng năm ước tính khoảng 2,3 nghìn tỷ Euro và tạo ra 18,5 triệu việc làm (số liệu năm 2021), trong đó ngành nông nghiệp và sản xuất thực phẩm chiếm phần lớn trong Tổng giá trị gia tăng. Trọng tâm phát triển được đặt vào việc thiết lập một hệ sinh thái tuần hoàn bền vững và khung chính sách nghiêm ngặt. Thay vì chỉ tập trung năng suất, EU ưu tiên tối ưu hóa giá trị từ các nguồn tài nguyên tái tạo thông qua việc chuyển hóa phế phụ phẩm nông nghiệp thành vật liệu sinh học cao cấp và năng lượng tái tạo (European Commission, 2018). Chiến lược này nhằm giảm bớt sự phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch và thực hiện cam kết thỏa thuận xanh, biến nông nghiệp thành một mắt xích quan trọng trong chuỗi giá trị công nghiệp sinh học bền vững.
Khác với mô hình tập trung vào nhiên liệu của Hoa Kỳ, EU ưu tiên tính vòng tuần hoàn và giá trị gia tăng cao từ tài nguyên sinh học. EU đã xây dựng một lộ trình chính sách nhất quán, chuyển dịch từ nghiên cứu sang triển khai công nghiệp quy mô lớn. Một số chính sách tiêu biểu như: (i) Chiến lược kinh tế sinh học EU (cập nhật 2024 – 2025). Đây là văn bản cốt lõi vừa được điều chỉnh nhằm thúc đẩy triển khai công nghiệp và mở rộng thị trường. Chiến lược này tập trung vào việc thay thế các vật liệu gốc hóa thạch bằng các giải pháp sinh học và đảm bảo an ninh lương thực song song với sản xuất sinh khối (European Commission, 2018). (ii) Chính sách nông nghiệp chung 2023 – 2027: Dành khoảng 387 tỷ Euro (chiếm 1/3 ngân sách EU) để hỗ trợ nông dân chuyển đổi sang các mô hình canh tác bền vững và phát triển nông thôn qua kinh tế sinh học (European Commission, 2025; JRC, 2024). (iii) Thỏa thuận xanh châu Âu: Đặt kinh tế sinh học làm trọng tâm để giải quyết biến đổi khí hậu, bảo tồn đa dạng sinh học và giảm ô nhiễm. (iv) Liên minh châu Âu về sản phẩm sinh học: Một sáng kiến mới đặt mục tiêu huy động các doanh nghiệp cùng thu mua các giải pháp sinh học trị giá 10 tỷ Euro vào năm 2030 (Eunews, 2025).
Về mặt kinh tế, lĩnh vực này đã chứng minh được vai trò là động lực tăng trưởng mạnh mẽ cho khối. Tính đến năm 2023, nền kinh tế sinh học EU đóng góp khoảng 2,7 nghìn tỷ Euro, tương đương với 5% tổng GDP của toàn khối. Hiệu quả tạo việc làm của ngành này rất ấn tượng với hơn 17,1 triệu lao động, chiếm khoảng 8% tổng lực lượng lao động tại EU (JRC, 2024). Đặc biệt, các ngành chế biến thực phẩm, đồ uống và nông nghiệp đóng góp tới gần 2/3 tổng giá trị gia tăng, tạo ra sự ổn định kinh tế cho các khu vực nông thôn.
4.2.2. Hoa Kỳ
Hoa Kỳ là quốc gia dẫn đầu thế giới về kinh tế sinh học nhờ sự kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu khoa học, cơ chế thị trường và hệ thống pháp lý mạnh mẽ. Hoa Kỳ là trung tâm toàn cầu của nghiên cứu cơ bản và đổi mới công nghệ sinh học (CNSH), là động lực chính của kinh tế sinh học. Chiến lược của Hoa Kỳ tập trung vào việc chuyển đổi các khám phá khoa học thành các sản phẩm kinh tế, từ y sinh học đến nhiên liệu sinh học và vật liệu sinh học. Tài liệu National Bioeconomy Blueprint (2012) nhấn mạnh việc tận dụng CNSH để tạo ra các sản phẩm kinh tế, năng lượng và dịch vụ mới, góp phần vào an ninh năng lượng và sức khỏe quốc gia. Tiềm năng kinh tế của các ứng dụng sinh học tại Hoa Kỳ được McKinsey Global Institute (2020) ước tính tạo ra tác động lên tới 2 nghìn tỷ đến 4 nghìn tỷ USD trên toàn cầu, phản ánh vai trò dẫn dắt về công nghệ của quốc gia này.
Các chủ trương và chính sách điển hình của Hoa Kỳ về kinh tế sinh học trong nông nghiệp. Cụ thể như Mô hình kinh tế sinh học định hướng thị trường. Khác với mô hình do chính phủ dẫn dắt hoàn toàn, Hoa Kỳ tạo ra một hệ sinh thái nơi các doanh nghiệp tư nhân đóng vai trò chủ đạo. Chính phủ chỉ đóng vai trò là người tạo lập cuộc chơi thông qua ưu đãi thuế và tín dụng để khuyến khích đầu tư vào R&D, Hỗ trợ vốn khởi nghiệp thông qua các chương trình như SBIR để đưa các công nghệ từ phòng thí nghiệm ra thị trường. Trọng tâm của hệ thống này là tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo (RFS), một chính sách bắt buộc các đơn vị cung ứng nhiên liệu phải tích hợp sản phẩm sinh học vào hệ thống năng lượng quốc gia. Bên cạnh đó, các sắc lệnh hành pháp mới nhất về thúc đẩy công nghệ sinh học và sản xuất sinh học đã thiết lập các mục tiêu táo bạo nhằm thay thế vật liệu gốc dầu mỏ bằng các sản phẩm sinh học (Hodgson et al., 2022).
Một số kết quả đạt được: (i) Kinh tế sinh học trong nông nghiệp ở Hoa Kỳ đã có những đóng góp trực tiếp và gián tiếp vào GDP. Nền kinh tế sinh học không chỉ giới hạn ở việc trồng trọt mà còn mở rộng sang sản xuất công nghiệp và năng lượng. Về giá trị gián tiếp, kinh tế sinh học trong nông nghiệp và công nghiệp đóng góp trực tiếp khoảng 210 tỷ USD vào GDP Hoa Kỳ hàng năm (không bao gồm lĩnh vực y tế). Khi tính cả các lợi ích gián tiếp và lan tỏa, tổng đóng góp đạt hơn 830 tỷ USD. Ước tính toàn bộ nền kinh tế sinh học (bao gồm cả dược phẩm sinh học) chiếm khoảng 5,1% GDP của Hoa Kỳ (Hodgson et al., 2022). (ii) Tạo việc làm và thu nhập: Kinh tế sinh học là nguồn cung cấp việc làm chất lượng cao đặc biệt là ở các vùng nông thôn. Ngành này hỗ trợ trực tiếp và gián tiếp cho khoảng 644.000 đến 830.000 lao động. Nhân lực trong lĩnh vực này có mức thu nhập trung bình rất cao, khoảng 133.600 USD/năm, cao hơn nhiều so với mức trung bình của các ngành sản xuất truyền thống (TEConomy Partners, 2023). (iii) Hiệu quả từ các phân khúc cụ thể: Nhiên liệu sinh học là phân khúc lớn nhất, đóng góp khoảng 55 tỷ USD (2024) và dự kiến tăng lên 123 tỷ USD vào năm 2030 nhờ chính sách RFS. Các sản phẩm như nhựa sinh học, hóa chất xanh, và vật liệu xây dựng từ nông nghiệp đóng góp khoảng 172 tỷ USD. Công nghệ sinh học cây trồng và vật nuôi dự kiến sẽ đóng góp thêm 56 tỷ USD vào năm 2030 thông qua việc cải thiện năng suất và khả năng chống chịu bệnh tật (BIO Report, 2025). (iv) Hiệu quả về môi trường và độc lập năng lượng: Mặc dù là chỉ số phi tài chính, nhưng chúng có tác động kinh tế dài hạn thông qua việc giảm chi phí khắc phục môi trường. Kinh tế sinh học giúp giảm hàng triệu tấn CO2 mỗi năm thông qua việc thay thế nhiên liệu hóa thạch. Ngành sản xuất sinh học giúp Hoa Kỳ giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ nhập khẩu, tiết kiệm hàng tỷ USD chi phí ngoại tệ và tăng cường an ninh năng lượng quốc gia.
4.2.3. Brazil
Brazil nổi bật là một trong những quốc gia có kinh tế sinh học phát triển nhất trong các nền kinh tế đang phát triển, nhờ vào sự kết hợp giữa đa dạng sinh học khổng lồ và công nghệ sinh học trong nông nghiệp quy mô lớn. Chiến lược Kinh tế sinh học Quốc gia (2024) của Brazil tập trung vào việc sử dụng bền vững tài nguyên và kiến thức truyền thống để thúc đẩy phát triển kinh tế sinh học, đặc biệt trong chuỗi giá trị năng lượng sinh học và lâm nghiệp (Federal Government of Brazil, 2024).
Brazil hiện đứng đầu thế giới về việc vận hành nền kinh tế dựa trên sinh khối, đặc biệt là thông qua chuỗi giá trị mía đường và đậu tương. Thành tựu nổi bật nhất của quốc gia này là việc thiết lập thành công các nhà máy lọc sinh học thế hệ thứ hai sử dụng nguyên liệu lignocellulose. Thay vì chỉ sử dụng đường và tinh bột, công nghệ của Brazil đã cho phép khai thác cellulose từ bã mía và các phế phẩm nông nghiệp khác. Quá trình này được tối ưu hóa bằng cách tích hợp các hệ vi sinh vật bản địa có khả năng chịu nhiệt và hiệu suất cao để lên men trực tiếp, giúp tối ưu hóa chi phí và tăng sản lượng ethanol sinh học (Milessi et al., 2025).
Bên cạnh năng lượng, Brazil đã chuyển dịch mạnh mẽ sang lĩnh vực hóa chất sinh học và vật liệu mới. Các nhà máy lọc sinh học tích hợp tại đây không chỉ sản xuất nhiên liệu mà còn tạo ra các khối xây dựng hóa học (building blocks) cho ngành nhựa sinh học và dược phẩm, giúp gia tăng giá trị gia tăng gấp nhiều lần trên cùng một đơn vị diện tích canh tác. Sự thành công này dựa trên mối liên kết chặt chẽ giữa các tập đoàn năng lượng lớn và các viện nghiên cứu hàng đầu như EMBRAPA, tạo nên một hệ sinh thái đổi mới sáng tạo mạnh mẽ trong nông nghiệp.
Cơ chế RenovaBio – Chính sách nhiên liệu sinh học quốc gia của Brazil là một ví dụ điển hình về việc sử dụng công cụ thị trường để thúc đẩy kinh tế sinh học. Đây được xem là một trong những chương trình tín dụng carbon quy mô lớn và minh bạch nhất thế giới trong lĩnh vực nông nghiệp. RenovaBio không hoạt động dựa trên các khoản trợ cấp trực tiếp từ ngân sách nhà nước, mà tạo ra một thị trường tín dụng carbon tự vận hành. Cơ chế này dựa trên ba trụ cột chính: (1). Chứng nhận hiệu quả môi trường[1]; (2). Tín dụng khử carbon[2]. (3). Nghĩa vụ cắt giảm phát thải của các đơn vị phân phối[3]. Điều này tạo ra một vòng tuần hoàn tài chính đó là người gây ô nhiễm trả tiền cho người làm nông nghiệp bền vững. Đến cuối năm 2021 và sang năm 2022, giá trị giao dịch của các tín dụng khử carbon (CBIO) trên sàn chứng khoán Brazil đã đạt quy mô hàng trăm triệu USD mỗi năm, với kỳ vọng tạo ra dòng vốn lưu chuyển lên tới 1,2 tỷ USD vào năm 2030 (BNDES, 2022).
Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô KTSH tại Brazil cũng đối mặt với những thách thức lớn về sử dụng đất và bảo tồn đa dạng sinh học, đặc biệt là áp lực lên vùng rừng Amazon và Cerrado. Để giải quyết vấn đề này, Chính phủ Brazil đã thực thi các chính sách quản lý nghiêm ngặt như Chương trình RenovaBio – một cơ chế tín dụng carbon dựa trên hiệu quả giảm phát thải của nhiên liệu sinh học. Đồng thời, việc áp dụng công nghệ nông nghiệp chính xác và bản đồ quy hoạch vùng sinh thái nông nghiệp đã giúp tối ưu hóa việc sử dụng đất hiện có, hạn chế việc mở rộng diện tích canh tác vào các khu vực rừng tự nhiên (Cudlínová et al., 2020). Những nỗ lực này không chỉ giúp duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế mà còn đảm bảo các tiêu chuẩn bền vững khắt khe từ các thị trường quốc tế như EU.
– Thành tựu và đóng góp kinh tế của kinh tế sinh học nông nghiệp Brazil:
Brazil đã khẳng định vị thế “siêu cường sinh học” toàn cầu khi thiết lập thành công mô hình tích hợp giữa chuỗi giá trị mía đường quy mô lớn với các nhà máy lọc sinh học thế hệ mới, đóng góp trực tiếp hơn 30 tỷ USD vào GDP hàng năm và tiên phong vận hành thị trường tín dụng carbon RenovaBio như một hình mẫu tài chính bền vững cho thế giới. Quốc gia này đã hiện thực hóa việc vận hành các nhà máy lọc sinh học lignocellulose (2G) có tính khả thi kinh tế cao, sử dụng các hệ vi sinh vật bản địa để lên men bã mía và phế phẩm nông nghiệp, giúp gia tăng giá trị gia tăng trên cùng một đơn vị diện tích (Milessi et al., 2025). Sự thành công này được củng cố bởi cơ chế chính sách RenovaBio, một hệ thống tài chính xanh minh bạch cho phép phát hành các tín dụng khử carbon (CBIO). Chỉ riêng năm 2021, chương trình này đã phát hành hơn 30 triệu CBIO, giúp cắt giảm khoảng 24 triệu tấn khí thải CO2 và tạo ra dòng vốn lưu chuyển hàng trăm triệu USD từ các nhà phân phối nhiên liệu hóa thạch sang các nhà sản xuất năng lượng sinh học (ANP, 2021; BNDES, 2022).
Bên cạnh những con số tăng trưởng ấn tượng, Brazil cũng đang tích cực giải quyết các thách thức về xung đột sử dụng đất và bảo tồn đa dạng sinh học thông qua các quy hoạch vùng sinh thái nông nghiệp và ứng dụng công nghệ nông nghiệp chính xác (Cudlínová et al., 2020). Tầm nhìn đến năm 2030 của quốc gia này đặt mục tiêu hội tụ các công nghệ sinh học, nano và kỹ thuật số để không chỉ duy trì an ninh năng lượng mà còn dẫn dắt thị trường thực phẩm và vật liệu sinh học bền vững trên toàn cầu (Embrapa, 2021).
– Tác động môi trường: Theo báo cáo của BNDES (2022), RenovaBio đã giúp Brazil giảm hàng chục triệu tấn CO2 mỗi năm, đồng thời thúc đẩy các doanh nghiệp nông nghiệp đầu tư mạnh mẽ vào việc cải tạo đất thoái hóa thay vì khai khẩn đất rừng mới. Đây là một cơ chế chính sách hoàn hảo giúp Brazil cân bằng giữa tham vọng trở thành “siêu cường sinh học” và các cam kết về môi trường toàn cầu.
4.2.4. Trung Quốc
Trung Quốc đã chuyển đổi từ một quốc gia tập trung vào năng lượng sinh học truyền thống sang một cường quốc kinh tế sinh học hiện đại, với chiến lược coi đây là động lực mới cho lực lượng sản xuất mới. Mô hình của Trung Quốc mang tính dẫn dắt bởi nhà nước với các kế hoạch trung hạn và dài hạn rất cụ thể.
Trung Quốc đã nâng tầm kinh tế sinh học thành một trụ cột chiến lược quốc gia thông qua Kế hoạch 5 năm lần thứ 14 về phát triển kinh tế sinh học (2021 – 2025), văn bản cấp cao nhất đầu tiên chuyên biệt cho lĩnh vực này. Chính sách của Trung Quốc tập vào ba mục tiêu cốt lõi: đảm bảo an ninh lương thực thông qua công nghệ giống cây trồng, thúc đẩy sản xuất sinh học để giảm phụ thuộc vào nhập khẩu tài nguyên và phát triển nông nghiệp thông minh. Chính phủ Trung Quốc áp dụng mô hình các cụm công nghiệp, nơi các doanh nghiệp nhà nước và doanh nghiệp tư nhân được hỗ trợ mạnh mẽ về vốn và hạ tầng để tạo ra sự đột phá trong công nghệ chỉnh sửa gene và sinh học tổng hợp (National Development and Reform Commission – NDRC, 2022; OECD, 2024).
Về đóng góp kinh tế, Trung Quốc hiện là một trong những thị trường kinh tế sinh học tăng trưởng nhanh nhất thế giới. Theo báo cáo từ Viện Khoa học Trung Quốc, giá trị gia tăng của ngành kinh tế sinh học dự kiến đạt khoảng 22 nghìn tỷ Nhân dân tệ (tương đương 3,1 nghìn tỷ USD) vào cuối năm 2025, chiếm khoảng 10% GDP quốc gia (CAS, 2024). Trong lĩnh vực nông nghiệp, việc áp dụng công nghệ sinh học đã giúp tăng năng suất cây trồng từ 10-20%, đóng góp trực tiếp vào thu nhập của hàng triệu hộ nông dân. Về mặt môi trường, Trung Quốc dẫn đầu thế giới về công suất lắp đặt khí sinh học nông thôn và đang đẩy mạnh chuyển đổi phế phẩm nông nghiệp (như rơm rạ) thành nhiên liệu sinh học thế hệ mới, giúp giảm đáng kể tình trạng đốt rơm rạ gây ô nhiễm không khí tại các vùng đồng bằng (Zhang et al., 2023; NDRC, 2022).
Bảng 2 không chỉ phác họa quy mô khổng lồ của nền kinh tế sinh học toàn cầu mà còn làm nổi bật sự khác biệt mang tính chiến lược trong cách tiếp cận của ba thực thể kinh tế lớn nhất thế giới.
Trong khi Hoa Kỳ thể hiện ưu thế vượt trội về khả năng thương mại hóa và tối ưu hóa giá trị kinh tế thông qua cơ chế thị trường tự do, tập trung vào độc lập năng lượng và các sản phẩm giá trị cao (Hodgson et al., 2022), thì Liên minh Châu Âu lại dẫn đầu về tư duy phát triển bền vững. Mô hình của EU minh chứng rằng kinh tế sinh học là giải pháp then chốt cho bài toán việc làm và chuyển đổi xanh, với một hệ sinh thái tuần hoàn được bảo chứng bởi các tiêu chuẩn môi trường khắt khe nhất thế giới (JRC, 2024). Đối trọng với hai mô hình trên, Trung Quốc đang cho thấy sức mạnh của sự kết hợp giữa quy hoạch tập trung và tốc độ đổi mới công nghệ thần tốc. Việc Trung Quốc đặt kinh tế sinh học vào trọng tâm của lực lượng sản xuất mới cho thấy quốc gia này không chỉ muốn đảm bảo an ninh lương thực nội địa mà còn tham vọng chiếm lĩnh các tiêu chuẩn công nghệ sinh học thế giới trong tương lai (NDRC, 2022).
Tựu trung lại, dù có sự khác biệt về công cụ điều tiết, cả ba mô hình đều gặp nhau ở một điểm chung: kinh tế sinh học nông nghiệp đã không còn là một ngành bổ trợ, mà đã trở thành chiến lược để các quốc gia khẳng định năng lực cạnh tranh, sự tự chủ về tài nguyên và trách nhiệm với biến đổi khí hậu toàn cầu.
4.2.5. Thái Lan
Thái Lan được xem là một trong những quốc gia đi đầu tại Đông Nam Á trong việc chuyển đổi sang mô hình kinh tế sinh học, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp. Chính sách cốt lõi của Thái Lan là xoay quanh mô hình BCG (Bio Circular Green), cho thấy đây là kim chỉ nam cho phát triển kinh tế của Thái Lan từ năm 2021, được nâng tầm thành chương trình nghị sự quốc gia.
+ Về chủ trương, chính sách về phát triển kinh tế sinh học trong nông nghiệp:
Thứ nhất, chủ trương phát triển Kinh tế sinh học trong nông nghiệp của Thái Lan được dẫn dắt bởi Mô hình Kinh tế BCG một chiến lược được nâng lên thành Chương trình Nghị sự Quốc gia (Office of the Prime Minister, 2021). Mô hình này tập trung vào việc tăng cường giá trị gia tăng cho các sản phẩm nông nghiệp cốt lõi như sắn và mía thông qua ứng dụng công nghệ sinh học và kinh tế tuần hoàn để sản xuất các sản phẩm dựa trên sinh học (như ethanol và nhựa sinh học). Trong nông nghiệp, mô hình BCG kết hợp 3 thành tố: kinh tế sinh học, kinh tế tuần hoàn và kinh tế xanh.
Thứ hai, về nông nghiệp 4.0, nông nghiệp công nghệ cao: Thái Lan đẩy mạnh ứng dụng công nghệ giải quyết bài toán “chi phí cao, năng suất thấp” thông qua các chính sách về nông nghiệp thông minh. Chính phủ hỗ trợ nông dân sử dụng Drone, hệ thống tưới tự động dựa trên cảm biến IoT và phân tích dữ liệu Big Data để tối ưu hóa lượng phân bón và nước. Đầu tư vào các mô hình canh tác trong nhà kính hiện đại để kiểm soát hoàn toàn môi trường nuôi trồng, giúp sản xuất các loại thảo dược có giá trị dược liệu cao.
Thứ tư, chính sách chuyển đổi từ hàng hóa sang sản phẩm cao cấp. Thái Lan đang nỗ lực thoát khỏi bẫy thu nhập trung bình bằng cách thay đổi cơ cấu sản phẩm nông nghiệp. Cụ thể như: (i) đa dạng hóa sản phẩm: Tập trung vào các thị trường ngách như thực phẩm cho người già, thực phẩm thay thế thịt, và các nguyên liệu sinh học cho ngành công nghiệp ôtô, hàng không. (ii) Tiêu chuẩn hóa: Xây dựng hệ thống truy xuất nguồn gốc bằng Blockchain và áp dụng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn VietGAP/GlobalGAP để tăng giá trị thương hiệu “Made in Thailand”.
Thứ năm, ưu đãi đầu tư thông qua Ủy ban đầu tư Thái Lan: Chính phủ Thái Lan đưa ra các gói ưu đãi thuế đặc biệt cho các dự án nông nghiệp sinh học như miễn thuế thu nhập doanh nghiệp có thế lên tới 8 – 10 năm cho các dự án công nghệ sinh học hoặc sản xuất polyme sinh học. Hỗ trợ R&D thành lập các đặc khu như Food Innopolis hoặc hành lang kinh tế phía Đông để kết nối các viện nghiên cứu với các doanh nghiệp, giúp thương mại hóa các kết quả nghiên cứu sinh học nhanh chóng.
Thứ sáu, phát triển dựa trên lợi thế vùng miền: Chính sách này phân chia các vùng kinh tế dựa trên thế mạnh nông nghiệp riêng biệt. Miền Bắc tập trung thực phẩm an toàn và tiêu chuẩn y tế. Miền Đông Bắc tập trung vào chăn nuôi côn trùng và du lịch văn hóa. Miền Trung và miền Nam tập trung vào các sản phẩm từ lúa gạo và mía đường, dầu cọ gắn với năng lượng sinh học.
Tóm lại, chính sách của Thái Lan không chỉ hỗ trợ sản xuất mà là một cuộc cải cách toàn diện từ “làm nhiều hưởng ít” sang “Làm ít hưởng nhiều” thông qua đổi mới sáng tạo và khoa học.
Bên cạnh đó, Thái Lan còn thành lập sáu cơ quan chính phủ chính tham gia vào việc điều chỉnh công nghệ sinh học nông nghiệp. Thái Lan định vị là trung tâm hạt giống trong khu vực và đang nỗ lực mở các thị trường mới để mở rộng xuất khẩu hạt giống. Kế hoạch chiến lược này được thúc đẩy bởi MOAC, với DOA. Bên cạnh đó, TBC đóng vai trò quan trọng trong việc công bố các hướng dẫn của mình để xác định các sinh vật được phát triển bằng công nghệ chỉnh sửa bộ gen. Một cột mốc quan trọng trong khung khổ pháp lý về công nghệ sinh học của Thái Lan được xác lập vào ngày 16 tháng 7 năm 2024, khi Bộ Nông nghiệp và Hợp tác xã (MOAC) và Cục Nông nghiệp (DOA) chính thức ban hành các thông báo và quy định về chứng nhận sinh vật chỉnh sửa gen (USDA, Foreign Agricultural Service, 2024).
+ Kết quả đạt được:
Thái Lan thường tính toán đóng góp của Kinh tế sinh học như một thành phần chính của Mô hình Kinh tế BCG (Bio-Circular-Green) quốc gia. Mô hình BCG, trong đó Bioeconomy là trụ cột quan trọng nhất, được ước tính đóng góp khoảng 24% vào Tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của Thái Lan (số liệu tham chiếu gần nhất trước khi triển khai chiến lược). Với sự cam kết chính sách mạnh mẽ, Chính phủ Thái Lan đã đặt mục tiêu đầy tham vọng là tăng đóng góp của Mô hình Kinh tế BCG lên 30% GDP quốc gia vào khoảng năm 2027, thông qua việc tập trung vào tạo ra giá trị gia tăng cao trong nông nghiệp, thực phẩm và các ngành công nghiệp sinh học (MHESI, 2022).
Thứ nhất, về khía cạnh kinh tế, sự chuyển dịch sang chuỗi giá trị cao. Thái Lan đã tận dụng lợi thế là quốc gia xuất khẩu nông sản hàng đầu để nâng cấp chuỗi giá trị thông qua công nghệ sinh học. Kết quả nổi bật của nhất về kinh tế của Thái Lan chính là việc hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi từ mô hình định hướng số lượng sang định hướng giá trị. Bằng cách tích hợp công nghệ sinh học vào các ngành chủ lực như nông nghiệp và thực phẩm, Thái Lan đã nâng tầm các sản phẩm thô như sắn, mía đường thành hóa chất sinh học và nhựa phân hủy sinh học có giá trị kinh tế gấp nhiều lần. Chính phủ Thái Lan đặt mục tiêu mô hình BCG sẽ đóng góp khoảng 25% GDP vào năm 2027 (tương đương 4.400 tỷ Baht) (NSTDA, 2021). Việc hoàn thiện khung pháp lý cho công nghệ cao không chỉ thúc đẩy sản xuất trong nước mà còn giúp Thái Lan thu hút mạnh mẽ dòng vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài, đặc biệt là tại Hành lang Kinh tế phía Đông, nơi đang trở thành trung tâm đổi mới sáng tạo sinh học của khu vực ASEAN (BOI, 2023).
Thứ hai, về khía cạnh xã hội, nâng cao thu nhập và phát triển nguồn nhân lực. Trong chiến lược giai đoạn 2023 – 2027, phát triển kinh tế sinh học đã đóng vai trò then chốt trong việc giảm bất bình đẳng xã hội bằng cách đưa công nghệ về khu vực nông thôn. Theo kế hoạch hành động của Bộ Giáo dục Đại học, Khoa học, Nghiên cứu và Đổi mới Thái Lan (MHESI, 2022), việc áp dụng nông nghiệp chính xác giúp nông dân giảm 20 – 30% chi phí đầu vào và tối ưu hóa năng suất hướng tới mục tiêu nâng thu nhập trung bình của nông hộ lên mức 10.000 USD/người/năm. Kết quả này không chỉ cải thiện đời sống kinh tế mà còn giúp phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao tại địa phương.
Thứ ba, về khía cạnh môi trường, hướng tới sự phát triển bền vững và tuần hoàn. Phát triển kinh tế sinh học tại Thái lan gắn liền với trách nhiệm bảo vệ môi trường thông qua việc tối ưu hóa vòng đời tài nguyên và giảm phát thải. Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (WB, 2022), mô hình BCG giúp Thái Lan xử lý triệt để các phụ phẩm nông nghiệp bằng cách biến chúng thành năng lượng sinh khối hoặc vật liệu xanh, thay vì đốt bỏ gây ô nhiễm bụi mịn. Điều này đóng góp trực tiếp vào cam kết của Thái Lan về việc đạt mức trung hòa carbon vào năm 2050 và phát thải ròng bằng không (Net Zero) vào năm 2065. Đồng thời, theo NSTDA (2021), việc ứng dụng công nghệ sinh học trong quản lý tài nguyên đã giúp phục hồi hệ sinh thái và bảo tồn đa dạng sinh học, đảm bảo rằng sự tăng trưởng kinh tế luôn đi đôi với việc tái tạo môi trường sống bền vững cho tương lai.
V. Bài học kinh nghiệm và đề xuất cho TP.HCM
Qua nghiên cứu các bài học kinh nghiệm về phát triển kinh tế sinh học ở một số quốc gia trên thế giới, nhóm nghiên cứu rút ra một số bài học kinh nghiệm cho phát triển kinh tế sinh học tuần hoàn tại Việt Nam và TP.HCM như sau:
Thứ nhất, phát triển nhà máy lọc sinh học: Việt Nam có thể hỗ trợ xây dựng các cơ sở chuyển hóa phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, thân cây ngô, vỏ cà phê thành năng lượng, vật liệu và hóa chất sinh học. Kinh nghiệm từ Đức và Brazil cho thấy việc tích hợp công nghệ và vi sinh vật bản địa giúp nâng cao hiệu quả và giá trị sản phẩm.
Thứ hai, ưu tiên sử dụng sinh khối theo tầng (cascading use): Chính sách này khuyến khích ưu tiên sinh khối để sản xuất vật liệu, hóa chất trước khi dùng làm năng lượng. EU và Đức áp dụng mô hình này để tối đa hóa giá trị từ phế phẩm nông nghiệp và giảm lãng phí tài nguyên.
Thứ ba, khuyến khích nhiên liệu sinh học và bioethanol thế hệ thứ hai: Hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và sản xuất bioethanol từ phế phẩm nông nghiệp dư thừa như bã mía, rơm rạ. Brazil và Thái Lan – Malaysia đã triển khai thành công, giúp giảm nhập khẩu nhiên liệu và giảm phát thải carbon.
Thứ tư, quản lý chất thải nông nghiệp và hạn chế đốt ngoài đồng: Cấm hoặc hạn chế đốt rơm rạ ngoài đồng, đồng thời hỗ trợ thu gom, ủ hoặc chuyển hóa thành phân hữu cơ/năng lượng. Mô hình này đã được Trung Quốc áp dụng hiệu quả để giảm ô nhiễm và cải thiện chất lượng đất.
Thứ năm, hỗ trợ nghiên cứu và đổi mới công nghệ sinh học nông nghiệp: Tài trợ các dự án nghiên cứu chuyển hóa sinh khối, ứng dụng vi sinh vật bản địa và phát triển vật liệu sinh học mới. Kinh nghiệm từ Đức, Hoa Kỳ và Brazil cho thấy đổi mới công nghệ giúp tạo ra sản phẩm giá trị cao và nâng cao năng lực ngành.
Thứ sáu, hình thành cụm năng lượng sinh học: Xây dựng các cụm kinh tế sinh học kết nối nông dân, doanh nghiệp và trung tâm nghiên cứu để tối ưu nguồn lực. Đức và một số quốc gia Đông Âu đã thành công với mô hình này, tăng hiệu quả kinh tế và cải thiện chuỗi cung ứng năng lượng sinh học.
VI. Kết luận
Tổng kết lại, việc chuyển dịch sang mô hình kinh tế sinh học tuần hoàn không chỉ đơn thuần là một lựa chọn về mặt môi trường mà là một tất yếu chiến lược để TP.HCM tự tái định nghĩa động lực tăng trưởng trong kỷ nguyên xanh. Thông qua việc phân tích thực trạng và đối chiếu với kinh nghiệm quốc tế từ EU, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Brazil hay Thái Lan, nghiên cứu đã chỉ ra rằng tiềm năng của Thành phố nằm ở sự hội tụ giữa năng lực khoa học công nghệ y sinh và nguồn sinh khối dồi dào từ một siêu đô thị tích hợp kết nối vùng Đông Nam Bộ.
Tuy nhiên, để mô hình này thực sự vận hành hiệu quả và đóng góp thực chất vào GRDP, Thành phố cần vượt qua những tư duy quản trị truyền thống để hướng tới một hệ sinh thái chính sách đồng bộ. Việc hiện thực hóa các trung tâm lọc sinh học hiện đại, áp dụng triệt để nguyên tắc sử dụng sinh khối theo tầng và khai thác tối đa các cơ chế đặc thù từ Nghị quyết 98/2023/QH15 và Nghị quyết 260/2025/QH15 sẽ là những bước đi quyết định. Kinh tế sinh học tuần hoàn sẽ là chìa khóa để TP.HCM không chỉ giải quyết triệt để bài toán chất thải hữu cơ mà còn vươn lên trở thành trung tâm đổi mới sáng tạo sinh học của khu vực, hiện thực hóa cam kết phát thải ròng bằng không (Net Zero) vào năm 2050. Hành trình này đòi hỏi sự đồng hành chặt chẽ giữa chính quyền, cộng đồng khoa học và khu vực tư nhân nhằm biến các tài nguyên sinh học thành giá trị kinh tế bền vững, vì một siêu đô thị thịnh vượng và thân thiện với môi trường./.
TS Tô Thị Thùy Trang – Viện Nghiên cứu phát triển Thành phố Hồ Chí Minh
