Bảo vệ môi trường nhờ sản xuất rượu bia “xanh” hơn

Các nhà nghiên cứu trong sản xuất bia, rượu đang cố gắng chuyển đổi sang sản xuất “xanh” của một trong những ngành công nghiệp chế biến thực phẩm gây hại nhất cho môi trường.

Đặt vấn đề

Từ đầu đến cuối quá trình sản xuất đồ uống có cồn đòi hỏi rất nhiều từ môi trường. Cần khoảng 80 lít nước để tạo ra gần 1,5 lít bia và 100 lít nước cho mỗi 2 lít  rượu.

Trong khi đó là sản xuất thủy tinh và nhôm cho hộp đựng rượu, nhựa và bìa cứng để đóng gói, và tiêu thụ năng lượng cho gia đình và cửa hàng sử dụng máy lạnh để bán lẻ.

Nhiều loại rượu chỉ được sản xuất ở một hoặc một vài nơi — như rượu Tequila ở Mexico , Rượu Scotch ở Scotland , Rượu Bourbon ở Kentucky — cần được vận chuyển đường dài để đến tay người tiêu dùng. 

Các thành phần phổ biến nhất trong sản xuất rượu – nho, lúa mì, lúa mạch, ở Việt Nam là lúa gạo, hoa bia, đường – là một số loại cây trồng sử dụng nhiều nước và năng lượng nhất trên hành tinh. Quá trình sản xuất bia và lên men cũng đòi hỏi một lượng năng lượng khổng lồ.

Trong khi các ước tính cụ thể về lượng khí thải carbon của ngành đồ uống có cồn không có sẵn, Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia ( của Mỹ) cho biết ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống rộng lớn là một trong những ngành không bền vững nhất trên thế giới, góp phần gây ra ước tính 60% tổn thất đa dạng sinh học và 30% biến đổi khí hậu do khí thải gây ra trên toàn thế giới . Theo Park Street, một công ty có trụ sở tại Florida, chuyên cung cấp hỗ trợ hậu cần cho các công ty rượu bia chiếm khoảng 16% sản lượng của ngành công nghiệp đồ uống Hoa Kỳ.

Khi biến đổi khí hậu khép lại , ảnh hưởng đến mọi bộ phận sản xuất nước giải khát, từ nông nghiệp đến vận tải đường bộ, liệu những hoạt động lâu đời này có thể chấm dứt tình trạng bia giá rẻ? 

Thực ra, các phương pháp sản xuất mới và công nghệ mới được áp dụng đang xuất hiện để giảm thiểu tác động đến môi trường của ngành đồ uống có cồn, trong khi một số nhà sản xuất lớn đang thực hiện các bước để làm cho sản xuất bền vững hơn. 

Dưới đây là một vài ví dụ cụ thể tác động vào từng quá trình của việc sản xuất bia.

Giải quyết việc vận chuyển

Năm 2010, sau khi đi bộ đường dài lên đỉnh núi ở Công viên Quốc gia Canyonlands của Utah ( Mỹ), Patrick Tatera thực sự muốn uống một cốc bia. Khi biết rằng đó là khoảng 95% nước, Tatera, người có nền tảng về kỹ thuật hóa học và toán học, bắt đầu suy nghĩ về cách anh ta có thể khử nước bia để vận chuyển dễ dàng hơn và sau đó bù nước cho nó khi anh ta sẵn sàng uống nó (một hình thức phổ biến ở các thức uống khác như trà và cà phê).

Tatera bắt đầu thử nghiệm và nhận ra rằng một công nghệ có thể làm được điều này trên quy mô lớn có thể ảnh hưởng đến toàn bộ ngành công nghiệp bia, vốn đang gặp khó khăn bởi một chuỗi phân phối kém hiệu quả, theo Gary Tickle, Giám đốc điều hành của Sustainable Beverage Technologies, hay SBT, công ty Tatera tiếp tục hình thành.

Giao thông vận tải toàn cầu ước tính chiếm khoảng 20% lượng khí thải carbon của bia. Bia, rượu và đồ uống có cồn khác thường được vận chuyển bằng các phương tiện được kiểm soát khí hậu để tránh hư hỏng. Tickle nói: “Có rất nhiều thép không gỉ, nước và không khí được vận chuyển khắp đất nước và khắp thế giới nhờ công nghệ đang được sử dụng ngày nay,”

Tatera đã phát triển một quy trình gọi là BrewVo , tạo ra loại bia cô đặc cao, có thể vận chuyển với trọng lượng và thể tích bằng 1/6 so với bia truyền thống. Quy trình BrewVo tương tự như sản xuất bia truyền thống ngoại trừ việc bia trải qua nhiều vòng của nó. Sản phẩm cuối cùng của mỗi chu trình nấu bia được gửi qua bộ phận BrewVo, bộ phận này tách nước và rượu. “Mọi thứ khác, tất cả những thứ tốt mà chúng ta thường tìm thấy trong thân bia”, chẳng hạn như hương vị từ hoa bia và ngũ cốc được vận chuyển trong túi nhựa thay vì lon, chai hoặc thùng, theo Tickle.

Tại điểm đến của nó – một quán bar hoặc nhà máy bia địa phương – nó được trộn với tỷ lệ một phần bia rời, sáu phần nước, rượu nếu muốn, và sau đó có ga. Sau đó nó có thể được bán dưới dạng bia. 

Tóm tắt lại quy trình chính là: Sản xuất bia cô đặc >> vận chuyển đến nơi tiêu thụ >> nơi tiêu thụ trực tiếp pha chế theo công thức >> bán cho thực khách tại quán.

Sản phẩm bia của BrewVo có mặt tại một số quán bar ở Denver, Colorado; công ty đang làm việc để mở một quán bar ở Nam Mỹ, và sắp tới sẽ hợp tác với Sleeping Giant, một nhà sản xuất bia ở Colorado, để mở rộng quy mô sản xuất.

Thay thế hoa bia bằng các loại nấm men tổng hợp

Một giải pháp bền vững khác cho ngành công nghiệp bia ra đời vào năm 2013. Charles Denby là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học California, Berkeley đang nghiên cứu cách kỹ thuật biến đổi gen để tạo ra nhiên liệu sinh học. 

Trong thời gian rảnh rỗi, anh ấy đang nấu bia. Ông đã học được điều gì đó trong quá trình này: Hoa bia, thứ tạo cho bia có mùi thơm và hương vị đặc biệt, là một trong những phần tốn kém nhất của quy trình. Khoảng 0,5 kg hoa bia, có thể tạo ra khoảng 100 lít bia tùy theo công thức. 

Sản xuất hoa bia cũng tốn rất nhiều nước. Trồng 0,5 kg hoa bia mất khoảng 300-450 lít nước tùy thuộc vào thời tiết và thổ nhưỡng điều kiện địa phương, theo các nghiên cứu ở Washington và Oregon ( 02 trung tâm sản xuất hoa bia lớn nhất tại Mỹ). 

Denby đã áp dụng kiến ​​thức chuyên môn của mình về di truyền nấm men và sinh học tổng hợp để sản xuất bia.

Anh ta nghĩ, “Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi chỉ có men để làm điều đó”.

Denby và đồng nghiệp Berkley của anh, Rachel Li, bắt đầu nghiên cứu kỹ thuật một chủng nấm men có thể tạo ra tecpen, hợp chất hóa học trong hoa bia tạo ra hương vị “vui vẻ”. 

Vào năm 2018, Denby và Li đã báo cáo thành công của họ trên tạp chí Nature . Trên thực tế, các loại bia được ủ với các chủng nấm men mà họ phát triển có vị thậm chí còn ngon hơn các loại bia truyền thống, theo kết quả của một thử nghiệm vị và mùi được báo cáo trong nghiên cứu. 

Cặp đôi tiếp tục tạo ra Berkeley Yeast . Nhưng bất chấp lời hứa về sự đổi mới của họ, sản phẩm thay thế hoa bia đã không được đưa vào ngành ngay lập tức, theo Denby.

“Khi bạn có một ứng dụng có thể thay thế hoặc giảm bớt sự phụ thuộc vào nông nghiệp, nhưng mọi người đã sử dụng nông nghiệp trong nhiều thế kỷ để làm công việc mà bạn đang thay thế hoặc cải tiến, bạn sẽ mất một khoảng thời gian. Trong ngành công nghiệp bia nói riêng, rất nhiều nhà máy bia này đã có hợp đồng mà họ sẽ ký hợp đồng trong 5 năm tới, ”Denby nói. 

Để vượt qua trở ngại đó, thay vào đó, công ty đã quảng bá hương vị có nguồn gốc từ nấm men như một sự thay thế đáng tin cậy và chi phí thấp hơn cho hoa bia. Ngày nay, Berkeley Yeast cung cấp men bia cho hàng trăm nhà máy bia, Denby nói, và đã mở rộng sang ngành công nghiệp rượu vang.  

Tối ưu quy trình sản xuất bia

Trong khi các công ty khởi nghiệp như SBT của Tatera và Berkeley Yeast của Denby tìm cách tạo ra các giải pháp sáng tạo, các công ty đồ uống khác đang chuyển toàn bộ quy trình sản xuất của họ để thân thiện hơn với môi trường.

Diageo , một trong những nhà sản xuất bia và rượu đa quốc gia lớn nhất trên thế giới, sở hữu hơn 200 nhãn hiệu đồ uống có cồn nổi tiếng, bao gồm Guinness, Don Julio, Johnnie Walker, Smirnoff và Crown Royal, và đã cam kết loại bỏ khí thải nhà kính bằng cách Năm 2030.

Kirstie McIntyre, Giám đốc Bền vững Toàn cầu của công ty cho biết, để làm được điều đó, Diageo đang thực hiện một cách tiếp cận đa hướng. Tăng hiệu quả là một cách — nâng cấp thiết bị, cải thiện cách nhiệt của tòa nhà và đẩy nhanh quá trình sản xuất. Công ty thu nhận và tái sử dụng năng lượng nhiệt, năng lượng này được yêu cầu trong một số giai đoạn sản xuất. Diageo cũng sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như máy phát điện sinh khối được cung cấp nhiên liệu từ các sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất bia và chưng cất và các phế phẩm từ hoa bia, lúa mạch và các thành phần khác để tạo ra năng lượng và điện tại chỗ.

Cho đến nay, Diageo đã có ba nhà máy chưng cất trung tính carbon và đang nỗ lực để biến 150 địa điểm sản xuất khác của họ trở thành trung tính carbon trên toàn thế giới trong những năm tới. “Nó không phải là một kích cỡ phù hợp với tất cả. Bạn không thể làm điều tương tự ở mọi trang web, ”McIntyre nói. “Chúng tôi sẽ đi qua cùng một hệ thống phân cấp trong mỗi trang web, bất kể lớn hay nhỏ, bất kể mới hay cũ, và chúng tôi sẽ làm việc thông qua tất cả những điều đó. ” 

Vào đầu tháng 9, chiến lược của Diageo nhằm đạt được mức phát thải ròng bằng không đã được chứng nhận bởi sáng kiến ​​Mục tiêu dựa trên Khoa học , một nỗ lực chung của CDP Worldwide, Hiệp ước Toàn cầu của Liên hợp quốc, Viện Tài nguyên Thế giới và Quỹ Thiên nhiên Toàn cầu, giúp khu vực tư nhân giảm lượng khí thải của nó. Net-zero đạt được khi một công ty loại bỏ lượng khí thải của mình hoặc bù đắp chúng bằng cách trồng cây để không tạo thêm khí nhà kính vào bầu khí quyển và góp phần gây ra biến đổi khí hậu.  

Động lực cho sự bền vững trong ngành đồ uống có cồn dường như đang tăng lên khi những đổi mới mới nổi được thực hiện và các thương hiệu nổi tiếng nỗ lực giảm thiểu tác động đến môi trường của họ. Tickle nói: “Đây thực sự là một cơ hội toàn cầu. Nếu bạn nghĩ về ngành công nghiệp này, nó thực sự không thay đổi nhiều trong hàng trăm năm. Chúng tôi nghĩ rằng đây thực sự là cơ hội duy nhất đầu tiên để thực sự phát triển một ngành công nghiệp. “

Như vậy, trên thế giới đang dần áp dụng các phương pháp sạch hơn vào một trong các ngành công nghiệp có tác động mạnh đến môi trường. 

Còn Việt Nam chúng ta thì sao?

Nguồn: Bách Hóa Môi Trường