CEA tiêu thụ bao nhiêu năng lượng trên toàn cầu?

CEA là gì?

Nông nghiệp môi trường kiểm soát (Controlled Environment Agriculture – CEA) bao gồm các hệ thống trồng trọt trong nhà kính cơ giới hóa, vertical farm và nhà máy trồng cây khép kín không cửa sổ. Mô hình này cho phép kiểm soát toàn diện ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, CO₂ và dinh dưỡng, giúp cây trồng sinh trưởng ổn định, ít phụ thuộc vào thời tiết và khí hậu bên ngoài.

Tiêu thụ năng lượng và đóng góp sản lượng

Theo nghiên cứu của E. Mills (2025), dù được kỳ vọng cao về tính bền vững, CEA hiện chỉ cung cấp dưới 1% sản lượng cây lương thực tại Mỹ. Ngược lại, hệ thống này lại tiêu thụ năng lượng nhiều hơn tổng các phương thức canh tác ngoài trời cộng lại. Nếu tiếp tục mở rộng, CEA có thể chiếm tới khoảng 7% tổng năng lượng tiêu thụ quốc gia, tạo áp lực lớn lên hệ thống năng lượng.

Cường độ năng lượng trong CEA

Phân tích tổng hợp từ 116 nghiên cứu tại 40 quốc gia cho thấy mức năng lượng tiêu thụ trên mỗi kg nông sản trong CEA chênh lệch tới 5 bậc độ lớn. Sự khác biệt này phụ thuộc vào loại hình cơ sở (nhà kính hay vertical farm), cây trồng, công nghệ chiếu sáng và điều hòa, cũng như vị trí địa lý và điều kiện khí hậu.

Giới hạn của cải tiến và năng lượng tái tạo

Mặc dù các công nghệ mới giúp nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng, nghiên cứu chỉ ra rằng khả năng cải thiện vẫn có giới hạn. Việc chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời cho CEA sẽ cần diện tích đất lớn gấp khoảng 3 lần so với canh tác ngoài trời, làm suy giảm lợi thế tiết kiệm đất vốn là điểm mạnh của mô hình này.

Chi phí và tính khả thi kinh tế

Do phụ thuộc lớn vào năng lượng, CEA có chi phí đầu tư ban đầu và vận hành cao hơn đáng kể so với canh tác ngoài trời. Điều này dẫn đến giá thành nông sản cao và rủi ro kinh doanh lớn. Đặc biệt, ngũ cốc, cây củ và các cây lương thực chủ lực hiện được đánh giá là không khả thi trong hệ thống CEA vì cường độ năng lượng quá lớn.

Kết luận

CEA có thể phù hợp với một số cây trồng giá trị cao và khu vực đặc thù nhưng không phải giải pháp thay thế toàn diện cho nông nghiệp truyền thống. Để đảm bảo phát triển bền vững, cần có đánh giá năng lượng nghiêm ngặt hơn, so sánh khách quan giữa các mô hình canh tác và sự giám sát chặt chẽ từ các nhà hoạch định chính sách.

Nguồn: Mills, E. The rise of indoor agriculture as a driver of global energy demand. npj Sustainable Agriculture, 3, 52 (2025).