I. Nguồn gốc
Cây Jatropha curcas L., thuộc chi Jatropha, họ Thầu dầu. Chi Jatropha có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, ghép từ hai chữ Iatrós (bác sĩ) và trophé (thức ăn), ám chỉ công dụng làm thuốc của cây này. Curcas là tên gọi thông thường của cây Physic nut ở Malabar, Ấn Độ. Tên thông dụng ở các nước hiện nay là Jatropha, ở Việt Nam gọi là cây Cọc giậu, Cọc rào, Cây li, Ba đậu nam, Dầu mè…
Jatropha là một loài cây có lịch sử 70 triệu năm, nguồn gốc từ Mexico (nơi duy nhất có hóa thạch của cây này) và Trung Mỹ, được người Bồ Đào Nha đưa qua Cape Verde, rồi lan truyền sang châu Phi, châu Á, sau đó được trồng ở nhiều nước, trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới trên toàn thế giới.
Từ năm 1991, Giáo sư người Đức là Klause Becker của Trường Đại học Stuttgart đã nhận đơn đặt hàng của Tập đoàn Daimler Chrysler hợp tác với hãng tư vấn của Áo tiến hành nghiên cứu cây Jatropha ở Nicaragua để làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học, từ đó dấy lên cơn sốt Jatropha trên phạm vi toàn cầu. Hiện nay nhiều nước trên thế giới đang chạy đua phát triển cây này, nhất là các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaixia, Indonexia, Philippin, Mianma và nhiều nước Châu Phi, nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ và xuất khẩu.
II. Giá trị cây Jatropha
Jatropha vốn dĩ là một cây dại, bán hoang dại mà người dân các nước trồng chỉ để làm bờ rào và làm thuốc, nhưng với những phát hiện mới của khoa học, đã cho thấy Jatropha có tiềm lực giá trị cực kỳ to lớn, được đánh giá rất cao, thậm chí đã có những lời ca ngợi có phần quá đáng, nhưng dù sao, Jatropha vẫn là một loại cây hết sức quý giá mà loài người phải quan tâm khai thác tốt những giá trị sinh học của cây này.
1. Về kinh tế, xã hội
Phát hiện quan trọng nhất từ Jatropha là lấy hạt làm nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học.
Hạt Jatropha có hàm lượng dầu trên 30%, từ hạt ép ra dầu thô, từ dầu thô tinh luyện được diesel sinh học và glyxerin. Mặc dầu diesel sinh học được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu: cải dầu, hướng dương, đậu tương, dầu cọ, mỡ động vật…, nhưng sản xuất từ Jatropha vẫn có giá thành rẻ nhất, chất lượng tốt, tương đương với dầu diesel hóa thạch truyền thống.
Nếu 1 ha Jatropha đạt năng suất 8-10 tấn hạt/ha/năm có thể sản xuất được 3 tấn diesel sinh học. Loại dầu này sẽ thay thế được 1 phần dầu diesel truyền thống đang cạn kiệt, giảm thiểu được lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, là loại dầu cháy hết và không có lưu huỳnh, là dầu sạch, thân thiện với môi trường.
Hạt Jatropha sau khi ép dầu, 30% là sản phẩm dầu, 70% là khô dầu, có hàm lượng protein khoảng 30%, dùng làm phân hữu cơ quý, nếu khử hết độc tố có thể làm thức ăn gia súc cao đạm.
1 ha Jatropha, giả thiết đạt 10 tấn hạt/ha/năm sẽ thu được các loại sản phẩm chủ yếu có giá trị cao như sau:
– dầu diesel sinh học: 3 tấn x 700 USD/tấn = 2.100 USD
– bã khô dầu: 7 tấn x 300 USD/tấn = 2.100 USD
Như vậy 1 ha Jatropha tạo ra giá trị khoảng 4.200 USD/năm (hơn 60 triệu đồng/ha/năm), lợi nhuận thu được sẽ phân phối cho nông dân sản xuất nguyên liệu và nhà đầu tư công nghiệp chế biến dầu.
Jatropha còn tạo ra hiệu ứng xã hội cực kỳ to lớn. Do trồng ở các vùng miền núi nghèo túng, cây Jatropha sẽ tạo nhiều việc làm và thu nhập khả quan cho đồng bào các dân tộc, trong khi cho đến nay, trên đất dốc còn lại của các vùng này vẫn chưa tìm kiếm được bất cứ cây gì khả dĩ trồng được trên diện tích lớn, có thu nhập cao, lại có thị trường ổn định.
2. Về môi trường
Jatropha là cây lâu năm, phủ đất cực kỳ tốt, tuổi thọ 50 năm, sinh trưởng phát triển được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá, không cháy, gia súc không ăn. Bởi vậy cây Jatropha trồng trên các vùng đất dốc sẽ được coi là cây “lấp đầy” lỗ hổng sinh thái ở các vùng sinh thái xung yếu miền núi, sớm tạo ra thảm thực bì dày đặc chống xói mòn, chống cháy, nâng cao độ phì của đất. Không những vậy, Jatropha còn có thể trồng ở các vùng đất sa mạc hóa, bãi thải khai thác khoáng sản, góp phần phục hồi hệ sinh thái các vùng này. Vì vậy cây Jatropha được đánh giá là “vệ sĩ sinh thái”, tạo ra hiệu ứng to lớn về bảo vệ môi trường.
3. Bã sau khi ép dầu làm phân hữu cơ và thức ăn chăn nuôi
Sau khi ép dầu, bã khô dầu có hàm lượng N 4,14-4,78%, P2O5 0,5-0,66%, CaO 0,60-0,65%, MgO 0,17-0,21% được sử dụng làm phân hữu cơ rất tốt để bón cho các loại cây trồng, nhất là cho vùng sản xuất nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sạch, vừa góp phần sản xuất sản phẩm sạch, vừa nâng cao độ phì của đất.
Trong thành phần hạt Jatropha có độc tố curcin, có thể gây tử vong cho người và gây hại cho vật nuôi. Phân tích 2 giống được sử dụng trong vườn giống của Trường Đại học Thành Tây, hàm lượng dinh dưỡng trong bã khô dầu: protein đạt 25,87-29,91%, xơ đạt 21,41-29,77%, tro đạt 4,86-5,11%, chất béo đạt 28,61-31,67%, sắt đạt 177,89-177,94 mg/kg và nhiều chất khoáng khác. Nếu khử hết độc tố thì bã khô dầu Jatropha trở thành một loại thức ăn giàu đạm cho các loài gia súc, gia cầm, tạo ra nguồn thức ăn chăn nuôi quý, góp phần giải quyết nhu cầu thức ăn công nghiệp sẽ thiếu hụt trầm trọng đối với ngành chăn nuôi nước nhà trong tương lai gần.
4. Để làm thuốc
Trong thành phần cây Jatropha, đã chiết xuất được những hợp chất chủ yếu như tecpen, flavon, coumarin, lipit, sterol và alkaloit. Nhiều bộ phận của cây này có thể chữa bệnh như lá, vỏ cây, hạt và rễ. Rễ trị tiêu viêm, cầm máu, trị ngứa; dầu của hạt có thể nhuận tràng; dịch nhựa trắng tiết ra từ vết thương của cành có thể trị viêm lợi, làm lành vết thương, chữa trị bệnh trĩ và mụn cơm; nước sắc từ lá dùng để chữa trị bệnh phong thấp, đau răng…
Trong cây Jatropha có nhiều thành phần độc tố, nhất là phytotoxin (curcin) trong hạt, nếu được nghiên cứu sâu hơn rất có thể tạo ra hợp chất mới về nguồn dược, từ đó độc tố thực vật có thể trở thành một loại tài nguyên về nguồn dược liệu mới.
III. Một số kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Thành Tây
Ngay từ khi chuẩn bị thành lập, các cán bộ khoa học của Trường đã đề xướng chương trình nghiên cứu về cây Jatropha và nhiên liệu sinh học, vừa để phục vụ yêu cầu giáo dục đào tạo của nhà trường, vừa góp phần phát triển kinh tế của đất nước.
Sau khi được thành lập, Trường đã xây dựng đề tài cấp nhà nước để nghiên cứu toàn diện về cây Jatropha, được Bộ KHCN và Bộ NN-PTNT tạo điều kiện giúp đỡ.
Trường đã xây dựng được 1 ha vườn giống, với các giống tốt nhất từ nước ngoài và thu gom các dòng thực liệu từ các vùng trong nước. Trường đã hợp tác với công ty Minh Sơn và Núi Đầu, trồng 150 ha Jatropha, trong đó có 30 ha ở Sơn La, 120 ha ở Lạng Sơn.
Trải qua một thời gian thực nghiệm ban đầu rút ra 1 số nhận xét sau:
– Cây Jatropha đang là cây bản địa của Việt Nam (trong đó có 1 số giống tốt nhập nội) sinh trưởng phát triển tốt ở các vùng đồi núi của Việt Nam, sống được ở đất xấu, độ dốc cao (Sơn La, Lạng Sơn), chịu được rét hại mùa đông vào đầu năm 2008 (xã Hữu Kiên, huyện Chi Lăng, Lạng Sơn).
– Giống Jatropha Ưu tuyển số 2 của Trung Quốc, năm đầu đạt năng suất 300 kg hạt/ha, 1 dòng có xuất xứ từ Nghệ An cho năng suất 2,3 kg/cây (tương đương 6,9 tấn/ha), có hàm lượng dầu cao, hàm lượng dinh dưỡng trong bã khô dầu cao hơn giống Trung Quốc. Kết quả phân tích hạt Jatropha của 2 giống này như sau:
Kết quả phân tích hạt Jatropha của giống TTJ của Việt Nam và giống Ưu tuyển số 2 của Trung Quốc
| STT | Tên chỉ tiêu | Đơn vị tính | Giống TTJ của Việt Nam | Giống Ưu tuyển số 2 của Trung Quốc | Phương pháp thử |
| 1 | Tỷ lệ nhân/hạt | % | 63,64 | 62,63 | Cân trọng lượng |
| 2 | Hàm lượng dầu trong hạt cả vỏ (theo khô tuyệt đối) | % | 41,60 | 39,27 | TCVN     5504-1991 |
| 3 | Chỉ số axit (dầu) | mgKHO/1g dầu | 5,44 | 5,81 | TCVN 6127-1996 |
| 4 | Chỉ số peroxyt (dầu) | MeqO2/kg dầu | 0,57 | 0,53 | TCVN 6121-1996 |
| 5 | Chỉ số Iốt (dầu) | Mg I2/100g dầu | 110,0 | 115,0 | TCVN 6122-1996 |
| 6 | Chỉ số xà phòng | mg KOH/1g dầu | 179,30 | 185,7 | TCVN 6126-1996 |
| 7 | Tỷ trọng dầu (20oC) | g/cm3 | 0,9194 | 0,9200 | TCPTN-10 |
Cơ quan phân tích: Viện Công nghiệp Thực phẩm (Hà Nội), 2008.
– Ngoài ra, còn có một số giống nhập từ Indonexia, Ấn Độ, Thái Lan, Malaixia, trong đó có giống phát triển sớm, sau trồng 3 tháng đã ra hoa, rất có triển vọng.
Hiện nay Trường đang hợp tác với 1 số tập đoàn nước ngoài (Hàn Quốc, Nhật, Malaixia…) để nghiên cứu và đầu tư sản xuất Jatropha và nhiên liệu sinh học ở Việt Nam.
…Loài người đang đứng trước những nguy cơ ngày càng trầm trọng hơn về an ninh lương thực, an ninh năng lượng và an ninh môi trường. Các nước đang dồn sức tìm kiếm nguồn năng lượng mới, trong đó có năng lượng tái tạo để góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và bảo vệ môi trường trước sức ép nhu cầu năng lượng thế giới tăng khoảng 2%/năm, mà nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt và là thủ phạm tạo ra nguồn khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Các nước trên thế giới đi theo hai hướng phát triển nhiên liệu sinh học: ethanol nhiên liệu, được sản xuất chủ yếu từ ngô (Mỹ), mía đường (Brasil), sắn (Thái Lan)…, còn diesel sinh học sản xuất từ cải dầu, hướng dương (Châu Âu), cọ dầu (Đông Nam Á), dầu mỡ phế thải, Jatropha, tảo..v.v..
Nước ta đang nghiên cứu sản xuất Jatropha để sản xuất diesel sinh học. Jatropha đã có mặt ở Việt Nam từ vài trăm năm nay, đang được nghiên cứu để sử dụng làm cây nhiên liệu sinh học. Trong bối cảnh nước ta đã là thành viên của WTO, ngành nhiên liệu sinh học của Việt Nam phải phát triển thành một ngành kỹ nghệ sản xuất hàng hóa lớn theo hướng tập trung, chuyên canh, thâm canh, có đủ sức cạnh tranh và phát triển bền vững. Vì vậy phải nghiên cứu đầy đủ nhằm xác lập được căn cứ khoa học để phát triển lâu dài, không thể hành xử theo kiểu tự phát, ngẫu hứng.
(Còn nữa)
