Một mặt hàng Nga xuất khẩu đứng hàng đầu thế giới

Từ trước đến nay phân bón hóa học (chủ yếu là 3 loại phân đạm, lân, kali) cũng chính là một trong vài ngành công nghiệp quan trọng và có uy tín nhất của nước Nga. Trong đó, xuất khẩu phân đạm và phân lân đứng thứ 4, xuất khẩu phân kali đứng thứ hai thế giới sau Canada. 

Một nghiên cứu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) vào năm 2022 chỉ ra rằng, có 25 quốc gia phụ thuộc vào nước Nga về phân bón với tỷ lệ nhập khẩu từ 30% trở lên đối với phân bón đạm, phân lân và phân kali. Nhiều quốc gia ở Đông Âu và Trung Á có sự phụ thuộc nhập khẩu tới hơn 50% vào phân bón của Nga.

Có thể bạn chưa biết: thành phần quan trọng nhất, chiếm tỷ trọng lớn nhất vào giá thành phân bón của Nga, đặc biệt là phân đạm, lại chính là khí đốt tự nhiên. 

Vì thế, sau khi nổ ra cuộc xung đột với Ukraine đầu năm 2022, khí đốt tự nhiên nằm trong nhóm mặt hàng đầu tiên của Nga bị áp lệnh trừng phạt từ phương Tây, nhưng phân bón lại được ngoại lệ do cần đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu. 

Khí đốt tự nhiên (nguyên liệu chính cho hầu hết các loại phân đạm) là nguồn tài nguyên mà nước Nga nắm giữ khoảng 40% trữ lượng của thế giới. Khí đốt tự nhiên của Nga có thể được tìm thấy dọc theo bờ biển bờ biển Bắc Cực của Siberia, tại Bắc Caikaus và ở phía tây bắc nước Nga.

Vậy, vai trò của khí đốt tự nhiên trong phân đạm nói riêng, phân bón hóa học nói chung, là gì?

Khí đốt tự nhiên là nguyên tố thiết yếu đối với hầu hết các loại phân đạm và chiếm từ 70% đến 90% chi phí sản xuất. Vì vậy, giá khí đốt tự nhiên có tác động lớn đến giá phân đạm.

Phân bón hóa học được tạo ra bằng cách sử dụng một trong ba nguyên tố sau đây làm thành phần chính: Nitơ (N), Phốt pho (P) hoặc Kali (K). 

Trong đó, phân đạm cung cấp nitơ cho cây dưới dạng ion nitrat NO₃ và ion amoni NH⁺. Loại phân này có tác dụng kích thích các quá trình sinh trưởng, tăng tỉ lệ của protein thực vật, giúp cho cây phát triển nhanh và cho nhiều hạt, củ hoặc quả hơn. Độ dinh dưỡng của phân đạm thường được đánh giá theo tỉ lệ phần trăm về khối lượng của nguyên tố Nitơ.

Sản xuất phân bón cũng là một quá trình sử dụng nhiều năng lượng, sử dụng khí đốt tự nhiên để làm thành phần thiết yếu. 

Khí đốt tự nhiên là hỗn hợp khí cháy được, bao gồm phần lớn các hydrocarbon. Trên thực tế, khí đốt tự nhiên có thể chứa tới 85% metan (CH₄) và khoảng 10% etan (C₂H₆). Khí đốt tự nhiên thường được tìm thấy cùng với những mỏ dầu ở trong vỏ Trái Đất, các thành tạo ngầm dưới lòng đất, hoặc liên kết với các hồ có chứa hydrocarbon khác tại các vỉa than…

Trong khí đốt tự nhiên có chứa lượng nhỏ các tạp chất như CO₂, H₂S và N₂. Vì những tạp chất này có thể là giảm nhiệt trị và đặc tính của khí đốt tự nhiên nên những khí này thường được tách ra trong quá trình tinh lọc khí.

Khí đốt tự nhiên có thể được chở bằng tàu và trữ dưới dạng khí tự nhiên hóa lỏng (LNG). Khí hóa lỏng sẽ được vận chuyển bằng xe bồn và tàu bồn.

Theo các chuyên gia, khí đốt tự nhiên được sử dụng để là nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào cho ngành chế biến hóa chất. Những hóa chất này được sử dụng trong việc sản xuất phân đạm, dược phẩm và nhiều loại hàng hóa khác. 

Hầu hết các dạng phân đạm đang được dùng hiện nay như phân đạm amoni nitrate và phân đạm urê đều được tổng hợp từ nguồn khí tự nhiên có sẵn và không khí. Khoảng 60% khí đốt tự nhiên được sử dụng để làm nguyên liệu thô, số còn lại được sử dụng để cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp phân bón.

Quá trình sản xuất phân đạm cụ thể như sau

Thứ nhất, trong các nhà máy phân bón, để tạo ra amoniac (nguyên liệu thứ cấp trong quá trình sản xuất phân đạm), người ta trộn nitơ từ không khí với hydro từ khí đốt tự nhiên ở nhiệt độ và áp suất cao.

N₂ + H₂ (xúc tác, nhiệt độ, áp suất) ↔ NH₃

Thứ hai, axit nitric (HNO3) sẽ được sản xuất bằng cách trộn amoniac và không khí ở trong một bể chứa.

NH₃ + 2O₂ → HNO₃ + H₂O

Thứ ba, lấy axit nitric đậm đặc (từ 50 – 70%) và khí amonic trộn với nhau trong một bể chứa với nhiệt độ 100 – 180 độ C, sẽ tạo ra phân đạm amoni nitrat (NH₄NO₃).

HNO₃ + NH₃ (nhiệt độ) → NH₄NO₃ (phân amoni nitrate)

Một loại phân đạm khác là phân urê được sản xuất bằng phản ứng giữa amoniac và CO₂ ở áp suất cao.

NH₃ + CO₂ (xúc tác, nhiệt độ, áp suất) ↔ (NH₂)₂CO (phân urê)

Cả 2 loại phân đạm là amoni nitrat và urê đều có thể được cô đặc hơn và chuyển thành dạng dạng hạt.

Để sản xuất phân bón ở dạng hữu dụng nhất, những hợp chất như Amoni Nitrat, Kali Clorua, Amoni Photphat sẽ được tạo hạt và trộn với nhau. Những hạt này sẽ được sấy khô để hạn chế khả năng giữ ẩm. Sau dó, chúng sẽ được trộn với nhau theo một tỷ lệ thích hợp để tạo ra phân bón tổng hợp. Sau khi được trộn đều, phân bón sẽ được đưa lên băng chuyền đến chỗ máy đóng bao.

Bài viết tham khảo nguồn: RT, FAO, 10mosttoday, Politico, CAP.UNL, Madehow

Theo Minh Hằng