Ngành cà phê toàn cầu đang phải đối mặt với bài toán khí thải nan giải. Vậy rang cà phê bằng năng lượng mặt trời liệu có thực sự khả thi?

Năm 2023, Sun Bean Roastery - một cơ sở rang xay cà phê vận hành hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời, sử dụng máy rang chạy điện - ra đời tại thành phố Indianapolis, Mỹ. Hạt cà phê của họ chỉ được cung cấp cho một vài quán cà phê trong khu vực, và được bán trực tiếp qua website của công ty. Quy mô hoạt động của Sun Bean không hề lớn, nhưng phương thức vận hành của họ lại có thể xem là thân thiện với môi trường hơn hẳn.

Máy rang chạy điện của Sun Bean có khả năng lọc bỏ khói thải ra và tái sử dụng lượng nhiệt sinh ra trong quá trình rang. Phương pháp này giúp tiết kiệm năng lượng gấp khoảng 20 lần so với máy rang chạy gas truyền thống, đồng thời giảm tới 85% lượng khí thải. Toàn bộ cơ sở này được vận hành hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời, giúp họ không còn phải chi trả hóa đơn tiền điện.

Vậy liệu có những cơ sở rang xay nào khác đang vận hành theo mô hình tương tự? Và nếu không, đâu là lý do?

GIỚI HẠN CỦA MÔ HÌNH NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Rang cà phê vốn dĩ là một công đoạn gây ô nhiễm không nhỏ. Khí carbon monoxide, carbon dioxide, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và bụi mịn (PM) đều là những sản phẩm phụ phát sinh từ các máy rang chạy gas truyền thống.

Một cơ sở rang xay cà phê nhỏ tại Beechwood, bang New York, từng gây xôn xao dư luận vào đầu năm 2026, khi người dân xung quanh cáo buộc rằng tình trạng ô nhiễm từ hoạt động rang xay đã khiến sức khỏe của họ bị ảnh hưởng. Sau đó, người ta phát hiện ra rằng cơ sở này đã không sử dụng bộ đốt khí thải thứ cấp (afterburner) đi kèm với máy móc để giảm thiểu khí thải.

Một số cơ sở rang xay khác sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời để bù đắp một phần điện năng tiêu thụ, nhưng vẫn phụ thuộc vào các thùng rang chạy bằng gas. 

Giới hạn của mô hình rang xay bằng điện càng trở nên rõ ràng hơn khi xét đến bài toán mở rộng quy mô. Không phải ngẫu nhiên mà cái tên Sun Bean vẫn còn khá xa lạ với công chúng. Phần lớn các máy rang chạy điện hiện nay chỉ có công suất khoảng 2,3kg mỗi mẻ, một con số quá nhỏ bé so với công suất hơn 45kg mà các máy rang thương mại truyền thống có thể xử lý.

Một cơ sở vận hành ở quy mô lớn như vậy sẽ đòi hỏi một lượng điện năng khổng lồ. Điều này khiến việc chỉ dựa hoàn toàn vào máy rang chạy điện trở thành một thách thức không nhỏ, ngay cả đối với các cơ sở quy mô vừa, chứ chưa nói đến các tập đoàn lớn.

CÁC CƠ SỞ CÓ THỰC SỰ TẠO RA TÁC ĐỘNG TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ CỘNG ĐỒNG?

Nếu việc chuyển đổi hoàn toàn sang mô hình vận hành bằng điện và năng lượng mặt trời là điều bất khả thi đối với các cơ sở rang xay quy mô vừa, vậy đâu là lợi ích môi trường thực sự mà giải pháp này mang lại? Về lâu dài, các tấm pin năng lượng mặt trời có thể giúp tiết kiệm chi phí, một khi khoản đầu tư ban đầu cho pin và lắp đặt đã được hoàn vốn. Nhưng liệu việc sử dụng năng lượng mặt trời có chỉ mang lại lợi ích cho riêng nhà sản xuất hay không?

Tác động môi trường của năng lượng mặt trời phần lớn phụ thuộc vào vị trí địa lý nơi cơ sở rang xay đặt trụ sở. Bà Missy Greis, chủ sở hữu Publik Coffee Roasters tại Salt Lake City, sử dụng một phần điện năng từ các tấm pin mặt trời cho hoạt động kinh doanh của mình. Lượng điện được tạo ra từ hệ thống pin này giúp bù đắp cho lượng năng lượng mà mảng rang xay trong hệ thống của bà (bên cạnh nhiều cửa hàng khác) tiêu thụ.

Để tránh góp phần làm trầm trọng thêm tình trạng chất lượng không khí vốn đã kém của khu vực Salt Lake City, bà Greis sử dụng máy rang hồng ngoại có gắn kèm bộ xử lý oxy hóa, giúp giảm đáng kể lượng khí thải phát sinh.

Wonderstate Coffee, một cơ sở rang xay có quy mô lớn hơn tại bang Wisconsin, cũng dựa vào năng lượng mặt trời trong hoạt động của mình. Công ty này vẫn sử dụng máy rang chạy gas, nhưng thường xuyên tạo ra lượng điện năng mặt trời dư thừa, có thể bán ngược lại cho công ty điện lực để tái phân phối vào lưới điện chung. Trong năm 2025, cơ sở rang xay này tiêu thụ 17.729 kilowatt-giờ điện, trong khi tự sản xuất được tới 21.414 kilowatt-giờ.

Đối với cả Publik và Wonderstate, việc sử dụng năng lượng mặt trời mang lại tác động tích cực đến môi trường, chính là nhờ vào đặc điểm của nguồn cung cấp điện năng cho lưới điện tại từng bang nơi họ hoạt động.

Bang Utah, nơi Publik đặt trụ sở, hiện có tới hơn 90% lượng điện năng được sản xuất từ than đá và khí đốt tự nhiên. Tương tự, bang Wisconsin - quê nhà của Wonderstate - cũng phụ thuộc vào than đá và khí đốt tự nhiên cho 73,8% sản lượng điện, trong khi 19,2% còn lại đến từ điện hạt nhân - dù được xem là "sạch" hơn so với than đá và khí đốt, nhưng vẫn không phải là một nguồn năng lượng tái tạo.

Bang Indiana, nơi Sun Bean đặt trụ sở, sử dụng tới 93,9% nguồn năng lượng không tái tạo trong quá trình sản xuất điện. Trong khi đó, để so sánh, thành phố Portland thuộc bang Oregon - được xem là một trong những "thủ phủ cà phê" của nước Mỹ - lại có tới 42,8% điện năng đến từ các nguồn năng lượng tái tạo.

Một bức tranh cà phê lý tưởng sẽ là khi hàng trăm cơ sở rang xay như Sun Bean xuất hiện khắp nơi trên thế giới: những cơ sở quy mô nhỏ, sử dụng năng lượng mặt trời để vận hành các máy rang chạy điện, từ đó giảm thiểu hiệu quả mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải, cho đến khi tác động môi trường gần như bằng không.

Nhưng trên thực tế, chúng ta khó có thể chứng kiến một cuộc "cách mạng cà phê không phát thải" trong tương lai gần. Quy mô của các thương hiệu rang xay thân thiện với môi trường nêu trên vẫn còn nhỏ lẻ, chưa có tính liên kết. Tuy nhiên, đây đã là bước đầu cho thấy những nỗ lực giảm phát thải, bảo vệ môi trường của ngành công nghiệp rang xay cà phê.

Là những người tiêu dùng cà phê, chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn ủng hộ những cơ sở rang xay như Sun Bean, và ưu tiên những đơn vị có tác động môi trường gần như trung hòa carbon. Có thể bạn sẽ không cảm nhận được sự khác biệt trong hương vị ly cà phê buổi sáng của mình, nhưng nhờ đó, một góc phố nhỏ đang trở nên trong lành hơn đôi chút.