Hầm biogas mang lại nhiều lợi ích thiết thực, từ việc cung cấp nguồn năng lượng tái tạo (thắp sáng, sưởi ấm, chạy máy phát điện) đến việc tạo ra nguồn phân bón hữu cơ chất lượng cao, hạn chế sử dụng phân bón hóa học. Đặc biệt, quá trình lên men kỵ khí trong hầm biogas còn giúp loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Như vậy, việc phát triển và ứng dụng công nghệ biogas không chỉ giải quyết vấn đề năng lượng mà còn là giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp và cải thiện chất lượng cuộc sống ở khu vực nông thôn.
Công nghệ biogas đã được nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam từ những năm 1960 và phát triển mạnh mẽ từ những năm 1980. Đến nay, cả nước đã có khoảng 120.000 hầm biogas đang hoạt động, bao gồm cả hầm dạng túi nilon và hầm kiên cố. Tuy nhiên, so với tiềm năng và nhu cầu thực tế, việc ứng dụng công nghệ này vẫn còn hạn chế.
Một số nguyên nhân khiến công nghệ biogas chưa phát triển rộng khắp bao gồm: thiếu các công nghệ hoàn chỉnh về mặt kỹ thuật, chi phí đầu tư xây dựng hầm còn cao so với thu nhập của nông dân, và việc sửa chữa, thay thế gặp khó khăn do thiếu các cơ sở dịch vụ kỹ thuật. Bên cạnh đó, công tác sản xuất thiết bị và phụ kiện thay thế trong nước chưa được quan tâm đúng mức.
Từ năm 2002 đến 2010, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học năng lượng đã tiến hành nghiên cứu cải tiến công nghệ hầm biogas quy mô gia đình. Mục tiêu của nghiên cứu là nâng cao chất lượng, hiệu suất, tuổi thọ của hầm biogas, đồng thời đơn giản hóa việc xây dựng, sử dụng và giảm giá thành sản phẩm.
Dựa trên kết quả khảo sát thực tế, các nhà khoa học đã lựa chọn loại hầm biogas có dung tích 4 m3, phù hợp với quy mô chăn nuôi phổ biến của các hộ nông dân (3-5 con lợn). Hầm biogas được thiết kế theo hình cầu để tiết kiệm vật liệu, chịu lực tốt, tăng cường khả năng phá váng và chống đóng cặn. Vật liệu composite được sử dụng để đảm bảo độ bền và khả năng chống thấm cao.
Các mô hình hầm khí sinh học cải tiến đã được thử nghiệm và cho kết quả khả quan, với hiệu suất sinh khí tốt. Thiết kế cơ bản của hầm biogas cải tiến tương tự như các loại hầm truyền thống, bao gồm hầm ủ (lên men liên tục, chứa dịch thể lên men và ngăn trữ khí) và bể điều áp.
Hầm biogas cải tiến có nhiều ưu điểm vượt trội, như khả năng chống đóng cặn, tự động phá váng bề mặt và tự động thải cặn. Các mô hình thử nghiệm đã được triển khai tại Hà Nam, Hà Nội và Hà Tây, mang lại hiệu quả tích cực.
Công nghệ biogas cải tiến quy mô gia đình có thể khắc phục được nhiều nhược điểm của các loại hầm biogas truyền thống. Ví dụ, hầm biogas cải tiến có khả năng tự động phá váng, thay vì phải tự chui vào hầm để bảo dưỡng, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Việc thi công hầm cũng đơn giản hơn, diện tích chiếm đất nhỏ và tiết kiệm nhân công.
Công nghệ biogas đã chứng minh được tính ưu việt trong việc xử lý chất thải chăn nuôi, cung cấp nguồn khí đốt sạch và rẻ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và góp phần giảm tải áp lực điện cho khu vực nông thôn. Để phát huy tối đa tiềm năng của công nghệ này, cần phát triển chăn nuôi tập trung, nâng cao nhận thức của người dân và thành lập các tổ chức chuyên trách để triển khai công nghệ biogas trên phạm vi toàn quốc.
