Sự trỗi dậy của công nghệ Blockchain trong nông nghiệp và chuỗi cung ứng thực phẩm
Hồ Đức Chung
Blockchain là một công nghệ kỹ thuật số mới nổi cho phép giao dịch tài chính ở khắp mọi nơi giữa những bên không tin cậy bị phân tán, không cần có các bên trung gian như các ngân hàng. Bài viết phân tích và đánh giá tác động của công nghệ blockchain trong nông nghiệp và chuỗi cung ứng thực phẩm, trình bày những dự án đang tồn tại và sự khởi đầu, và thảo luận ý nghĩa tổng quan, những thách thức và tiềm năng. Những nghiên cứu của bài viết chỉ ra rằng blockchain là một công nghệ đầy hứa hẹn hướng tới một chuỗi cung ứng thực phẩm minh bạch, với nhiều sự khởi đầu trong sản phẩm thức ăn khác nhau và những vấn đề liên quan đến thức ăn, nhưng nhiều rào cản và thách thức vẫn tồn tại mà cản trở sự phổ biến rộng rãi giữa nông dân và hệ thống. Những thách thức này liên quan đến khía cạnh kỹ thuật, giáo dục, chính sách và những khung pháp lý.
Blockchain trong nông nghiệp và chuỗi cung ứng thực phẩm
Trong khi công nghệ blockchain đạt được nhiều thành công và chứng minh chức năng của nó trong nhiều loại tiền điện tử, nhiều tổ chức khác nhau và những thực thể khác nhằm mục đích khai thác tính minh bạch và khả năng chịu lỗi của nó để giải quyết những vấn đề trong nhiều tình huống không tin cậy giữa các bên liên quan trong tài nguyên phân tán (Manski, 2017), (Sharma, 2017). Hai điều quan trọng, liên quan mật thiết đến lĩnh vực là nông nghiệp và chuỗi cung ứng sản phẩm. Nông nghiệp và những chuỗi cung ứng sản phẩm liên quan mật thiết chặt chẽ, vì hầu hết sản phẩm nông nghiệp thì luôn được sử dụng như những đầu vào trong một số chuỗi cung ứng phân tán đa tác nhân, nơi mà khách thường thì khách hàng cuối. Sự thành công của nông nghiệp số là nguồn cảm hứng cho việc sử dụng tiềm năng của công nghệ này trong chuỗi cung ứng nông nghiệp. Nông nghiệp số bây giờ hướng đến xây dựng độ tin cậy và những chuỗi cung ứng nông nghiệp hiệu quả bằng những phương tiện công nghệ blockchain (AgriDigital, 2017).
Chuỗi thức ăn trên thế giới phân tán và đa dạng tác nhân cao, với rất nhiều tác nhân liên quan, như nông dân, các công ty vận chuyển, nhà phân phối và các cửa hàng tạp hóa. Hệ thống này hiện không hiệu quả và không đáng tin cậy. Ví dụ như, khi người dân mua hàng hóa tại địa phương, họ không biết về nguồn gốc của những hàng hóa này, hoặc dấu vết môi trường sản xuất. Nhiều sáng kiến khác nhau đã được xác định, nơi mà công nghệ blockchain có thể được sử dụng để giải quyết những vấn đề thực tế trong cuộc sống trong chuỗi cung ứng nông nghiệp. Những sáng kiến này có thể được chia ra 4 thể loại chính dưới đây: a) an ninh lương thực, b) an toàn thực phẩm, c) nguyên vẹn thực phẩm, và d) hỗ trợ của nông trại nhỏ.
An ninh lương thực
Tổ chức lương thực và nông nghiệp (FAO) định nghĩa an ninh lương thực là tình huống “tất cả mọi người, ở mọi thời điểm có thể tiếp cận về thể chất, xã hội và kinh tế với thực phẩm đầy đủ, an toàn và dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu ăn kiêng cần thiết và sở thích thực phẩm của họ cho một cuộc sống năng động và khỏe mạnh”. Đạt được mục tiêu này chứng minh là vô cùng thách thức dưới các cuộc khủng hoảng nhân đạo liên quan đến thảm họa môi trường, xung đột chính trị và xung đột sắc tộc. Blockchain được xem như một cơ hội cho việc giao nhân minh bạch và hỗ trợ nhân đạo, ví dụ bao gồm các phiếu giảm giá thực phẩm kỹ thuật số đã được phân phối cho người tị nạn Palestine trong trại Jordan Azraq thông qua blockchain dựa trên Ethereum (Ethereum, 2015), nơi các phiếu giảm giá có thể được mua lại thông qua dữ liệu sinh trắc học (Built to Adapt, 2018). Hiện tại, dự án đang giúp 100.000 người tị nạn.
An toàn thực phẩm
An toàn thực phẩm là điều kiện của chế biến, quản lý và bảo quản thực phẩm theo cách hợp vệ sinh, để ngăn cản các bệnh xảy ra cho cộng đồng dân cư. Blockchain có thể cung cấp một giải pháp hiệu quả trong nhu cầu cấp thiết để cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc thực phẩm liên quan đến an toàn và minh bạch của nó. Viện nghiên cứu Walmart và Kroger là ví dụ cho những công ty đầu tiên để đưa công nghệ blockchain vào trong chuỗi cung ứng của nó (CB Insights, 2017). Công việc ban đầu trên các nghiên cứu điển hình tập trung vào thịt lợn Trung Quốc và xoài Mexico.
Sự tích hợp blockchain với Internet vạn vật (IoT) cho sự kiểm soát thời gian thực của dữ liệu vật lý và theo dấu dựa trên hệ thống HACCP được đề xuất gần đây (Tian, 2017). Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc duy trì chuỗi lạnh trong vận chuyển phân phối của thực phẩm hư hỏng. Ví dụ, chuỗi Zeto thực hiện việc giám sát môi trường tại mọi liên kết với chuỗi lạnh, dựa trên những thiết bị IoT (Zeto, 2018). Những vấn đề được phát hiện trong thời gian thực và những bên liên quan được thông báo ngay lập tức để đưa ra hành động nhanh chóng. Những hợp đồng thông minh được khai thác để tăng tính an toàn của buôn bán và vận chuyển hàng hóa. Các ứng dụng di động có thể được sử dụng của khách hàng để quét nhãn Zeto trên các sản phẩm để xác định vị trí của sản phẩm.
Tính nguyên vẹn/toàn vẹn thực phẩm
Toàn vẹn thực phẩm là về trao đổi thực phẩm đáng tin cậy trong chuỗi cung ứng. Mỗi bên nên cung cấp chi tiết đầy đủ về nguồn gốc của thực phẩm. Đây là một vấn dề quan tâm lớn ở Trung Quốc, nơi mà sự tăng trưởng cực kỳ nhanh đã tạo ra những vấn đề minh bạch nghiêm trọng (Tian, 2017), (Tse, Zhang, Yang, Cheng, & Mu, 2017). An toàn và nguyên vẹn thực phẩm có thể được cải thiện thông qua việc truy xuất nguồn gốc cao hơn. Bằng các công cụ của blockchain, các công ty thực phẩm có thể giảm thiểu gian lận thực phẩm bằng cách nhanh chóng xác định và liên kết ngược lại các ổ dịch từ các nguồn cụ thể của họ (Levitt, 2016).
Nghiên cứu gần đây dự đoán rằng thị trường truy xuất nguồn gốc có thể đạt giá trị 14 tỉ USD vào năm 2019 (MarketsandMarkets Research, 2016). Có rất nhiều ví dụ của các công ty, khởi nghiệp và bắt đầu hướng đến cải thiện tính nguyên vẹn chuỗi cung ứng thực phẩm thông qua công nghệ blockchain, ví dụ như tập đoàn nông nghiệp Cargill Inc. hướng đến khai thác blockchain cho phép người mua hàng theo dõi thịt gà tây của họ từ cửa hàng cho đến nông trại đã nuôi chúng (Bunge, 2017); Coca-Cola đang cố gắng ứng dụng blockchain để tìm kiếm lực lượng lao động trong ngành mía đường (Gertrude Chavez-Dreyfuss, Reuters, 2018). Cửa hàng tạp hóa châu Âu Carrefour đang sử dụng blockchain để kiểm chứng những tiêu chuẩn và theo dõi nguồn gốc thực phẩm trong các loại khác nhau bao gồm thịt, cá, trái cây và những sản phẩm từ sữa (Love & Somerville, 2018).
Hỗ trợ nông trại nhỏ
Hợp tác xã nhỏ của nông dân tạo thành một phương pháp mạnh mẽ để nâng cao năng lực cạnh tranh ở những nước đang phát triển, giúp đỡ những người nông dân riêng lẽ giành được phần lớn hơn về giá trị của mùa màng họ đang canh tác (Chinaka, 2016), (FarmShare, 2017). AgriLedger sử dụng sổ cái tiền điện tử phân tán để tăng sự tin cậy giữa các hợp tác xã nhỏ ở Châu Phi (AgriLedger, 2017). Nông trại chia sẻ hướng đến tạo ra các dạng mới của quyền sở hữu tài sản, sự hợp tác của kinh tế địa phương tự túc và cộng đồng (FarmShare, 2017). Ví dụ gần đây, Chứng nhận Hiệp hội đất đai đã hợp tác với Provenance thí điểm công nghệ theo dõi hành trình của thực phẩm hữu cơ (Soil Association Certification, 2018).
Tóm lại, một số dự án ban đầu của blockchain được áp dụng cho các công ty được chỉ ra như Bảng 1, liên quan đến hàng hóa và/hoặc những sản phẩm mục tiêu. Lý do tài chính có liên quan đến truy xuất nguồn gốc thực phẩm trong các sáng kiến thương mại.
|
Hàng hóa/Sản phẩm
|
Sáng kiến/Dự án/Công ty liên quan |
Mục tiêu
|
|
Hạt
|
AgriDigital (AgriDigital, 2017)
|
Tài chính
|
|
Dầu ô liêu
|
OlivaCoin (OlivaCoin, 2016)
|
Tài chính, hỗ trợ trang tại nhỏ
|
|
Gà Tây
|
Cargill Inc. (Buge, 2017), Hendrix Genetics (Hendrix Genetics, 2018)
|
Truy xuất nguồn gốc thực phẩm, bảo vệ động vật
|
|
Xoài
|
Walmart, Kroger, IBM (CB Insights, 2017)
|
Truy xuất nguồn gốc thực phẩm
|
|
Mía đường
|
Coca-Cola (Gertrude Chavez-Dreyfuss, Reuters, 2018)
|
Tính nhân văn
|
|
Bia
|
Downstream (Ireland Craft Beers, 2017)
|
Truy xuất nguồn gốc
|
|
Thịt bò
|
“Paddock to plate” project (Campbell, 2017), BeefLedger (BeefLedger Limited, 2017), JD.com (Adele Peter, Fast Company, 2017)
|
Truy xuất nguồn gốc thực phẩm
|
|
Thịt gà
|
Gogochicken (Adele Peter, Fast Company, 2017), Grass Roots Farmers Cooperative (Grass Roots Farmers’ Cooperative, 2017), OriginTrail (OriginTrail, 2018)
|
Truy xuất nguồn gốc thực phẩm
|
|
Hải sản
|
Intel (Hyperledger Sawtooth, 2018), WWF (WWF, 2018), Balfegό (Balfegό Group, 2017)
|
Ảnh hưởng môi trường, truy xuất nguồn gốc thực phẩm
|
|
Nho để bàn
|
Blockchain dành cho nông nghiệp, dự án nông nghiệp (Chinaka, 2016)
|
Nghiên cứu thí nghiêm tính khả thi
|
|
Thực phẩm hữu cơ
|
Chứng nhận hiệp hội đất đai (Soil Association Certification, 2018)
|
Tài chính, truy xuất nguồn gốc thực phẩm, hỗ trợ nông nghiệp nhỏ
|
|
Chuỗi thức ăn nói chung
|
AgriLedger (AgriLedger, 2017), FarmShare (FarmShare, 2017), Carrefour (Love & Somerville, 2018), ripe.io (Ripe.io, 2017), OriginTrail (OriginTrail, 2018)
|
Tài chính, truy xuất nguồn gốc thực phẩm, hỗ trợ nông nghiệp nhỏ,
|
Bảng 1. Hàng hóa và sản phẩm, liên quan đến các dự án công nghệ blockchain và những mục tiêu chung
Những lợi ích tiềm năng
Công nghệ blockchain cung cấp nhiều lợi ích, vì nó có thể cung cấp một cách an toàn và phân tán để thực hiện các giao dịch giữa các bên không tin cậy khác nhau. Đây là một yếu tố chính trong nông nghiệp và chuỗi cung ứng thực phẩm, nơi mà nhiều tác nhân liên quan như sản xuất thô đến kệ siêu thị (Lin, et al., 2017). Để cải thiện việc truy xuất nguồn gốc trong chuỗi giá trị, một cuốn sổ cái phi tập trung giúp cho kết nối đầu vào, nhà cung cấp, nhà sản xuất, người mua hàng, nhà quản lý là cách xa nhau, mà ở dưới những chương trình khác nhau, những nguyên tắc/chính sách khác nhau và/hoặc sử dụng nhiều ứng dụng khác nhau (Lee, Mendelson, Rammohan, & Srivastava, 2017). Bockchain có tiềm năng kiểm soát trách nhiệm xã hội và môi trường cải thiện thông tin nguồn gốc, tạo điều kiện thanh toán di động, tín dụng và tài chính, giảm chi phí giao dịch và tạo điều kiện quản lý thời gian thực của những giao dịch chuỗi cung ứng một cách an toàn và đáng tin cậy (Lee, Mendelson, Rammohan, & Srivastava, 2017).
Liên quan đến thế giới phát triển, các vấn đề hiện tại như giá cả không công bằng và ảnh hưởng của các công ty lớn có lịch sử đã hạn chế về sự bền vững môi trường/kinh tế của các trang trại nhỏ hơn. Blockchain có thể giúp một mức giá công bằng hơn thông qua toàn bộ chuỗi giá trị. Cuối cùng, tính minh bạch tiềm năng được cung cấp bởi blockchain có thể tạo điều kiện cho sự phát triển của các hệ thống thương mại dựa trên sự danh tiếng. Sự danh tiếng, như chúng ta đã chứng kiến từ nhiều hệ thống giao dịch khác, nơi nó đã được sử dụng (e.g. eBay, Amazon, Alibaba) cải thiện hành vi của các bên tham gia và tăng độ tin cậy, trách nhiệm và cam kết của họ (Khaqqi, Sikorski, Hadinoto, & Kraft, 2018), (Sharma, 2017).
Những thách thức và các vấn đề mở
Có rất nhiều rào cản và thách thức cho cho việc áp dụng rộng rãi hơn công nghệ blockchain (Bảng 2). Một trường hợp nghiên cứu ở Hà Lan đã cho thấy rằng SME thiếu kích thước yêu cầu, quy mô cần thiết như thế nào, để dầu tư vào blockchain (Ge, et al., 2017). Hơn thế nữa, những trường hợp kinh doanh thuyết phục vẫn còn chưa tồn tại, do lượng lớn sự không chắc chắn liên quan.
|
Những cơ hội và các lợi ích tiềm năng
|
Những thách thức và rào cản
|
|
Truy xuất nguồn gốc trong chuỗi giá trị
|
SME nhỏ không thể chấp nhận công nghệ này
|
|
Hỗ trợ nông trại nhỏ
|
Thiếu kinh nghiệm bởi SME nhỏ
|
|
Tài chính và bảo hiểm của những trang trại nông thôn
|
Không có sự chắc chắn cao
|
|
Tạo thuận lợi cho các giao dịch tài chính trong các nước đang phát triển
|
Nền tảng giáo dục và đào tạo hạn chế
|
|
Tài chính công bằng hơn thông qua toàn bộ chuỗi giá trị
|
Không có quy tắc tại chỗ
|
Được sử dụng như là một nền tảng trong sự nỗ lực giảm chất thảĐược sử dụng như là một nền tảng trong sự nỗ lực giảm chất thảii
|
Thiếu sự hiểu biết giữa chính sách thị trường và chuyên gia kỹ thuật.
|
|
|
- Những câu hỏi kỹ thuật mở và những vấn đề
- Phân chia số giữa thế giới phát triển và đang phát triển
|
Bảng 2. Những lợi ích tiềm năng và những rào cản tồn tại cho việc sử dụng blockchian trong nông nghiệp
Mặc dù blockchain cung cấp bảo mật tiến bộ, có rất nhiều rủi ro cao liên quan đến việc mất mát tiền tệ, điều này bởi vì người sở hữu tài khoản có thể vo tình bị mất khóa riêng cần thiết để truy cập và quản lý tài khoản.
Cuối cùng, dường như có một khoảng cách giữa các quốc gia phát triển và đang phát triển, trong việc cạnh tranh và truy cập tài nguyên số của công nghệ blockchain. Rất nhiều tài nguyên chỉ mục tham khảo đến từ các nước phát triển với một sự tổ chức tốt và khu vực giàu có (tức là Mỹ, Úc, Hà Lan, v.v.). Sự phân chia kỹ thuật số này cũng được quan sát thấy trong việc sử dụng dữ liệu lớn trong nông nghiệp (Kamilaris, Kartakoullis, & Prenafeta-Boldú, 2017). Hình 2 minh họa số lượng trải nghiệm blockchain tại khu vực công ở nhiều nước trên thế giới (Killmeyer, White, & Chew, 2017). Dường như hầu hết các thí nghiệm đang diễn ra ở các khu vực phát triển như Mỹ và Châu Âu.
Hình 2. Blockchain trong khu vực công, tháng 3 năm 2017 (Nguồn: (Killmeyer, White, & Chew, 2017)).
Kết luận
Bài viết này mô tả công nghệ blockchain được sử dụng trong nhiều dự án và sáng kiến, hướng đến hình thành một môi trường đã được chứng minh và đáng tin cậy để xây dựng chuỗi cung ứng thực phẩm minh bạch và bền vững hơn, tích hợp các bên liên quan chính vào chuỗi cung ứng. Vẫn còn nhiều vấn đề và thách thức cần được giải quyết, không chỉ ở mức độ kỹ thuật. Blockchain cần trở nên đơn giản hơn.
Có rất nhiều khởi nghiệp khác nhau đang làm việc trên phát triển phần mềm để làm cho công nghệ blockchain dễ dàng hơn cho nông trại sử dụng, như là 1000 EcoFarms (1000EcoFarms, 2017), đã tổng hợp tất cả các quy trình blockchain quan trọng liên quan đến thực phẩm, nông trại và nông nghiệp, đang sử dụng FoodCoin như là một hệ sinh thái được đề xuất (FoodCoin, 2017).
Để giảm thiểu rào cản của việc sử dụng, chính phủ nên đầu tư trong nghiên cứu và trong sáng kiến, cũng như là trong giáo dục và đào tạo, để tạo ra sản phẩm và bằng chứng cho những lợi ích tiềm năng của công nghệ này. Từ khía cạnh chính sách, nhiều hành động khác nhau có thể được thực hiện, như là khuyến khích sự phát triển của hệ sinh thái blockchain trong chuỗi thực phẩm nông nghiệp, hỗ trợ công nghệ như là một phần của việc tạo ra mục tiêu để tối ưu hóa tính cạnh tranh và đảm bảo tính bền vững của chuỗi cung ứng thực phẩm nông nghiệp, cũng như là thiết kế một khung phát lý rõ ràng cho việc triển khai blockchain.
Tóm lại, công nghệ blockchain là một công nghệ đầy hứa hẹn hướng tới một chuỗi cung ứng minh bạch của thực phẩm, nhưng nhiều rào cản và thách thức vẫn tồn tại, cản trở sự phổ biến rộng rãi hơn giữ nông trại và hệ thống cung ứng thực phẩm. Tương lai gần sẽ cho thấy nếu và bằng cách nào những thách thức này có thể được giải quyết bằng chính phủ và những sự nỗ lực cá nhân, để thiết lập công nghệ blockchain một cách an toàn, tin cậy và minh bạch để đảm bảo tính an toàn và nguyên vẹn thực phẩm.