Ngày nay nguồn năng lượng sinh khối (biomass energy) đang chiếm một vai trò lớn và ngày càng được nhiều người nhắc về nó trên khắp các mặt báo hoặc phương tiện truyền thông khác? Vậy biomass hay sinh khối là gì? Bài viết này sẽ làm rõ lý do tại sao chúng ngày càng nổi tiếng như thế.
Thông tin quan trọng
- Vật liệu sinh học biomass – sinh khối là một loại năng lượng tái tạo từ tự nhiên có vai trò to lớn trong việc giải quyết tình trạng khủng hoảng năng lượng đang cấp bách hiện nay trên thế giới.
- Biomass cho thấy một tiềm năng vượt trội trong việc chấm dứt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch – nguồn năng lượng không mấy thân thiện môi trường và ngày càng cạn kiệt để hướng đến giải pháp năng lượng tái tạo xanh – sạch – bền vững hơn.
Biomass, sinh khối là gì?
Sinh khối là gì? Sinh khối – Biomass là vật liệu sinh học được hình thành từ các loài thực vật, cây trồng công nghiệp, phế phụ phẩm nông nghiệp như trấu, rơm rạ, bã mía, mùn cưa gỗ, dăm bào,… Nhiên liệu sinh khối, biomass có thể được sử dụng làm chất đốt trực tiếp hoặc gián tiếp trong hệ thống lò hơi để tạo ra năng lượng cần thiết – Theo Wikipedia.
Bên trong công nghệ lò hơi, nhiên liệu sinh khối sẽ bị cháy kiệt để chuyển hóa nước thành hơi bão hòa. Lượng hơi sinh ra có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng sạch cho các máy móc, thiết bị trong xí nghiệp, hoặc nhà máy phát điện.
Nguồn năng lượng sinh khối (biomass) được đánh giá là một nguồn năng lượng tái tạo được dùng để thay thế nhiên liệu hóa thạch như than đá,…
Cũng như các nguồn năng lượng điện mặt trời, khí sinh học, gió,…việc sử dụng nhiên liệu sinh khối trong các ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong tiến trình bảo vệ môi trường, hướng đến phát triển bền vững.
Vì Sinh khối có nguồn gốc từ thực vật và thảm thực vật tái sinh tự nhiên chúng còn được xem là một nguồn tài nguyên tái tạo; có thể được sử dụng để tạo ra nguồn năng lượng dồi dào nhờ sự tích trữ của thực vật thông qua quá trình quang hợp.
Đây là nguồn nhiên liệu đã được ứng dụng từ rất lâu về trước trong cả đời sống và các hoạt động sản xuất công nghiệp. Người ta thường dùng biomass ở nhiều dạng khác nhau như dạn rắn, lỏng, khí…Trong đó, các loại sinh khối ở dạng rắn như củi, trấu, bã điều,…thường được ứng dụng để làm nhiên liệu để tạo ra năng lượng phục vụ nhu cầu sinh hoạt như sưởi ấm, đun nước sôi,…
Nhưng có thể nói, ứng dụng của nhiên liệu sinh khối biomass chủ yếu được sử dụng làm chất đốt cho các hệ thống lò hơi công nghiệp. Thông qua quá trình bị đốt cháy kiệt và làm nước trong lò sôi, giảm đáng kể các khí thải độc hại ra môi trường.
Nguồn nhiệt lượng được giải phóng từ quá trình đốt biomass có thể tạo ra nhiều sản phẩm và ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau: hơi bão hòa, điện, nhiệt nóng, nước nóng.
Nguồn nguyên liệu tạo ra biomass
Nhiên liệu sinh khối hay biomass được sử dụng làm chất đốt thường tồn tại ở nhiều dạng khác nhau và nguyên liệu gốc tạo ra nó cũng đa dạng không kém. Vâỵ năng lượng sinh khối từ đâu đến?
- Từ gỗ và các nguyên liệu từ nông nghiệp: Được tạo ra từ gỗ cũng như các phụ phẩm từ hoạt động nông nghiệp như: bã mía, ngô, cỏ khô, cây gai dầu, rơm, bã cây, vụn gỗ, mùn cưa, lá khô, cỏ tự nhiên,…
- Chất thải rắn: Biomass còn được tạo ra bằng cách tận dụng lượng rác thải khổng lồ. Nhờ vậy mà nhiên liệu sinh khối có thể giúp giảm thiểu gánh nặng từ rác thải cho môi trường.
- Khí sinh học: Được tạo ra từ quá trình xử lý chất thải (chất thải rắn lẫn nước thải) từ các nhà máy ở nhiệt độ lớn. Khí được sinh ra được tận thu để trở thành nhiên liệu.
Cách lấy năng lượng từ sinh khối
Có 4 cách để lấy năng lượng từ sinh khối:
- Phân hủy sinh học: Sử dụng vi sinh vật để phân hủy sinh khối thành một loại phân tự nhiên có thể được sử dụng để cải tạo đất, làm phân bón cho cây trồng hoặc sản xuất năng lượng. Quá trình phân hủy sinh học phát ra khí metan, một nguồn năng lượng sạch, có thể được sử dụng để sản xuất điện hoặc nhiên liệu cho các phương tiện di chuyển.
- Chưng cất sinh học: Các quá trình chưng cất và trích xuất nhằm chuyển đổi sinh khối thành các dạng năng lượng khác nhau, chẳng hạn như nhiên liệu sinh học và sản phẩm hóa học.
- Đốt sinh khối: Áp dụng quá trình đốt để chuyển đổi sinh khối thành năng lượng nhiệt. Năng lượng nhiệt này có thể được sử dụng để sản xuất điện hoặc cung cấp nhiệt cho các tòa nhà và các quá trình công nghiệp.
- Nén và đốt sinh khối: Sử dụng quá trình nén để biến đổi sinh khối thành dạng nén rắn, được gọi là briket, và sau đó đốt briket để sản xuất năng lượng nhiệt.
Quy trình tái tạo sinh khối
Ngoài ra, sinh khối còn được tạo ra từ các nhóm:
- Phế phụ phẩm trồng trọt: trấu, rơm, rạ, bã mía, thân ngô, cây công nghiệp (sắn, cao su, dừa…), hạt các loại (lạc, macca, casava), cây ăn quả…đều được xem là loại nhiên liệu biomass.
- Phế phụ phẩm lâm nghiệp: giấy vụn, vụn gỗ…;
- Phế phụ phẩm chăn nuôi: phân từ trại chăn nuôi gia súc, gia cầm;
- Chất thải rắn đô thị: cung là một dạng nhiên liệu biomass tiềm năng cung cấp cho các lò hơi.
Ưu điểm của biomass đem lại nhiều lợi ích
Đối với doanh nghiệp
Tính ứng dụng của biomass có thể được tính đến như làm nhiên liệu để sản xuất hơi bão hòa, nhiệt và phát điện trong các lò hơi, đặc biệt là các lò hơi tầng sôi. Việc sử dụng sinh khối làm chất đốt có thể mang lại cho doanh nghiệp hiệu quả kinh tế cao xuyên suốt quá trình sản xuất.
- Thứ nhất, sinh khối có giá thành rẻ hơn than đá, nên chi phí sản xuất hơi sử dụng nhiên liệu biomass sẽ giúp cơ sở sản xuất tiết kiệm chi phí nhiên liệu lên đến 40% so với sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhờ sự đa dạng.
- Thứ hai, biomass là nguồn tài nguyên có thể tái tạo được, do vậy có thể đảm bảo được nguồn cung nhiên liệu liên tục cho nhiều nhà máy, xí nghiệp trong suốt quá trình vận hành dự án.
- Cuối cùng, nhiên liệu sinh khối biomass được xem là một giải pháp xanh thay thế cho than đá của các ngành công nghiệp ở thời điểm hiện tại. Chính vì thế, loại nhiên liệu này có thể giúp các cơ sở sản xuất hướng đến mục tiêu phát triển toàn diện, bền vững. Bên cạnh những lợi ích đối với doanh nghiệp, nhiên liệu biomass còn mang lại hiệu quả tích cực đối với môi trường.
Đối với môi trường
- Giảm thiểu phát thải CO2: Vật liệu sinh học biomass tích trữ CO2 trong quá trình tăng trưởng và thải ra trong quá trình đốt trực tiếp, do đó, sinh khối giúp tái chế carbon trong khí quyển và giảm thiểu tối đa hiệu ứng nhà kính.
- Hạn chế lượng rác thải thải: Bằng cách tận dụng nguồn rác thải tưởng chừng vô dụng thành nhiên liệu hữu ích chính là sinh khối, tỷ lệ khói thải ra ngoài sẽ giảm đáng kể. Quá trình sản xuất điện sử dụng nhiên liệu sinh khối có thể giảm từ 14% – 90% lượng khí thải so với nhiên liệu hóa thạch.
Thị trường nhiên liệu biomass ở nước ta
Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, biomass là nguồn nhiên liệu chính phục vụ cho hoạt động sản xuất của ngành giấy, chiếm khoảng 45%, tiếp theo đó là than đá chiếm 30%, còn lại là các nhiên liệu khác như dầu, khí đốt…
Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có cơ hội to lớn để trở thành nguồn cung vật liệu sinh khối biomass dồi dào. Điều này sẽ góp phần làm phong phú thị trường năng lượng tái tạo tại nước ta.
Tuy nhiên, cơ hội đi kèm với khó khăn. Để có thể phát triển nguồn năng lượng sinh khối, quốc gia của chúng ta phải khắc phục các khó khăn về công nghệ lò hơi hiện đại. Đi kèm với đó là một khoản chi phí lớn cho việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao để thiết kế và vận hành công nghệ lò hơi đốt nhiên liệu biomass.
Một rào cản khác đó là nước mình vẫn chưa kiểm soát được giá cả của biomass. Lý do là nguồn cung nguyên liệu sản xuất còn phân tán rải rác khắp nơi. Tuy nhiên, nhờ có tính ứng dụng cao mà loại nhiên liệu này xứng đáng được đầu tư và phát triển.
Zero Waste – Đơn vị tiên phong cung cấp nhiên liệu biomass
Zero Waste là một nhà cung cấp giải pháp chuyển đổi năng lượng hiệu quả với cam kết luôn đảm bảo nguồn cung nhiên liệu đầy đủ để phục vụ quá trình sản xuất của Quý khách hàng, Quý đối tác.
Với sự đồng hành từ các thành viên trong hệ sinh thái như Biển Xanh và Tấn Lộc Tuấn, nguồn nhiên liệu từ phụ phẩm nông – lâm – công nghiệp được thu hoạch, xử lý và sản xuất với sản lượng trung bình là 30.000 tấn/ tháng.
Dưới đây là một số dự án mà Zero Waste đã mang đến cho các cơ sở sản xuất tại khắp cả nước:
Dự án Giấy Linh Giang
Dự án Giấy Linh Giang – Zero Waste chính là một ví dụ điển hình của việc chuyển đổi sang năng lượng sạch vì mục tiêu phát triển bền vững của quý Công ty TNHH Đầu tư Linh Giang trong lĩnh vực công nghiệp giấy.
Dự án đi vào vận hành vào khoảng cuối năm 2021 với công suất hơi là 10 tấn/ giờ. Đặc biệt, dự án sử dụng 100% nhiên liệu sinh khối bao gồm dăm tươi, mùn khô, và dăm quế, là những phụ phẩm lâm nghiệp được sản xuất từ các đơn vị thành viên trong hệ sinh thái của Zero Waste.
Hơn nữa, lò hơi biomass được vận hành linh hoạt ở dạng tự động và bán tự động trong suốt 24/7, có tính an toàn, ổn định để đảm bảo đáp ứng hiệu quả sản xuất của nhà máy Giấy Linh Giang.
Với sự chuyển đổi này, nhà máy giấy Linh Giang đã có thể hình thành quy trình sản xuất xanh, giảm thiểu được 20% phát thải so với việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Dự án Vinamit
Vinamit là thương hiệu sở hữu một dây chuyền chế biến, sản xuất thực phẩm từ nguồn nông sản của Việt Nam. Lò hơi đốt biomass và bã điều là chính, với công suất là 5 tấn, vận hành ổn định ở mức công suất 6 ± 0.5 bar.
Mục đích của dự án hợp tác lần này giữa Zero Waste và Vinamit là nhằm tối ưu hóa về chi phí sản xuất, đồng thời góp phần giảm thiểu các tác hại đến không gian sinh sống tự nhiên, tiến tới hoành thành mục tiêu Net Zero.
Dự án Dệt may Fashion Garment
Zero Waste đã cung cấp dịch vụ lắp đặt và đi vào vận hành lò hơi tầng sôi, cung cấp hơi bão hòa cho dự án Dệt may Fashion Garment. Nhiên liệu đốt chính được Fashion Garment lựa chọn đó là các nguyên liệu như dăm bào, mùn cưa, woodchip,…Nhờ đó, Fashion Garment có thể hạn chế được lượng khí thải gây hại ra môi trường so với khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Đây cũng chính là mục tiêu của Fashion Garment, góp phần hóa xanh ngành dệt may của nước ta, đồng thời song hành với sứ mệnh phát triển bền vững của nền kinh tế.
Như vậy, với nguồn nhiên liệu sạch và bền vững, Zero Waste sẽ mang đến quý khách hàng không chỉ hiệu quả kinh tế mà còn đáp ứng tiêu chuẩn môi trường, phát triển bền vững qua quá trình xanh hóa chuỗi sản xuất của khách hàng.
