Đang tải... (xem toàn văn)
Năng lượng sinh khối và tiềm năng về năng lượng sinh khối ở nước ta
Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” MỞ ĐẦU Năng lương tái tạo nhận quan tâm đặc biệt không Việt Nam mà toàn giới Ngay nước phát triển Mỹ có sách để thay dần nguồn lượng hóa thạch nguồn lượng tái tạo Nguyên nhân nguồn lượng hóa thạch cạn kiệt dần chi phí cho nhiên liệu ngày tăng cao Nếu với tốc độ tiêu thụ lượng trữ lượng dầu giới dự báo cạn kiệt trước năm 2050 nguồn lượng nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Trong nguồn lượng tái tạo như: mặt trời, gió, sinh khối, thủy triều, địa nhiệt,… lại nguồn lượng vô tận “sạch” nhiều so với lượng không tái tạo Rào cản lớn để tiếp cận khai thác nguồn lượng công nghệ chi phí thiết bị đắt so với thiết bị sử dụng nhiên liệu hóa thạch Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi: nóng ẩm, mưa nhiều, đất đai phì nhiêu vv nên sinh khối phát triển nhanh Do vậy, nguồn phụ phẩm từ nông, lâm nghiệp vô phong phú ngày tăng với phát triển nông, lâm nghiệp Tuy nhiên, nguồn phụ phẩm lại bị coi rác thải tự nhiên, bị bỏ phí lại nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường (như tình trạng đốt rơm rạ miền Bắc đổ trấu xuống song, kênh rạch đồng sông Cửu Long, đốt bỏ mùn cưa Yên Bái,…) Năng lượng sinh khối nằm trong chu trình tuần hoàn C ngắn (UNEP), tổ chức phát triển bền vững môi trường khuyến khích sử dụng Tận dụng nguồn nhiên liệu vừa cung cấp lượng cho phát triển kinh tế đảm bảo bảo vệ môi trường Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” CHƯƠNG I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI Năng lượng sinh học số nguồn lượng người phát sử dụng, nguồn lượng sinh học mẻ, sử dụng gần triển vọng tương lai hứa hẹn Nguồn lượng sinh học bao gồm hai loại: Năng lượng sinh khối, lượng nội nhân, lượng sinh học đưa vào sử dụng có nhiều tiềm ẩn cần nghiên cứu Cụ thể nguồn lượng sinh khối đưa vào sử dụng giới lượng nội nhân bí ẩn cần nhà khoa học nghiên cứu Việt Nam nước nông nghiệp lâu đời, nguồn nguyên liệu sản xuất lượng sinh khối (NLSK) khoảng 118 triệu tấn/năm Nếu quy đổi dầu tương đương 80,7 triệu quy dầu, gấp lần tổng lượng khai thác dầu khí Tập đoàn Dầu khí Việt Nam Tiềm lớn hầu hết nguồn lượng sinh khối chưa thể tận dụng, lãng phí chí nguồn gây ô nhiễm môi trường Nguồn lượng dồi Hiện nay, giới lượng sinh khối nguồn lượng thứ tư, chiếm tới 15% tổng lượng tiêu thụ toàn giới Ở nước phát triển, NLSK thường nguồn lượng lớn nhất, chiếm 35-45% tổng cung cấp lượng Sẽ không ngoa nói NLSK giữ vai trò sống việc đáp ứng nhu cầu lượng giới Việt Nam Ðất nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi nóng ẩm, mưa nhiều, đất đai phì nhiêu… nên sinh khối phát triển nhanh Do vậy, nguồn phụ phẩm từ nông, lâm nghiệp phong phú, liên tục gia tăng Tuy nhiên, nguồn phụ phẩm lại bị coi rác thải tự nhiên, bị lãng phí, nguy hiểm lại trở thành nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tình trạng đốt rừng, rơm rạ, mùn cưa miền Bắc đổ trấu xuống sông, kênh rạch Ðồng sông Cửu Long… NLSK nằm trong chu trình tuần hoàn ngắn, tổ chức phát triển bền vững môi trường khuyến khích sử dụng Tận dụng nguồn nhiên liệu đồng thời cung cấp lượng cho phát triển kinh tế đảm bảo bảo vệ môi trường Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” Tiềm NLSK Việt Nam đánh giá đa dạng có trữ lượng lớn Theo tính toán Viện Năng lượng Việt Nam, tổng nguồn sinh khối vào khoảng 118 triệu tấn/năm bao gồm khoảng 40 triệu rơm rạ, triệu trấu, triệu bã mía 50 triệu vỏ cà phê, vỏ đậu, phế thải gỗ Nguồn sinh khối chủ yếu nước ta gồm gỗ phụ phẩm trồng, gồm rừng tự nhiên, rừng trồng, trồng phân tán, công nghiệp ăn quả, phế phẩm gỗ công nghiệp Theo Viện Năng lượng - Bộ Công Thương, tiềm sinh khối gỗ lượng lên đến gần 25 triệu tấn, tương đương với 8,8 triệu dầu thô Riêng tiềm năng lượng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp nước ta gồm rơm, rạ, trấu, bã mía loại nông sản khác lên đến gần 53,5 triệu tấn, tương đương với 12,8 triệu dầu thô Ðặc biệt nguồn lượng liên tục tái sinh tăng trưởng đặn vòng 30 năm Sinh khối Trong tổng tiêu thụ lượng toàn quốc, NLSK chiếm tỉ lệ lớn, tới nửa Mặc dù giá trị tuyệt đối không ngừng tăng tỉ lệ giảm dần lượng thương mại tăng nhanh Khái niệm lượng sinh khối Năng lượng sinh khối (Biomass) vật liệu sinh học lấy từ thể sinh vật, hay vừa tồn thể sinh vật (chất thải) Trong ngữ cảnh ngành lượng, sinh chất thường dùng để nói vật liệu từ cỏ, sinh chất áp dụng cho vật liệu từ động vật thực vật Nguồn gốc thành phần lượng sinh khối a Nguồn gốc Sinh khối lấy từ xác thực vật động vật thể có tổ chức sống Trong thực tế sinh khối chủ yếu tìm thấy nguồn như: xác động vật, gỗ, hoá chất thải, khí thải Nguồn sinh khối gỗ lấy từ loại nông nghiệp như: gai dầu, dương, mía, ngô, liễu, lúa miến … công nghiệp bạch đàn cọ dầu b Thành phần Thành phần hoá học biogas khác tuỳ thuộc vào trình phân huỷ Các biogas sản sinh trình phân hủy gồm có mêtan (CH4) chiếm khoảng 50 – 70%, khí cacbonic (CO2) chiếm khoảng 20 – 50%, Nitơ (N2) chiếm khoảng – 10%, Hydro (H2) chiếm khoảng – 1%, Hydro Sunfít (H2S) chiếm khoảng – 3% lại Oxi (O2) Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” c Vật liệu thực vật Carbon dùng để tạo thành sinh chất hấp thụ từ không khí khí cacbônic (CO2) từ họat động thực vật, sử dụng lượng từ mặt trời Thực vật sau bị dùng làm thức ăn cho loài động vật biến đổi thành sinh khối động vật Tuy nhiên hấp thụ tạo thành từ thực vật Nếu thực vật không bị dùng làm thức ăn thường bị phân hủy thành vi sinh vật bị đốt cháy: * Nếu bị phân hủy, thải carbon lại không khí, chủ yếu dạng khí cacbonic (CO2) metan (CH4) tùy thuộc vào điều kiện trình phân hủy * Nếu bị đốt cháy carbon thải môi trường dạng khí cacbonic CO2 Những trình xày có trái đất phần chu trình tuần hoàn carbon d Các nhiên liệu hóa thạch Các nhiên liệu hóa thạch than, dầu ga tạo vật liệu sinh học, nhiên vật liệu hấp thụ khí cacbônic từ không khí hàng triệu năm từ trước Vì nhiên liệu chúng tạo mật độ lượng cao, để sử dụng lượng ta phải thông qua trình đốt cháy nhiên liệu, với trình oxy hóa cacbon thành khí cacbonic hidro thành nước (hơi nước) Trừ chúng giữ lại, sản phẩm cháy thường thải không khí, trở lại thành cacbon hình thành hàng triệu năm trước góp phần vào việc làm tăng nồng độ không khí Sinh chất lấy cacbon khỏi không khí chúng phát triển, trả lại không khí bị đốt cháy Nếu kiểm soát bền vững bản, sinh chất thu hoạch phần vụ mùa bổ sung liên tiếp Sinh chất đến từ trình trồng rừng, trình quản lý cây, vùng trồng cây, từ giai đọan trình trồng lại liên tục Cây phát triển lấy khí CO2 từ không khí khí thải qua trình đốt cháy vụ mùa trước Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” Chu trình giữ lại tuần hoàn khép kín cacbon mà không làm tăng mật độ CO2 không khí Các loại vật liệu lượng sinh khối Với định nghĩa này, sinh chất cho lượng bao gồm nhiều loại vật liệu Vì mục đích kinh doanh, vật liệu có giá trị cao thị trường khác (ko phải thị trường lượng), ví dụ gỗ to, chất lượng tốt, thường không sử dụng ngành lượng Tuy nhiên có lượng lớn từ chất cặn, phó sản phẩm rác thải tồn Anh có tiềm sử dụng với số lượng lớn với giá tương đối rẻ, chí giảm chi phí nơi có yêu cầu trả tiền cho rác thải Phân loại lượng sinh khối Chất bã sinh khối qua xử lý Bột giấy chất bã trình sản xuất giấy Bã rừng Bã nông nghiệp Chất thải từ gia súc Các loại bã thải khác Cây trồng lượng Vai trò lượng sinh khối Bảng – Vai trò lượng sinh khối tổng tiêu thụ lượng Tiêu thụ lượng Tỷ lệ tổng NL Tổng tiêu (KTOE) (%) thụ Năm lượng Gỗ củi Tổng SK Gỗ củi Tổng SK (KTOE) 1985 1986 1987 1888 1989 1990 1991 1992 1993 14.286 14.976 15.929 15.683 15.904 16.879 17.108 18.026 19.312 4.748 5.086 5.280 5.355 5.532 5.693 5.830 6.339 7.030 10.766 11.069 11.492 11.655 12.039 12.390 12.678 12.938 13.564 Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường 33 34 33 34 35 34 34 35 36 75 74 72 74 75 73 74 71 70 Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” 1994 19.088 7.700 13.600 40 71 1995 20.735 8.430 13.630 40 65 Tốc độ tăng trưởng 42,9% 5,65% 1,78% 85/95 Mặc dù số liệu cập nhật ước tính nguồn sinh khối chiếm tỉ lệ 50% tổng tiêu thụ lượng toàn quốc Các bảng cho thấy lĩnh vực sử dụng lượng sinh khối Các bảng cho thấy ba phần tư sinh khối sử dụng phục vụ đun nấu gia đình với bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp Bếp cải tiến nghiên cứu thành công chưa ứng dụng rộng rãi mà có vài dự án nhỏ, lẻ tẻ số địa phương Một phần tư sinh khối lại sử dụng sản xuất: Sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ hầu hết dùng lò tự thiết kế theo kinh nghiệm, đốt củi trấu, chủ yếu phía Nam Sản xuất đường, tận dụng bã mía để đồng phát nhiệt điện tất 43 nhà máy đường nước với trang thiết bị nhập từ nước Mới Viện Cơ điện nông nghiệp nghiên cứu thành công dây chuyền sử dụng phụ phẩm sinh khối đồng phát điện nhiệt để sấy Viện lắp đặt hệ thống triển khai ứng dụng tỉnh Sấy lúa nông sản: Đồng Cửu Long có hàng vạn máy sấy hoạt động Những máy sấy nhiều sở nước sản xuất dùng trấu làm nguyên liệu Riêng dự án Sau thu hoạch Đan Mạch tài trợ triển khai từ 2001 có mục tiêu lắp đặt 7000 máy sấy Công nghệ cacbon hoá sinh khối sản xuất than củi ứng dụng số địa phương phía Nam theo công nghệ truyền thống, hiệu suất thấp Một số công nghệ khác đóng bánh sinh khối, khí hoá trấu giai đoạn nghiên cứu, thử nghiệm Hạn chế phát triển lượng sinh khối - Gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nguyên nhân nguồn lượng hóa thạch cạn kiệt, chi phí cho nhiên liệu ngày tăng cao Dẫn đến tốc độ tiêu thụ lượng trữ lượng dầu tăng - Công nghệ chi phí thiết bị cao - Các vấn đề môi trường, thu hẹp đất nông nghiệp, công nghệ, thiết bị… Ðể phát huy tiềm NLSK, phải tăng cạnh tranh từ bên khiến Chính phủ gặp nhiều khó khăn để xây dựng lộ trình phát triển Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” NLSK Ðể biến tiềm NLSK thành lượng chất lượng cao vấn đề chờ lời giải Kết luận Năng lượng sinh khối tồn số nhược đánh giá nguồn lượng sạch, lợi ích nhiều hầu hết vô hại với giá thành rẻ, thích hợp với quy mô hộ gia đình mô hình công nghiệp nhỏ vừa Vì vậy, với hoàn thiện công nghệ sử dụng nhiên liệu phát triển công nghệ phụ trợ tiền xử lý, đóng gói, chuyên chở… yếu tố cần quan tâm phát triển NLSK Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG CỦA SINH KHỐI TRONG PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG SẠCH Sinh khối xử lý nhiều dạng chuyển đổi khác để tạo lượng, nhiệt lượng, nhiên liệu Hầu hết trình chuyển đổi sinh khối chia làm hai loại sau: Chuyển đổi nhiệt hóa (thermochemical): bao gồm đốt nhiệt (combustion), khí hóa nhiệt phân Chuyển đổi sinh hóa (biochemical): bao gồm phân hủy yếm khí (sản phẩm sinh khối hỗn hợp methane CO2) lên men (sản phẩm ethanol) Một trình khác chiết xuất, chủ yếu trình học, sử dụng để sản xuất energy carriers (chất tải lượng) từ sinh khối Cũng có phân biệt cách chiết suất khác nhau, phụ thuộc vào sản phẩm trình nhiệt, điện nhiên liệu Sản xuất nhiệt truyền thống Quá trình khai thác sinh khối để tạo nhiệt có lịch sử lâu dài tiếp tục đóng vai trò quan trọng xã hội loài người thời kỳ đại Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” Nhiệt lượng từ việc đốt sinh khối sử dụng để đốt sửa ấm, để nấu chín thức ăn, để đun nước tạo Thành phần lượng sinh khối khô (dry biomass) dao động tự 7.000 Btu/lb (rơm) 8.500 Btu/lb (gỗ) Xin đưa ví dụ so sánh: để nấu bữa ăn cần khoảng 10.000 Btu, gallon xăng tương đương 124.884 Btu Nhiên liệu sinh khối Sinh khối dạng rắn chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng để cung cấp xe hơi, máy khí (trong có máy phát điện diesel), chí phận sản xuất công nghiệp Ba dạng nhiên liệu phổ biến sản xuất từ sinh khối (biofuel) methanol, ethanol, biodiesel Không giống xăng dầu diesel, biofuels có chứa oxy Pha nhiên liệu sinh học vào sản phẩm dầu khí gia tăng hiệu suất đốt nhiên liệu từ giảm ô nhiễm không khí - - Methanol: Methanol cồn từ gỗ (wood alcohol) Methanol hiệu suất nhiên liệu cao xăng nên dùng chủ yếu tác chất chống đông (antifreeze), sử dụng trình sản xuất số hóa chất khác, formaldehyde Ethanol bioesel trộn lẫn với dùng thay trực tiếp cho dạng nhiên liệu từ nhiên liệu hóa thạch xăng dầu diesel Sử dụng nhiên liệu sinh học giúp giảm chất khí thải độc hại, từ hạn chế hiệu ứng nhà kính, tăng khả độc lập lượng quốc gia đồng thời hỗ trợ phát triển nông nghiệp kinh tế nông thôn Ethanol (hoặc cồn ethyl):Ethanol nhiên liệu dạng lỏng, không màu, suốt, dễ cháy Ethanol dùng phụ gia cho xăng, với mục đích tăng số octane giảm khí thải hiệu ứng nhà kính Ethanol tan nước phân hủy sinh học Ethanol sản xuất từ sinh khối có thành phần cellulose cao (như bắp), qua trình lên men lò khô lò ướt Tại hai lò này, bã men (hèm) sản xuất cung cấp cho gia súc nông trại Hầu hết loại động thông thường dùng xăng pha cồn với nồng độ cồn tối đa 24% Đối với loại động đại nay, ví dụ dạng động FFV (flexible fuel vehicle), hỗn hợp "cồn pha xăng" với tỷ lệ cồn lên đến 85% (hay gọi nhiên liệu E85) sử dụng Trên giới có loại xe sử dụng E85 sản xuất Brazil quốc gia có nhiều tham vọng việc sử Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” dụng nhiên liệu động từ nguồn gốc sinh học Ethanol hẳn nhiên có tác động môi trường tích cực nhiều so với xăng thông thường, phương diện sở sản xuất tiêu thụ (đốt động cơ) Các nhà máy sản xuất Ethanol thải chất khí hiệu ứng nhà kính CO2, CH4 Hỗn hợp xăng pha cồn 10%, hay gọi E10, thải khí hiệu ứng nhà kính xăng thông thường đến 26% Theo tính toán ORNEL, sử dụng nhiên liệu Ethanol giảm 2,3 CO2 khí thải độc hại khác Brazil Mỹ hai quốc gia tiên phong sản suất Ethanol qui mô lớn, bỏ xa nước lại Cộng Đồng Châu Âu, Argentina, Kenya, Malawi Sản lượng Ethanol giới hiệu 20-21 tỷ lít/năm Mỹ dẫn đầu thị trường tiêu thụ, sau đến EU Brazil Một số quốc gia khác lên kế hoặch sản xuất nhiên liệu Ethanol qui mô nhỏ Mexico, Ấn Độ, Colombia Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 10 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” - Dầu diesel sinh học (biodiesel): Biodiesel sản phẩm trình kết hợp cồn (trong có ethanol) với dầu chiết từ đậu nành, hạt nho, mỡ động vật, từ nguồn sinh khối khác Sản xuất điện từ lượng sinh khối Cho đến ngày nay, có nhiều kỹ thuật chuyển sinh khối thành điện Các công nghệ phổ biến bao gồm: đốt trực tiếp tạo nước thông Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 11 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” thường (direct-fired or conventional steam approach), nhiệt phân (pyrolysis), đốt kết hợp co-firing, khí hóa (biomass gasification), tiêu yếm khí (anaerobic digestion), sản xuất điện từ khí thải bãi chôn lấp rác - - Công nghệ đốt trực tiếp lò (Direct-fired, Conventional Steam Boiler): Đây phương pháp tạo điện từ sinh khối phổ biến vận dụng hầu hết nhà máy điện lượng sinh khối Cả dạng hệ thống đốt trực tiếp nguồn nguyên liệu sinh học (bioenergy-feedstock) để tạo nước dùng quay turbin máy phát điện Hai phương pháp phân biệt cấu trúc bên buồng đốt lò nung Tại hệ thống đốt trực tiếp, sinh khối chuyển vào từ đáy buồng đốt không khí cung cấp đáy bệ lò Trong đó, phương pháp lò thông thường, draft chuyển vào lò từ phía bên sinh khối tải xuống phía đáy lò Các hệ thống đốt trực tiếp truyền thống hệ thống pile (sử dụng lò đốt song hành - two-chamber combustion chamber) lò stoker Khí nóng sau chuyển qua turbine quay cánh turbine, vận hành rotor máy phát điện Khi sử dụng để đốt trực tiếp, sinh khối phải hun khô, cắt thành mảnh vụn, ép thành bánh than (hay gọi briquetting Một trình chuẩn bị hoàn tất, sinh khối đưa vào lò nung/lò để tạo nhiệt/hơi nước Nhiệt tạo từ trình đun, việc cung cấp cho turbin máy phát điện, sử dụng để điều nhiệt nhà máy công trình xây dựng khác, tức để khai thác tối đa hiệu suất Nhà máy dạng gọi nhà máy liên hợp nhiệt-năng lượng (Combined Heat Power – CHP), tức tận dụng lẫn nhiệt nước để khai thác tối đa tiềm năng lượng tạo ra, tránh lãng phí lượng Phương pháp đốt liên kết: Đốt liên kết, kết hợp sinh khối với than để tạo lượng, có lẽ phương pháp sử dụng tích hợp tốt sinh khối vào hệ thống lượng dựa nhiên liệu hóa thạch Trong trình đốt liên kết, sinh khối bắt nguồn từ gỗ cỏ (thảo mộc) gỗ dương (poplar), liễu (willow), cỏ mềm (switchgrass), trộn phần vào nguyên liệu cho nhà máy than thông thường Trong trình này, sinh khối chiếm tỷ lệ 1%-15% tổng lượng nhà máy than Trong nhà máy dạng này, sinh khối đốt trực tiếp lò nung, tương tự than Phương pháp đốt liên kết có lợi kinh tế tương đối rõ ràng, kinh Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 12 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” phí đầu tư chủ yếu để trang bị lò đốt liên kết nâng cấp lò đốt nhà máy nhiệt điện chạy than, tức có chi phí thấp nhiều so với xây dựng nhà máy điện sinh khối Công nghệ đốt liên kết đem lại nhiều tác động tích cực đến môi trường, bao gồm việc giảm tỷ lệ khí NOx SOx, khói công nghiệp, mưa axít, ô nhiễm tầng ozone Ngoài ra, việc đốt liên kết sinh khối-than giúp giảm đáng kể lượng khí thải CO2 Tuy pp đốt liên kết lợi mặt môi trường so với phương pháp "thuần túy sinh học" khác (vốn giảm tỷ lệ khí thải độc hại xuống đến gần zero), lại có mặt khả thi lớn kỹ thuật hỗ trợ cho phương pháp tương đối đơn giản có sẵn, việc áp dụng thực tức thời Nói cách khác, phương pháp đốt liên kết xem lựa chọn tuyệt vời cho việc thúc đẩy tiến tới sử dụng rộng rãi lượng hoàn nguyên Phương pháp đốt liên kết ý quan tâm đặc biệt quốc gia Đan Mạch, Hà Lan Hoa Kỳ - Nhiệt phân: Nhiệt phân trình đốt sinh khối nhiệt độ cao sinh khối phân rã môi trường thiếu khí oxy Vấn đề trở ngại khó Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 13 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” tạo môi trường hoàn toàn oxy Thông thường, lượng nhỏ oxy hóa diễn tạo số sản phẩm phụ không mong muốn Ngoài ra, công nghệ đòi hỏi nguồn thu nhiệt lượng cao tốn Quá trình đốt sinh khối tạo dầu nhiệt phacir Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 14 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” CHƯƠNG III: TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI TẠI VIỆT NAM VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ (THÁCH THỨC) VỚI CÁC NHÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Việt Nam nước nông nghiệp lâu đời, nguồn nguyên liệu sản xuất lượng sinh khối (NLSK) khoảng 118 triệu tấn/năm Nếu quy đổi dầu tương đương 80,7 triệu quy dầu, gấp lần tổng lượng khai thác dầu khí Tập đoàn Dầu khí Việt Nam Tiềm lớn hầu hết nguồn NLSK chưa thể tận dụng, lãng phí chí nguồn gây ô nhiễm môi trường Nguồn lượng dồi Hiện nay, giới NLSK nguồn lượng thứ tư, chiếm tới 15% tổng lượng tiêu thụ toàn giới Ở nước phát triển, NLSK thường nguồn lượng lớn nhất, chiếm 35-45% tổng cung cấp lượng Sẽ không ngoa nói NLSK giữ vai trò sống việc đáp ứng nhu cầu lượng giới Việt Nam Ðất nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi nóng ẩm, mưa nhiều, đất đai phì nhiêu… nên sinh khối phát triển nhanh Do vậy, nguồn phụ phẩm từ nông, lâm nghiệp phong phú, liên tục gia tăng Tuy nhiên, nguồn phụ phẩm lại bị coi rác thải tự nhiên, bị lãng phí, nguy hiểm lại trở thành nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tình trạng đốt rừng, rơm rạ, mùn cưa miền Bắc đổ trấu xuống sông, kênh rạch Ðồng sông Cửu Long… NLSK nằm trong chu trình tuần hoàn ngắn, tổ chức phát triển bền vững môi trường khuyến khích sử dụng Tận dụng nguồn nhiên liệu đồng thời cung cấp lượng cho phát triển kinh tế đảm bảo bảo vệ môi trường Tiềm NLSK Việt Nam đánh giá đa dạng có trữ lượng lớn Theo tính toán Viện Năng lượng Việt Nam, tổng nguồn sinh khối vào khoảng 118 triệu tấn/năm bao gồm khoảng 40 triệu rơm rạ, triệu trấu, triệu bã mía 50 triệu vỏ cà phê, vỏ đậu, phế thải gỗ Nguồn sinh khối chủ yếu nước ta gồm gỗ phụ phẩm trồng, gồm rừng tự nhiên, rừng trồng, trồng phân tán, công nghiệp ăn quả, phế phẩm gỗ công nghiệp Theo Viện Năng lượng - Bộ Công Thương, tiềm sinh khối gỗ lượng lên đến gần 25 triệu tấn, tương đương với 8,8 triệu dầu thô Riêng tiềm năng lượng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp nước ta gồm rơm, rạ, trấu, bã mía loại nông sản khác lên đến gần 53,5 triệu tấn, tương Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 15 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” đương với 12,8 triệu dầu thô Ðặc biệt nguồn lượng liên tục tái sinh tăng trưởng đặn vòng 30 năm Theo ông Nguyễn Quang Khải, Giám đốc Trung tâm Công nghệ khí sinh học, Liên hiệp Các hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam, nguồn sản xuất nhiên liệu sinh học gồm tinh bột rỉ đường có tổng sản lượng khoảng 87 triệu lít/năm, tương đương với 57,42 triệu dầu thô Trong đó, tỷ lệ phân bố chênh lệch lượng tinh bột chiếm 1/5 tổng sản lượng hầu hết đất sản xuất nông nghiệp nước ta sản xuất gạo nông sản Nguồn khí sinh học từ phụ phẩm trồng, chất thải gia súc Việt Nam có khối lượng không nhỏ Tổng khối lượng vào khoảng gần tỉ m3, tương đương 2,5 triệu dầu Nguồn khí sinh khối khai thác hộ gia đình, quy mô nhỏ chủ yếu để chiếu sáng, đun nấu thức ăn Mặc dù đánh giá nguồn lượng sạch, lợi ích nhiều hầu hết vô hại NLSK tồn số nhược điểm phân bố không tập trung, nhiệt trị thấp, khối lượng riêng nhỏ nên phức tạp vận chuyển chứa trữ Ngược lại, giá thành rẻ, thích hợp với quy mô hộ gia đình mô hình công nghiệp nhỏ vừa Vì vậy, với hoàn thiện công nghệ sử dụng nhiên liệu phát triển công nghệ phụ trợ tiền xử lý, đóng gói, chuyên chở… yếu tố cần quan tâm phát triển NLSK Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 16 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 17 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” Hình ảnh: Một số nguồn lượng phát sinh từ sinh khối Thách thức Sự cạnh tranh nhu cầu nguyên liệu sinh khối: Một điều phát triển NLSK cạnh tranh nguyên liệu Thí dụ rơm rạ làm thức ăn cho trâu bò, giấy phế liệu tái chế, gỗ phế liệu mùn cưa làm gỗ ép Ngô, khoai, sắn để sản xuất etanol; đậu tương, lạc, vừng, dừa, để sản xuất biodiezen dùng làm lương thực, thực phẩm cho người gia súc Sự cạnh tranh chi phí công nghệ: Hiện nhiều công nghệ sinh khối đắt công nghệ truyền thống sử dụng nhiên liệu hoá thạch trang thiết bị lẫn nhiên liệu nên việc đưa công nghệ vào Việt Nam gặp trở ngại lớn Việt Nam nước nghèo nên thiếu kinh phí đầu tư phát triển công nghệ rào cản lớn Thí dụ bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp đầu tư không đáng kể, không, đầu tư để có bếp cải tiến phải Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 18 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” tốn vài chục nghìn đồng Đây khoản đầu tư lớn người dân nông thôn mà ngày công họ vài nghìn đồng Trở ngại môi trường: Năng lượng sinh khối có số tác động môi trường: - Khi đốt, nguồn sinh khối phát thải vào không khí bụi khí sunfurơ (SO2) Mức độ phát thải tuỳ thuộc vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ biện pháp kiểm soát ô nhiễm - Việc phát triển quy mô lớn lượng để sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel) dẫn tới gia tăng sử dụng thuốc trừ sâu phân bón, gây tác hại động vật hoang dã môi trường sống - Sản xuất lượng từ gỗ gây thêm áp lực cho rừng Đây tất vấn đề cần xem xét kĩ lưỡng phát triển lượng sinh khối Thiếu nhận thức xã hội lượng sinh khối Hiện nói tới lượng người ta nghĩ tới điện, than, dầu khí Các nhà hoạch định sách thường không quan tâm tới NLSK Một thí dụ điển hình ngành điện có dự án Năng lượng nông thôn thực dự án điện khí hoá nông thôn Do thiếu nhận thức nên doanh nhân kinh doanh lĩnh vực NLSK Người ứng dụng công nghệ gặp nhiều khó khăn việc mua sắm trang thiết bị, tìm kiếm dịch vụ hậu Thí dụ Dự án Khí sinh học xây dựng 18000 công trình mạng lưới cung cấp dụng cụ sử dụng khí bếp, đèn Thị trường phát triển phía nhu cầu, phía cung cấp chưa quan tâm Thiếu sách thể chế cụ thể phủ Hiện Việt Nam chưa có sách lượng nói chung sách lượng tái tạo nói riêng Năng lượng tái tạo mục tiêu cụ thể kế hoạch phát triển nhà nước trung ương địa phương Hiện chưa có Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 19 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” quan nhà nước chịu trách nhiệm quản lý lĩnh vực (Ấn Độ có hẳn riêng) Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 20 Báo cáo “Sinh khối tiềm sinh khối nước ta” KẾT LUẬN Việt Nam nước nông nghiệp lâu đời nguồn nguyên liệu để phát triển lượng sinh khối vô dồi tiềm phát triển lượng sinh khối lớn hầu hết nguồn lượng sinh khối chưa tận dụng, lãng phí chí nguồn gây ô nhiễm môi trường Ứng dụng nguồn lượng sinh khối phát triển lượng giả pháp an toàn cầ cho phát triển xã hội, người phát triển bền vững Bài báo cáo trinh ày sở thực tiễn nguồn nguyên liệu sinh khối Việt Nam, ứng dụng nguồn lượng sinh khối để phát triển lượng giới nước ta khó khăn gặp phải Vấn đề nguồn tài liệu mà nhóm tìm hiểu chưa đc cụ thể hóa, co báo cáo nhiều thiếu sót Nhóm sv thực hiện: Nhóm 5-Kỹ Thuật Môi Trường Page 21