Năng lượng sinh khối được coi là tiềm năng tại Việt Nam vì lợi thế là một quốc gia nông nghiệp. Tuy nhiên, cùng với triển vọng phát triển, ngành năng lượng sinh khối cũng đối mặt với nhiều thách thức, từ sự bất ổn trong nguồn cung cấp nguyên liệu, chi phí công nghệ cao cho đến các cơ chế hỗ trợ còn hạn chế. Cùng Intech Energy tìm thách thức và tiềm năng phát triển nguyên liệu sinh khối tại Việt Nam qua bài viết dưới đây.
Định nghĩa năng lượng sinh khối là gì?
Sinh khối là gì?
Sinh khối, hay còn gọi là Biomass, là loại vật liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật, cây trồng, và các phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ, trấu, bã mía, mùn cưa. Đây là một dạng năng lượng tái tạo được tạo ra từ các vật liệu hữu cơ, thường là thực vật hoặc chất thải sinh học và rác thải hữu cơ. Sinh khối có thể được chuyển đổi thành nhiều dạng năng lượng khác nhau như nhiên liệu đốt, nhiệt năng, điện sinh khối, và nhiên liệu sinh học.
Trên thực tế, sinh khối đã được con người sử dụng từ lâu đời, chủ yếu trong việc đốt cháy để tạo nhiệt trong các hệ thống lò hơi công nghiệp. Quá trình này giúp sinh nhiệt làm nước sôi và đồng thời giảm thiểu phát thải khí độc hại ra môi trường.
Năng lượng sinh khối là gì?
Năng lượng sinh khối là dạng năng lượng được sản xuất từ các nguồn sinh khối, bao gồm vật liệu hữu cơ như thực vật, phế phẩm nông nghiệp, chất thải sinh học, và rác thải hữu cơ. Sinh khối có thể chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác nhau như nhiệt năng, điện năng, nhiên liệu đốt, và nhiên liệu sinh học thông qua các quá trình phân hủy sinh học, đốt cháy, khí hóa hoặc lên men. Đây là một nguồn năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường, góp phần giảm thiểu phát thải khí nhà kính và hạn chế phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
Các nguồn sinh khối phổ biến
Sinh khối bao gồm nhiều loại phổ biến, được chia thành ba dạng chính: rắn, khí và lỏng.
- Sinh khối rắn là các vật liệu hữu cơ ở trạng thái rắn, như gỗ, phế phẩm nông nghiệp (rơm rạ, vỏ trấu), rác thải đã qua xử lý, và chất thải động vật. Chúng thường được nén thành viên hoặc dạng bột để sử dụng làm nhiên liệu, giúp giảm gánh nặng ô nhiễm từ rác thải.
- Sinh khối khí, hay còn gọi là khí sinh học, được tạo ra từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ như phân động vật, bùn thải, và rác thải sinh hoạt, sản sinh ra các loại khí như metan, hydrogen. Loại khí này được thu gom và chuyển đổi thành năng lượng.
- Sinh khối lỏng bao gồm các loại nhiên liệu sinh học như dầu thực vật, ethanol, methanol và dầu diesel sinh học. Chúng có thể được sử dụng thay thế nhiên liệu hóa thạch trong các ngành công nghiệp và giao thông vận tải.
Ngoài ra, sinh khối cũng được phân thành hai cấp chính:
- Sinh khối sơ cấp là nguồn năng lượng sinh ra từ quá trình quang hợp của thực vật dưới ánh sáng mặt trời.
- Sinh khối thứ cấp được tạo ra từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong sinh hoạt hàng ngày.
Thách thức và triển vọng phát triển năng lượng sinh khối tại Việt Nam
Thách thức trong phát triển năng lượng sinh khối
Phát triển năng lượng sinh khối tại Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức lớn, mặc dù tiềm năng rất lớn. Một trong những khó khăn chính là tính không ổn định của nguồn cung cấp nhiên liệu sinh khối. Nguồn nguyên liệu như trấu, bã mía hay phế phẩm nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào mùa vụ, dẫn đến sự biến động về giá và ảnh hưởng đến tính cạnh tranh của năng lượng sinh khối so với các nguồn khác.
Ngoài ra, công nghệ sử dụng để chuyển đổi sinh khối thành năng lượng vẫn còn phức tạp và đòi hỏi đầu tư lớn, làm cho việc triển khai rộng rãi trở nên khó khăn. Việc tiếp cận và áp dụng công nghệ hiện đại là thách thức lớn đối với nhiều doanh nghiệp, đặc biệt là những doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Bên cạnh đó, cơ chế khuyến khích đối với các dự án năng lượng sinh khối vẫn chưa thực sự hấp dẫn. Các chính sách hỗ trợ như giá mua điện sinh khối từ các nhà máy đồng phát nhiệt – điện hoặc từ bã mía chưa đủ mạnh để thu hút đầu tư lớn, gây hạn chế trong việc phát triển. Thêm vào đó, nhận thức về tiềm năng thay thế một phần nguyên liệu hóa thạch bằng viên gỗ hoặc các loại sinh khối khác trong các nhà máy điện than còn hạn chế, làm chậm quá trình ứng dụng năng lượng sinh khối vào hệ thống năng lượng quốc gia.
Triển vọng phát triển năng lượng sinh khối tại Việt Nam
Việt Nam, với lợi thế là một quốc gia nông nghiệp, có tiềm năng khai thác khoảng 150 triệu tấn sinh khối mỗi năm. Nguồn sinh khối từ các phế phẩm nông nghiệp như trấu, bã mía, và rác thải đô thị có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng, góp phần quan trọng vào việc cung cấp điện cho lưới điện quốc gia. Đặc biệt, khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, với tiềm năng chiếm khoảng 33,4% tổng lượng sinh khối, có thể tận dụng trấu và các phế phẩm khác để triển khai công nghệ đồng phát, sản xuất cả điện và nhiệt.
Bã mía là một trong những nguồn sinh khối triển vọng nhất, đặc biệt trong mùa khô khi thủy điện hoạt động kém hiệu quả. Theo ước tính, vào năm 2030, Việt Nam có thể đạt 1.600 MW công suất phát điện từ bã mía, tương đương 2,8 tỷ kWh điện thương phẩm hòa lưới. Điều này giúp nâng cao độ tin cậy trong nguồn cung điện.
Theo Quy hoạch điện VII, đến năm 2030, năng lượng sinh khối dự kiến chiếm 2,1% tổng sản lượng điện quốc gia. Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu này, cần có các chính sách hỗ trợ và cơ chế khuyến khích mạnh mẽ tương tự như đối với năng lượng mặt trời và gió. Quyết định 08/2020/QĐ-TTg của Chính phủ đã đưa ra giá mua điện sinh khối ưu đãi, tạo động lực lớn cho việc phát triển nguồn năng lượng này trong thời gian tới.
Ứng dụng năng lượng sinh khối vào đời sống
Năng lượng sinh khối được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, góp phần thúc đẩy phát triển bền vững và giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường.
- Trong sản xuất điện, sinh khối đóng vai trò quan trọng khi được đốt cháy để tạo ra nhiệt, làm quay tuabin và phát điện. Quá trình này giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như than đá và dầu mỏ, đồng thời tận dụng các phụ phẩm từ nông nghiệp và lâm nghiệp một cách hiệu quả.
- Trong nông nghiệp, sinh khối được sử dụng để sản xuất phân bón hữu cơ, cải thiện chất lượng đất và tăng năng suất cây trồng. Ngoài ra, quá trình phân hủy sinh khối còn tạo ra khí biogas, một nguồn năng lượng tái tạo quan trọng, có thể sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp.
- Trong công nghiệp và hóa chất, các sản phẩm từ sinh khối như ethanol và biodiesel đang dần thay thế nhiên liệu truyền thống như xăng và dầu diesel. Việc sử dụng các loại nhiên liệu sinh học này không chỉ giúp giảm phát thải khí nhà kính mà còn góp phần vào phát triển bền vững trong ngành công nghiệp hóa chất, hướng tới một nền kinh tế ít cacbon hơn.
Nhờ sự đa dạng trong ứng dụng, năng lượng sinh khối ngày càng trở thành nguồn tài nguyên quan trọng cho sự phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Hy vọng thông qua bài viết đã giúp bạn hiểu hơn về nguồn nguyên liệu này.
