Hiện nay, năng lượng sinh khối (biomass energy) đang ngày càng thu hút sự quan tâm và trở thành chủ đề được nhắc đến rộng rãi. Vậy sinh khối là gì? Bài viết của Green In dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về loại nhiên liệu này và lý do tại sao nó đang trở nên phổ biến.
1. 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.
Trong công nghệ lò hơi, nhiên liệu sinh khối được đốt cháy hoàn toàn nhằm chuyển hóa nước thành hơi bão hòa. Lượng hơi này có thể được tận dụng để cung cấp năng lượng sạch cho các thiết bị, máy móc trong nhà máy hoặc phục vụ quá trình phát điện.
Sinh khối (biomass) được xem là một dạng năng lượng tái tạo, có khả năng thay thế các nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá.
Tương tự như năng lượng mặt trời, gió hay khí sinh học, việc ứng dụng sinh khối trong công nghiệp không chỉ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường mà còn góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững.
Do có nguồn gốc từ thực vật và hệ sinh thái tái sinh tự nhiên, sinh khối được coi là một nguồn tài nguyên có thể tái tạo, đồng thời tạo ra nguồn năng lượng dồi dào nhờ quá trình quang hợp của thực vật.
2. Tích lũy sinh khối là gì?
Tích lũy sinh khối thường dễ bị nhầm lẫn với khái niệm năng suất, vì vậy cần phân biệt rõ hai khái niệm này.
Năng suất là kết quả trực tiếp của quá trình quang hợp, được đo lường dựa trên tốc độ quang hợp và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này. Trong khi đó, tích lũy sinh khối phản ánh sự thay đổi về lượng sinh khối theo thời gian trên một đơn vị diện tích.
Để xác định mức độ tích lũy sinh khối, cần xem xét toàn bộ các quá trình liên quan đến việc sản xuất, sử dụng và phân phối sinh khối trong thực vật.
3. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự tích tụ sinh khối ở thực vật?
Sự tích lũy sinh khối trong thực vật chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm:
- Đặc điểm của thực vật: Bao gồm yếu tố di truyền, hình thái và sinh lý của cây.
- Điều kiện môi trường: Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm không khí, cường độ ánh sáng và mức độ che phủ ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng.
- Chất lượng đất: Nhiệt độ, độ ẩm, loại đất, mức độ nén chặt và khả năng cung cấp dinh dưỡng đều tác động đến khả năng tích lũy sinh khối.
- Hoạt động quản lý: Các biện pháp trong sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp và bảo vệ hệ sinh thái đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa sinh khối.
Các nhà khoa học thường đánh giá sự tích lũy sinh khối ở nhiều cấp độ:
- Cây riêng lẻ: Bao gồm cả phần trên mặt đất và dưới lòng đất.
- Cấp độ địa phương: Tính toán tại một khu vực hoặc cánh đồng cụ thể.
- Hệ sinh thái rộng lớn: Xem xét các yếu tố quy mô lớn hơn như khí hậu, địa lý và các biện pháp quản lý tổng thể.
Hai cấp độ cuối cùng không chỉ bao gồm tổng sinh khối của cây mà còn xét đến các tác nhân môi trường và hoạt động quản lý có ảnh hưởng đến quá trình này.
4. Quy trình tái tạo sinh khối
Trong quá trình sinh trưởng, thực vật hấp thụ khí CO₂ từ môi trường và sử dụng ánh sáng mặt trời để thực hiện quang hợp. Khi cây bị phân hủy hoặc đốt cháy, lượng CO₂ này được giải phóng trở lại khí quyển, tiếp tục chu trình tuần hoàn tự nhiên. Nhờ đó, sinh khối không làm gia tăng tổng lượng khí nhà kính trong bầu khí quyển.
Bên cạnh đó, nguồn sinh khối có thể đến từ nhiều loại phế phẩm khác nhau, bao gồm:
- Phế phẩm nông nghiệp: Trấu, rơm rạ, bã mía, thân ngô, cây công nghiệp (sắn, cao su, dừa…), hạt (lạc, mắc ca, sắn), cây ăn quả…
- Phế phẩm từ lâm nghiệp: Vụn gỗ, giấy vụn…
- Chất thải từ chăn nuôi: Phân từ gia súc, gia cầm…
- Chất thải rắn đô thị: Một nguồn nhiên liệu tiềm năng cho các hệ thống lò hơi.
Nhờ vòng tuần hoàn khép kín này, năng lượng sinh khối có thể tái tạo liên tục mà không gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
5. Ứng dụng thực tế của nhiên liệu sinh khối
Hiện nay, các doanh nghiệp đang nghiên cứu và sản xuất lò hơi nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu sinh khối (biomass) trong thực tế. Kết quả vận hành thực tế cho thấy hiệu suất của lò hơi khi dùng biomass đạt trên 82%, ngang ngửa với các loại nhiên liệu hóa thạch như than đá.
Một ưu điểm nổi bật của nhiên liệu sinh khối là không chứa lưu huỳnh, giúp giảm thiểu tác động ăn mòn, từ đó kéo dài tuổi thọ của hệ thống lò hơi so với các thiết bị sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
6. Lò hơi sinh khối là gì?
Lò hơi sinh khối (biomass boiler) là thiết bị sử dụng nhiên liệu sinh học để sản sinh nhiệt, tạo ra áp suất cao và cung cấp năng lượng. Nguồn nhiên liệu của lò hơi bao gồm các vật liệu tái tạo như rơm rạ, củi, cây cỏ và rác thải hữu cơ. Hiểu đơn giản, đây là hệ thống chuyển hóa năng lượng từ sinh khối thành nhiệt hoặc điện, phục vụ cho nhiều mục đích công nghiệp và dân dụng.
7. Tạm kết
Qua bài viết trên, chúng tôi đã chia sẻ những thông tin liên quan đến sinh khối. Qua đó, bạn biết thêm sinh khối là gì? Tích lũy sinh khối là gì? Quy trình tái tạo sinh khối?... Hãy theo dõi ngay Green In để biết thêm nhiều thông tin bổ ích!