Điện sinh khối đang trở thành một trong những nguồn năng lượng tái tạo đầy hứa hẹn tại Việt Nam. Với lợi thế từ nguồn nguyên liệu phong phú như phế phẩm nông nghiệp, gỗ, rơm rạ hay bã mía, loại điện này góp phần xử lý chất thải sinh học hiệu quả. Các nhà máy điện sinh khối được kỳ vọng sẽ đóng vai trò quan trọng trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh chuyển đổi năng lượng xanh. Hãy cùng Green In tìm hiểu thêm về điện sinh khối và nhà máy điện sinh khối nhé!
1. Điện sinh khối là gì? Đặc điểm và tiềm năng điện sinh khối
Điện sinh khối (biomass power) là việc sử dụng sinh khối (biomass) để sản xuất điện năng. Đây là dạng năng lượng tái tạo và có trữ lượng không nhỏ nên được nhiều nước quan tâm đầu tư. - Theo EVN
Điện sinh khối (biomass power) là một dạng năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguyên liệu hữu cơ. Có thể kể đến như cây trồng, phế phẩm nông nghiệp, rác thải sinh học và các nguồn tài nguyên tự nhiên khác. Quá trình sản xuất điện từ sinh khối bao gồm thu gom, xử lý nguyên liệu và chuyển hóa thành nhiệt năng hoặc điện năng.
Với đặc tính có thể tái tạo, điện sinh khối giúp tận dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu luôn sẵn có, góp phần giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch và hạn chế phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, không giống như điện mặt trời hay điện gió có nguồn cung miễn phí, điện sinh khối yêu cầu quy trình thu mua, sản xuất và lưu trữ nguyên liệu. Ngoài ra, trong quá trình khai thác, nếu không được kiểm soát tốt, loại năng lượng này vẫn có thể phát sinh khí thải, đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về môi trường.
2. Các cách tạo ra điện năng từ sinh khối
Hiện nay, có nhiều công nghệ khác nhau giúp chuyển đổi sinh khối thành điện năng, trong đó ba phương pháp phổ biến nhất bao gồm:
2.1. Đốt trực tiếp sinh khối
Đây là cách đơn giản và phổ biến nhất để tạo ra điện từ sinh khối. Quá trình này diễn ra bằng cách đốt cháy trực tiếp các nguyên liệu như gỗ, mùn cưa, dăm gỗ hoặc phế phẩm nông nghiệp để tạo ra hơi nước áp suất cao. Lượng hơi nước này sẽ làm quay tuabin để sản xuất điện. Ngoài ra, sinh khối cũng được sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt như nấu ăn và sưởi ấm.
2.2. Khí hóa sinh khối
Phương pháp này sử dụng nhiệt độ cao trong điều kiện yếm khí để phân hủy sinh khối, tạo ra khí tổng hợp (CO + H₂) hoặc metan (CH₄). Hỗn hợp khí này sau đó được đốt trong động cơ hoặc turbin để phát điện. Các nguyên liệu thường dùng cho quá trình này bao gồm bã mía, rơm rạ, bã ngô và các loại phế phẩm nông nghiệp khác.
2.3. Pin nhiên liệu sinh học
Khi khí sinh học hoặc khí tổng hợp đạt độ tinh khiết cao, chúng có thể được sử dụng trong pin nhiên liệu để tạo ra điện. Mặc dù phương pháp này có hiệu suất tốt, nhưng vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi do yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết của khí đầu vào. Nếu chứa nhiều tạp chất, pin nhiên liệu có thể bị hư hỏng, dẫn đến chi phí vận hành cao.
Mỗi phương pháp trên đều có những ưu nhược điểm riêng, tùy vào điều kiện và nguồn nguyên liệu sẵn có mà có thể lựa chọn công nghệ phù hợp để khai thác hiệu quả điện sinh khối.
3. Tiềm năng sinh khối tại Việt Nam
Theo Bộ Công Thương, nhu cầu năng lượng của Việt Nam đang tăng với tốc độ gấp đôi so với tốc độ tăng trưởng GDP, trong khi con số này ở các quốc gia phát triển chỉ xấp xỉ 1. Việc tiêu thụ năng lượng trong nước liên tục gia tăng, với mức tăng hơn 4 lần từ năm 2005 đến 2030. Đặc biệt, tiêu thụ điện đã tăng gần 400% trong giai đoạn 1998-2008. Xu hướng này khiến Việt Nam đối mặt với nguy cơ trở thành nước nhập khẩu năng lượng.
Sự cạn kiệt của các nguồn nhiên liệu hóa thạch trong nước, cùng với giá dầu thế giới leo thang và sự phụ thuộc ngày càng lớn vào năng lượng nhập khẩu. Việc này đặt ra thách thức không nhỏ trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Trong bối cảnh đó, phát triển các nguồn năng lượng tái tạo trở thành một giải pháp cấp thiết. Nó không chỉ góp phần giảm áp lực về năng lượng mà còn mang lại lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường.
Việt Nam có tiềm năng lớn trong việc khai thác sinh khối để sản xuất điện. Với nguồn nguyên liệu dồi dào từ nông nghiệp như trấu, bã mía, rơm rạ, gỗ củi và phế phẩm công nghiệp, Việt Nam có thể tận dụng sinh khối để sản xuất điện hoặc kết hợp đồng phát nhiệt - điện. Nếu không được xử lý hợp lý, lượng sinh khối khổng lồ này sẽ trở thành nguồn ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến không khí, đất và nguồn nước.
Với đặc trưng là một quốc gia nông nghiệp, Việt Nam có khoảng 60 triệu tấn sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp mỗi năm. Trong đó, khoảng 40% đã được sử dụng để phục vụ nhu cầu năng lượng, bao gồm sản xuất điện. Theo ước tính, cứ 5kg trấu có thể tạo ra 1kWh điện, đồng nghĩa với việc hàng triệu tấn trấu mỗi năm có thể cung cấp hàng trăm MW điện. Khu vực Đồng bằng sông Cửu Long đóng góp khoảng 50% tổng lượng phế phẩm nông nghiệp của cả nước, trong khi khu vực Đồng bằng sông Hồng chiếm khoảng 15%.
Dù có tiềm năng lớn, việc phát triển điện sinh khối tại Việt Nam vẫn gặp nhiều hạn chế. Số lượng dự án thực sự đi vào hoạt động vẫn còn ít, hầu hết mang tính tự phát và chưa có sự quy hoạch tổng thể.
Chính vì thế, để khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên này, cần có chính sách hỗ trợ phù hợp, khuyến khích đầu tư và phát triển đồng bộ hạ tầng kỹ thuật. Những việc trên giúp đảm bảo điện sinh khối trở thành một phần quan trọng trong hệ thống năng lượng bền vững của quốc gia.
4. Nhà máy điện sinh khối là gì?
Nhà máy điện sinh khối (hoặc nhà máy nhiệt điện sinh khối) là một loại nhà máy sản xuất điện năng sử dụng nguyên liệu là sinh khối. Các chất thải hữu cơ từ các nguồn tài nguyên tái tạo như rơm, cây trồng, phế liệu gỗ, bã cỏ, quá trình chế biến lương thực, bã thải nông nghiệp và một số chất thải công nghiệp có nguồn gốc sinh học.
Quá trình hoạt động của nhà máy điện sinh khối bao gồm việc đốt cháy hoặc phản ứng sinh học các nguyên liệu sinh khối trong lò đốt để tạo ra nhiệt năng. Nhiệt năng được sử dụng để biến nước thành hơi và sau đó làm quay tuabin để tạo ra điện. Điện năng này có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các hộ gia đình, doanh nghiệp hoặc được kết nối vào lưới điện quốc gia.
5. Vai trò của nhà máy điện sinh khối
Nhà máy điện sinh khối có ý nghĩa quan trọng trên nhiều phương diện, từ cung cấp năng lượng sạch đến bảo vệ môi trường và thúc đẩy kinh tế.
- Nguồn năng lượng bền vững: Điện sinh khối tận dụng nguyên liệu hữu cơ như phế phẩm nông nghiệp, gỗ vụn và chất thải sinh học để tạo ra điện. Nhờ vậy, nó giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Đồng thời góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
- Giải pháp xử lý chất thải: Việc thu gom và tái chế các phế phẩm từ sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp không chỉ giúp giảm lượng rác thải. Nó còn hạn chế sự phân hủy tự nhiên, qua đó giảm lượng khí metan - một loại khí nhà kính có tác động mạnh đến biến đổi khí hậu.
- Thúc đẩy kinh tế và tạo việc làm: Quá trình xây dựng, vận hành và bảo trì nhà máy điện sinh khối tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người lao động. Bên cạnh đó, việc thu mua nguyên liệu từ nông dân cũng góp phần nâng cao thu nhập cho các cộng đồng địa phương.
- Bảo vệ môi trường: Sử dụng sinh khối làm nhiên liệu giúp giảm phát thải CO₂ so với việc đốt than hoặc dầu mỏ. Ngoài ra, điện sinh khối góp phần hạn chế ô nhiễm không khí, giảm thiểu tình trạng suy thoái đất và cải thiện chất lượng môi trường sống.
Tóm lại, nhà máy điện sinh khối không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện từ nguồn tái tạo mà còn giúp xử lý chất thải hiệu quả, thúc đẩy kinh tế địa phương và giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
6. Tạm kết
Điện sinh khối không chỉ góp phần giải quyết bài toán năng lượng bền vững mà còn mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường và xã hội. Với tiềm năng dồi dào từ nguồn phế phẩm nông nghiệp, Việt Nam có cơ hội phát triển mạnh mẽ ngành năng lượng sinh khối. Hãy theo dõi ngay các bài viết tiếp theo của Green In để biết thêm về điện sinh khối!