Trên hành trình hướng đến phát triển bền vững, sử dụng nguồn năng lượng sinh học được coi là xu hướng được nhiều quốc gia, tổ chức, doanh nghiệp hưởng ứng. Việc sử dụng những loại chất phế thải trong đời sống hay các lĩnh vực chăn nuôi, sản xuất mà năng lượng sinh học sở hữu nhiều lợi ích tuyệt vời tác đến tích cực đến môi trường. Vậy năng lượng sinh học là gì? Hãy cùng GREEN IN tìm hiểu vấn đề này thông qua bài viết dưới đây nhé!
1. Năng lượng sinh học là gì?
Năng lượng sinh học được hiểu là nguồn năng lượng tồn tại bên trong sinh khối hay nhiên liệu sinh học. Việc giải phóng năng lượng này có thể thông qua quá trình xử lý đặc biệt hoặc đơn thuần là áp dụng quá trình đốt cháy.
Trước tình hình biến đổi khí hậu, nước biển dâng, và ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm không khí, động lực thúc đẩy việc thay thế nhiên liệu hóa thạch ngày càng mạnh mẽ. Dù tiềm năng của nhiên liệu hóa thạch vẫn có thể đủ đáp ứng nhu cầu trong vài chục đến vài trăm năm nữa, các chính phủ trên toàn thế giới đang nỗ lực tìm kiếm giải pháp thay thế bền vững, trong đó năng lượng tái tạo thân thiện với môi trường được ưu tiên phát triển. Năng lượng sinh học nổi bật như một lựa chọn tiềm năng nhờ khả năng trung hòa carbon: carcon mà thực vật hấp thụ từ khí quyển trong quá trình quang hợp sẽ được trả lại khí quyển khi đốt cháy, góp phần giảm tác động tiêu cực lên môi trường.
1.1. Sinh khối
Sinh khối được hiểu là vật chất hữu cơ tại một thời điểm nhất định nào đó trong vòng đời của nó sẽ chịu tác động từ quá trình quang hợp từ ánh sáng tự nhiên. Những sinh vật điển hình nhất cho khái niệm này bao gồm cây trồng, gỗ, tảo, cỏ, thậm chí là rác thải đô thị. Sinh khối lưu trữ năng lượng hóa học từ ánh sáng mặt trời nhờ quá trình quang hợp, vì vậy năng lượng sinh học được xem là một dạng năng lượng tái tạo. Khác với nhiên liệu hóa thạch, nguyên liệu cho năng lượng sinh học có thể được sản xuất thông qua hoạt động canh tác.
1.2. Nhiên liệu sinh học
Nếu sinh khối thường tồn tại dưới dạng rắn thì nhiên liệu sinh học sẽ thường tồn tại ở dạng khí hoặc lỏng. Đây là loại năng lượng sinh học được đánh giá là sở hữu tính thương mại hơn hẳn so với sinh khối. Nhiên liệu sinh học có thể được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau và được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực vận tải do có thể lưu trữ dưới dạng lỏng.
Hiện nay, nhiên liệu sinh học sẽ bao gồm 3 nhóm chính là khí sinh học (Biogas), xăng sinh học (Biogasoline) và diesel sinh học (Biodiesel) .
Diesel sinh học
Dầu diesel truyền thống có thể được thay thế bằng nhiên liệu dạng lỏng với những tính năng tương tự. Tương tự như vậy, năng lượng sinh học dạng lỏng được điều chế thông qua quá trình dẫn xuất từ các loại dầu mỡ sinh học phản ứng với một số loại rượu như methanol qua quá trình hóa, cũng có thể được sử dụng để thay thế cho loại dầu diesel truyền thống.
Biogasoline - Xăng sinh học
Nhiên liệu lỏng (ethanol) cũng có thể đóng vai trò như một phụ gia nhiên liệu để pha trộn vào xăng. Phương thức sản xuất ethanol vô cùng đơn giản khi áp dụng quá trình lên men một số sản phẩm hữu cơ như xen-lu-lô, tinh bột hay lignocellulose. Loại nhiên liệu lỏng này sẽ được mang đi pha chế với xăng theo tỷ lệ phù hợp để tạo thành xăng sinh học được sử dụng thay thế cho dòng xăng truyền thống trước đây.
Biogas - Khí sinh học
Biogas được hiểu là một loại khí hữu cơ chứa các thành phần gồm methane cùng một số đồng đẳng khác. Loại khí sinh học này được sản xuất thông qua quá trình ủ lên men một số sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp (cellulose là chủ yếu) nhằm thay thế cho loại khí gas được sản xuất từ dầu mỏ.
2. Tiềm năng phát triển năng lượng có gốc sinh học tại Việt Nam
Trong bối cảnh giá dầu nâng cao và hiện tượng nóng lên toàn cầu ngày càng nghiêm trọng. Việc phát triển năng lượng sinh học đã mang đến những tác động tích cực đến môi trường cũng như giá trị kinh tế cho Việt Nam. Quá trình đổi mới này vẫn đang được đẩy mạnh nhưng kết quả đạt được chưa thực sự nổi bật.
Trên hành trình thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang năng lượng sinh học, Việt Nam vẫn tồn tại nhiều thách thức cần vượt qua:
- Việc cung cấp nhiên liệu không ổn định khiến giá nguyên liệu đầu vào dễ biến động theo mùa, gây tác động trực tiếp đến giá thành sản phẩm.
- Việc khai thác năng lượng sinh học đòi hỏi ứng dụng công nghệ cao.
- Các chính sách khuyến khích phát triển điện khí sinh học và nhà máy điện sinh khối từ bã mía vẫn chưa đủ sức hấp dẫn nhà đầu tư.
3. Ứng dụng các dạng năng lượng sinh học vào trong đời sống
3.1. Lĩnh vực sản xuất điện
Tại Việt Nam cũng như nhiều quốc gia trên thế giới, năng lượng sinh học là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất điện. Quá trình sản xuất sẽ bắt đầu bằng việc đốt cháy năng lượng sinh khối để tạo ra hơi nước giúp chạy tuabin và sản sinh ra điện. Phương pháp sản xuất điện này sẽ đẩy lùi tình trạng ô nhiễm môi trường.
3.2. Lĩnh vực nông nghiệp
Đối với lĩnh vực nông nghiệp, năng lượng sinh khối được sử dụng như một loại phân bón hữu ích trong việc tái tạo đất, cải thiện năng suất cây trồng bên cạnh phương pháp sử dụng than sinh học. Không chỉ vậy, quá trình phân huỷ sinh khối còn có thể sản sinh ra một nguồn năng lượng tái tạo biogas được ứng dụng trong nhiều mục đích khác nhau.
3.3. Lĩnh vực công nghiệp và giao thông vận tải
Trong lĩnh vực công nghiệp và giao thông vận tải, một số dẫn chất từ sinh khối (ethanol, biodiesel) được sử dụng để thay thế cho dầu diesel hoặc xăng. Quá trình thay đổi này sẽ giảm thiểu tối đa lượng khí thải carbon sản sinh ra môi trường. Từ đó tạo điều kiện mạnh mẽ giúp ngành công nghiệp hoá chất hướng đến mục tiêu phát triển bền vững.
4. Sử dụng năng lượng sinh học hướng đến mục tiêu net zero
Tại Hội nghị COP26, Việt Nam đã cam kết đạt thực hiện mục tiêu phát thải ròng bằng "0" (Net Zero) vào năm 2050, thể hiện trách nhiệm của mình trong việc thực hiện Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu. Đến COP28 năm 2023, Việt Nam một lần nữa tái khẳng định quyết tâm chung tay đoàn kết cùng cộng đồng quốc tế đẩy lùi tình trạng biến đổi khí hậu, đồng thời cho thấy nỗ lực mạnh mẽ từ hệ thống chính trị, các bộ ngành, và toàn dân để hiện thực hóa cam kết này.
Theo số liệu năm 2016, lĩnh vực năng lượng chiếm gần 65% tổng lượng phát thải khí nhà kính của Việt Nam. Trong giai đoạn 2024–2028, Việt Nam sẽ triển khai các dự án cụ thể nhằm thúc đẩy JETP (Quan hệ đối tác chuyển đổi năng lượng công bằng) để hiện thực hóa mục tiêu Net Zero vào năm 2050, đồng thời hướng đến phát triển bền vững, lấy con người làm trung tâm.
Viện Nghiên cứu Chiến lược, Chính sách Công Thương đánh giá rằng việc đẩy mạnh phát triển năng lượng tái tạo như gió, thủy điện, pin mặt trời và sinh học là một chiến lược quan trọng nhằm giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch. Cùng với đó, McKinsey & Company đã đưa ra khuyến nghị Việt Nam cần hành động quyết liệt và thận trọng trong lĩnh vực năng lượng để giảm phát thải, tạo tiền đề cho mục tiêu Net Zero.
5. Lời kết
Bài viết trên đã giúp các bạn tìm hiểu về năng lượng sinh học. Hy vọng những thông tin của chúng tôi đã giúp ích phần nào đó dành cho bạn cũng như góp phần vào quá trình bảo vệ môi trường xanh - sạch - đẹp. Đừng quên theo dõi những bài viết tiếp theo tại GREEN IN để có thêm nhiều thông tin được cập nhật mới nhất nhé!