Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Kỹ thuật - Công nghệ Năng lượng Luận văn năng lượng sinh khối – tiềm năng phát triển ở việt nam...

Tài liệu Luận văn năng lượng sinh khối – tiềm năng phát triển ở việt nam

.DOC
28
69
145

Mô tả:

LỜI MỞ ĐẦU 2 CHƯƠNG I 3 THÔNG TIN CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI 3 1. Định nghĩa 3 2 Phân loại NLSK 4 2.1. Nhiên liệu lỏng 4 2.2. Khí sinh học (Biogas) 5 2.3. Nhiên liệu sinh khối rắn 6 3 Chuyển hóa năng lượng trong sinh khối: 7 3.1. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong chất bã nông nghiệp: 8 3.2. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí ở bãi chôn lấp: 8 3.3. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí sinh học: 8 4. Mang lại những lợi ích: 9 4.1. Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội 9 4.2. Lợi ích về mặt môi trường 11 CHƯƠNG II 13 TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 13 1. Tình hình khai thác và sử dụng trên thế giới: 13 1.1. Năng lượng sinh khối 13 1.2. Khí sinh học: 15 2. Tình hình khai thác, sử dụng ở Việt Nam 16 3. Mô hình thực tế: 18 3.1. Indonexia 18 3.2. Một số mô hình ở Việt Nam 19 Chăn nuôi kết hợp hầm biogas – mô hình tiện ích 19 CHƯƠNG III 21 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM 21 1. Phát triển năng lượng giai đoạn 1995-2007 21 2. Tiêu thụ năng lượng cuối cùng giai đoạn 1990-2007 22 3. Sản xuất điện 24 NHẬN XÉT 26 1. Những lý do để phát triển nguồn năng lượng sinh khối: 26 2. Các chính sách khuyến khích tổ chức, cá nhân: 26 3. Kết luận: 27 LỜI MỞ ĐẦU Nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, con người phụ thuộc vào nguồn tài nguyên không thể tái tạo (than, dầu mỏ,…), không những thế, ngoài việc tận thu nguồn tài nguyên từ thiên nhiên, con người trả lại thiên nhiên những phế phẩm, những chất độc. Những thành phần có sẵn trong thiên nhiên, nay con người “thải trả” lại với số lượng gây “bội thực”, quá sức chịu tải của thiên nhiên nói chung. Nhận biết được những vấn đề của chính mình khi thiên nhiên nổi giận qua những hiện tượng sóng thần, băng của hai cực tan, những cơn bão dữ dội và kéo dài dai dẳng…. Con người đang dần điều chỉnh những hoạt động, hành vi và hơn hết là ý thức về việc khai thác, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên. Tìm kiếm, khám phá và tái sử dụng tất cả những phụ phẩm, phế phẩm, chất thải… để tạo nguồn năng lượng mới (tuy chỉ là tái tạo lại), để giảm và hạn chế việc sử dụng hóa thạch truyền thống từ bao lâu nay. Việt Nam là một nước rất phù hợp với nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng sinh khối (từ các phế phẩm nông nghiệp, chất thải sinh hoạt (thành phần hữu cơ), từ chất thải chăn nuôi, các nhà máy chế biến thực phẩm). Chính vì vậy, tiểu luận “Năng lượng sinh khối – tiềm năng phát triển của Việt Nam” hướng đến việc phân tích tình hình khai thác, sử dụng và những hạn chế, khó khăn khi ứng dụng ở Việt Nam.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN (IER) BÀI TIỂU LUẬN: NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI – TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN Ở VIỆT NAM GV: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP HVTH: LÊ VÂN ANH MSHV: 1080100004 LỚP: QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG. K2010 Thành phố HCM, tháng 5 năm 2011 1 MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU.........................................................................................................2 CHƯƠNG I.............................................................................................................3 THÔNG TIN CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI.....................................3 1. Định nghĩa.......................................................................................................3 2 Phân loại NLSK................................................................................................4 2.1. Nhiên liệu lỏng.....................................................................................................4 2.2. Khí sinh học (Biogas)...........................................................................................5 2.3. Nhiên liệu sinh khối rắn........................................................................................6 3 Chuyển hóa năng lượng trong sinh khối:.........................................................7 3.1. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong chất bã nông nghiệp:............................8 3.2. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí ở bãi chôn lấp:................................8 3.3. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí sinh học:.........................................8 4. Mang lại những lợi ích:...................................................................................9 4.1. Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội...............................................................................9 4.2. Lợi ích về mặt môi trường..................................................................................11 CHƯƠNG II..........................................................................................................13 TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI..................................................................................................13 1. Tình hình khai thác và sử dụng trên thế giới:.................................................13 1.1. Năng lượng sinh khối..........................................................................................13 1.2. Khí sinh học:.......................................................................................................15 2. Tình hình khai thác, sử dụng ở Việt Nam......................................................16 3. Mô hình thực tế:............................................................................................18 3.1. Indonexia............................................................................................................18 3.2. Một số mô hình ở Việt Nam...............................................................................19 Chăn nuôi kết hợp hầm biogas – mô hình tiện ích.................................................19 CHƯƠNG III........................................................................................................21 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG Ở VIỆT NAM............21 1. Phát triển năng lượng giai đoạn 1995-2007...................................................21 2. Tiêu thụ năng lượng cuối cùng giai đoạn 1990-2007.....................................22 3. Sản xuất điện.................................................................................................24 NHẬN XÉT..........................................................................................................26 1. Những lý do để phát triển nguồn năng lượng sinh khối:................................26 2. Các chính sách khuyến khích tổ chức, cá nhân:.............................................26 3. Kết luận:........................................................................................................27 1 LỜI MỞ ĐẦU Nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, con người phụ thuộc vào nguồn tài nguyên không thể tái tạo (than, dầu mỏ,…), không những thế, ngoài việc tận thu nguồn tài nguyên từ thiên nhiên, con người trả lại thiên nhiên những phế phẩm, những chất độc. Những thành phần có sẵn trong thiên nhiên, nay con người “thải trả” lại với số lượng gây “bội thực”, quá sức chịu tải của thiên nhiên nói chung. Nhận biết được những vấn đề của chính mình khi thiên nhiên nổi giận qua những hiện tượng sóng thần, băng của hai cực tan, những cơn bão dữ dội và kéo dài dai dẳng…. Con người đang dần điều chỉnh những hoạt động, hành vi và hơn hết là ý thức về việc khai thác, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên. Tìm kiếm, khám phá và tái sử dụng tất cả những phụ phẩm, phế phẩm, chất thải… để tạo nguồn năng lượng mới (tuy chỉ là tái tạo lại), để giảm và hạn chế việc sử dụng hóa thạch truyền thống từ bao lâu nay. Việt Nam là một nước rất phù hợp với nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng sinh khối (từ các phế phẩm nông nghiệp, chất thải sinh hoạt (thành phần hữu cơ), từ chất thải chăn nuôi, các nhà máy chế biến thực phẩm). Chính vì vậy, tiểu luận “Năng lượng sinh khối – tiềm năng phát triển của Việt Nam” hướng đến việc phân tích tình hình khai thác, sử dụng và những hạn chế, khó khăn khi ứng dụng ở Việt Nam. 2 CHƯƠNG I THÔNG TIN CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI 1. Định nghĩa Sinh khối là một thuật ngữ có ý nghĩa bao hàm rất rộng dùng để mô tả các vật chất có nguồn gốc sinh học vốn có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó. Với định nghĩa như vậy, sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thực vật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp. Sinh khối cũng bao gồm cả chất thải từ các xã hội con người như chất thải từ quá trình sản xuất thức ăn nước uống, bùn/nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia (hữu cơ) công nghiệp (industrial by-product) và các thành phần hữu cơ của chất thải sinh hoạt. Sinh khối còn có thể được phân chia nhỏ ra thành các thuật ngữ cụ thể hơn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng: tạo nhiệt, sản xuất điện năng hoặc làm nhiên liệu cho giao thông vận tải 3 Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệt năng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbin hơi, phân hủy yếm khí (anaerobic digestion), đốt kết hợp (co-firing), khí hóa (gasification) và nhiệt phân (pyrolysis). 2 Phân loại NLSK 2.1. Nhiên liệu lỏng  Xăng sinh học (Gasohol) Bao gồm Bio-metanol, Bio-ethanol, Bio-butanol… Trong số các dạng xăng sinh học này, Bio-ethanol là loại nhiên liệu sinh học thông dụng nhất hiện nay trên thế giới vì có khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp từ nguyên liệu chứa đường như mía, củ cải đường và nguyên liệu chứa tinh bột như ngũ cốc, khoai tây, sắn… Xăng sinh học chứa ethanol có trị số octane cao hơn xăng thường nên động cơ mau nóng hơn.Tuy nhiên, máy cũng mau hao mòn hơn, nhất là các vòng đệm cao su. Bất lợi của Ethanol là hút ẩm nên xăng-ethanol có chứa nhiều nước, làm máy khó “đề”, làm rỉ sét kim loại, hư mòn chất nhựa (plastic), nên đòi hỏi phải thay đổi vật liệu làm động cơ, phải 4 bảo trì xe thường xuyên. Bồn chứa ethanol cũng phải làm từ kim loại đặc biệt, việc chuyên chở cũng khó khăn hơn xăng thường.  Diesel sinh học (BioDiesel) Diesel sinh học có thể sử dụng thay thế cho diesel vì nó có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật bằng phản ứng chuyển hóa este (transesterification). Các chất dầu [còn gọi là fatty acid methyl (hay ethyl) ester (FARME)] trộn với sodium hydroxide và methanol (hay ethanol) tạo ra dầu diesel sinh học và glycerine bằng phản ứng chuyển hóa este.  Ethanol (hoặc là cồn ethyl) Ethanol là nhiên liệu dạng lỏng, không màu, trong suốt, dễ cháy. Ethanol được dùng như phụ gia cho xăng, với mục đích tăng chỉ số octane và giảm khí thải hiệu ứng nhà kính. Ethanol tan trong nước và phân hủy sinh học được. Ethanol được sản xuất từ sinh khối có thành phần cellulose cao (như bắp), qua quá trình lên men tại lò khô hoặc lò ướt[x]. Tại cả hai lò này, bã men (hèm) được sản xuất và cung cấp cho gia súc tại các nông trại. 2.2. Khí sinh học (Biogas) Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí methane (CH4) và một số khí khác phát sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí. Thành phần chính của Biogas là CH4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N2, O2, H2S, CO … được thuỷ phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20-40ºC, nhiệt trị thấp của CH4 là 37,71.103 KJ/m3, do đó có thể sử dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Để sử dụng biogas làm nhiên liệu thì phải xử lý biogas trước khi sử dụng tạo nên hỗn hợp nổ với không khí. Khí H2S có thể ăn mòn các chi tiết trong động cơ, sản phẩm của nó là SOx cũng là một khí rất độc. Hơi nước có hàm lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp và tỷ lệ không khí/nhiên liệu của Biogas. 2.3. Nhiên liệu sinh khối rắn 5 Bao gồm cây cối, chất xơ gỗ, chất thải gia súc,chất thải nông lâm nghiệp, chất thải gỗ thành thị, chất thải rắn đô thị, khí ở các hố chôn lấp 3 Chuyển hóa năng lượng trong sinh khối: Hầu hết các quá trình chuyển đổi sinh khối có thể được chia ra làm hai loại như sau: 6  Chuyển đổi nhiệt hóa (thermochemical): bao gồm đốt nhiệt (combustion), khí hóa và nhiệt phân;  Chuyển đổi sinh hóa (biochemical): bao gồm phân hủy yếm khí (sản phẩm sinh khối và hỗn hợp methane và CO2) và lên men (sản phẩm ethanol). 3.1. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong chất bã nông nghiệp: Chất thải nông nghiệp là các chất dư thừa sau các vụ thu hoạch. Chúng có thể được thu gom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái. Các chất thải nông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu ... Hằng năm, có khoảng 80 triệu cây bắp được trồng, cho nên vỏ bắp đươc dự đoán sẽ là dạng sinh khối chính cho các ứng dụng năng lượng sinh học. Ở một số nơi, đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phải được giữ lại nhằm bổ sung các chất dinh dưỡng cho đất cho vụ mùa kế tiếp. Tuy nhiên, đất không thể hấp thu hết tất cả các chất dinh dưỡng từ cặn bã, các chất bã này không được tận dụng tối đa và bị mục rữa làm thất thoát năng lượng. Có nhiều thống kê khác nhau về tiềm năng công suất của năng lượng sinh khối dạng này. Ví dụ như Smil (1999) ước lượng rằng cho đến giữa thập kỷ 90 thế kỷ 20, tổng lượng bã nông nghiệp là khoảng 3,5-4 tỷ tấn mỗi năm, tương đương với một 65 EJ năng lượng (1,5 tỷ toe). Hal và cộng sự (1993) tính toán rằng chỉ với lượng thu hoạch nông nghiệp cơ bản của thế giới (ví dụ như lúa mạch, lúa mì, gạo, bắp, mía đường ...) và tỷ lệ thu hồi là 25% thì năng lượng tạo ra được là 38 EJ và giúp giảm được 350-460 triệu tấn khí thải CO2 mỗi năm. Hiện trạng thực tế là một tỷ lệ khá lớn các bã nông nghiệp này vẫn còn bị bỏ phí hoặc sử dụng không đúng cách, gây các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, sinh thái và lương thực. Theo ước tính của WEC, tổng công suất toàn cầu từ nhiên liệu bã thải nông nghiệp là vào khoảng 4.500 MWt. Một trong các giải pháp được ứng dụng rộng rãi hiện nay và có tiềm năng đầy hứa hẹn là tận dụng các bã thải từ công nghiệp mía đường, xử lý gỗ và làm giấy. 3.2. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí ở bãi chôn lấp: Khí ở các bãi chôn lấp. phần lớn trong quá trình phân hủy yếm khí, sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình phân hủy chất thải hữu cơ của vi sinh vật có một lượng lớn khí methane, có thể được thu thập, chuyển dạng và dùng để tạo ra năng lượng. Các chất thải này được thu gom, tái tạo thông qua quá trình tiêu hóa và phân hủy yếm khí. Sự thu gom các chất thải trong các bãi chôn lấp và dùng chúng như một nguồn nănh lượng sinh học tái tạo có rất nhiều lợi ích như: tăng cường bảo vệ sức khỏe cộng đồng thông qua việc xử lý chất thải, giảm diện tích đất sử dụng cho các bãi chôn lấp, giảm ô nhiễm môi trường, mùi hôi thối và giúp cho việc quản lý chất thải một cách hiệu quả. 3.3. Chuyển hóa năng lượng sinh khối trong khí sinh học: Biogas sử dụng nguyên liệu đa dạng, thường là tận dụng các chất thải, phế thải, phế phẩm trong nông lâm ngư nghiệp . Quy mô gia đình thường sử dụng phân gia súc, quy mô lớn hơn có thể phát triển sử dụng các loại rác đô thị và rác công nghiệp làm nguyên liệu. (VD: Nhà máy Biogas ở Tilburg (Ấn Độ) khai thác nguyên liệu từ rác thải của các thành phố lớn). Ở Việt Nam ta cũng có những đề tài nghiên cứu sản xuất Biogas từ việc ứng dụng mô hình bể lọc kỵ khí UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) để7xử lý nước thải của những ngành công nghiệp giàu chất hữu cơ (nước thải nhà máy chế biến thực phẩm, đường, rượu...) trong điều kiện khí hậu nhiệt đới. Sản xuất mêtan sinh học từ chất thải lưu giữ cơ chất trong thời gian dài (ủ nhiều tuần lễ) ở điều kiện kỵ khí nên làm giảm đến 90% ký sinh trùng gây bệnh, khử được mùi khó chịu. Do đó, vấn đề vệ sinh môi trường được cải thiện. Không chỉ xử lý chất thải hữu cơ, làm sạch môi trường, phát triển Biogas còn cung cấp bã thải là phân bón có giá trị cao cho nông nghiệp, tăng độ phì cho đất. Trở lại với vai trò năng lượng, việc sản xuất khí mêtan sinh học có thể tự đáp ứng đủ nhu cầu chất đốt, kể cả điện khí hóa ở các vùng nông thôn. Bigas cũng góp phần làm giảm nạn phá rừng ở các nước đang phát triển, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. 4. Mang lại những lợi ích: 4.1. Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội - Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển NLSK, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch...). -Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các thiết bị chuyển hóa năng lượng.v.v.. - Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.  NLSK có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ, đang cạn kiệt: Do NLSK có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch sử dụng trong các phương tiện giao thông và các thiết bị năng lượng và đây còn là loại nhiên liệu bền vững nên có thể thay cho các nguồn năng lượng hóa thạch đắt đỏ đang bị cạn kiệt.  NLSK có thể tăng cường an ninh năng lượng quốc gia Sự phụ thuộc vào dầu nhập khẩu có thể không những làm suy kiệt dự trữ ngoại tệ của quốc gia, mà còn tạo ra sự mất ổn định về an ninh năng lượng của quốc gia đó. Từ khi NLSK được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu bản địa của nhiều nước châu Á, loại nhiên liệu này có vai trò là nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch có thể giảm sự phụ thuộc nhập khẩu dầu và tăng cường an ninh năng lượng quốc gia.  Kỹ thuật và kinh tế năng lượng Sản xuất và sử dụng NLSK đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu hyđrô /pin nhiên liệu, LPG. Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động cơ, sử dụng được cho các loại ôtô hiện có. Cũng không cần thay đổi hệ thống tồn chứa và phân phối hiện có. NLSK và nhiên liệu khoáng có thể dùng lẫn với nhau được. Công nghệ sản xuất NLSK không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy mô lớn. Tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng. Nhiều công trình nghiên cứu về cân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuất được 0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng ETBE, hoặc 2,05 đơn vị năng lượng ethanol. Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa, trồng trọt, chăm 8 sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1,2 đơn vị năng lượng NLSK. Nếu kể thêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo ra 2-3 đơn vị NLSK. Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào là dương. Hiện tại, giá NLSK còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao. Khi sản xuất quy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành. Nếu xăng dầu không bù giá thì NLSK có giá thành thấp hơn. Có thể khẳng định, NLSK sẽ đem đến đa lợi ích.  NLSK có thể hình thành sự tham gia của các xí nghiệp vừa và nhỏ (SMEs) Khác với nhiên liệu dầu và khí, thậm chí là than cần phải xây dựng cơ sở hạ tầng lớn để khai thác và xử lý, với sự tham gia của các tập đoàn lớn và các công ty đa quốc gia, việc sản xuất NLSK sẽ không đòi hỏi đầu tư và xây dựng các nhà máy xử lý tổng hợp lớn. Vì vậy, đầu tư và quy trình sản xuất NLSK có thể nằm trong phạm vi SMEs có thể chấp nhận được. Dựa vào nguyên liệu đầu vào và khả năng đầu ra, công suất của các nhà máy sản xuất NLSK có thể thiết kế phù hợp với yêu cầu đặc thù. Các hoạt động sản xuất NLSK dựa vào các nguyên liệu nông nghiệp hoặc các hệ thống modul có thể được thực hiện để sản xuất NLSK phục vụ cho tiêu thụ cục bộ của các thiết bị có động cơ tại các trang trại. Đầu tư cho NLSK có thể mở ra các cơ hội tham gia của các công ty trong nước.  Nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệu công nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp vào việc giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại. Việc sử dụng NLSK sẽ tạo điều kiện phát triển nông nghiệp, nhất là ở những nước dư thừa đất đai (trung du, miền núi) có thể trồng mía, sắn và các cây có dầu. Đặc biệt, khi phát triển NLSK có thể sử dụng các giống cây có dầu, chẳng hạn như J. Curcas trồng trên các vùng đất hoang hóa hoặc đang sử dụng kém hiệu quả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất.  NLSK có thể đóng góp vào phát triển kinh tế- xã hội của các cộng đồng địa phương và các ngành kinh tế đang phát triển Vai trò của ngành nông nghiệp trang trại trong dây chuyền sản xuất NLSK sẽ mở ra cơ hội cho các cộng đồng địa phương kết hợp hoạt động và thu được các lợi ích nhất định để có thể tạo ra phát triển kinh tế-xã hội. Việc trồng rừng, kích thích và thu hoạch nhiên liệu đầu vào như cây mía, ngô, sắn và dầu cọ đòi hỏi phải tăng lực lượng lao động và các công việc thủ công. Việc mở rộng sản xuất nông nghiệp do tăng nhu cầu các nguyên liệu thô cho sản xuất NLSK có thể tạo ra việc làm mới và thu nhập nhiều hơn cho nông dân. Tạo cơ hội việc làm trong sản xuất NLSK là rất lớn. Ví dụ sản xuất NLSK từ cây cây dầu mè làm nhiên liệu đầu vào được trồng như loại cây trồng chyên dụng để sản xuất diezel sinh học, một diện tích cây mè 10000 ha có thể thu được 30 triệu lít dầu diezel sinh học/năm có thể tạo ra 4000 việc làm trực tiếp. Xét về góc độ tạo việc làm trực tiếp của các thành viên trong hộ gia đình, cho thấy tác động của ngành công nghiệp này đối với cộng đồng địa phương là rất to lớn. Việc tạo ra việc làm mới và các doanh nghiệp có thể tạo ra các hoạt động khác đem lại các lợi ích kinh tế-xã hội khác nữa cho cộng đồng. Nhiều hoạt động kinh tế xuất hiện sẽ tạo ra lợi nhuận cho các chủ doanh nghiệp tại địa phương. Cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh9có thể tạo ra đường xá mới hoặc được nâng cấp, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển các nhiên liệu đầu vào phục vụ cho sản xuất. Kỹ năng làm việc của nhiều công nhân làm việc trong các dự án được nâng cao, tăng năng lực của các thành viên trong cộng đồng. Hơn nữa, lợi ích kinh tế mà các cộng đồng được hưởng có thể lan tỏa và tạo ra các lợi ích xã hội khác nữa, như các dịch vụ chăm sóc sức khỏe, giáo dục, phúc lợi xã hội và các dịch vụ công cộng…. Nếu quản lý tốt, sản xuất NLSK có khả năng tạo điều kiện phát triển kinh tế-xã hội và đặc biệt là đóng góp vào công cuộc giảm đói nghèo. 4.2. Lợi ích về mặt môi trường Việc khám phá ra dầu mỏ đã đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển của xã hội loài người. Tuy nhiên, nó cũng làm phát sinh những vấn đề nan giải trong quá trình khai thác và sử dụng dầu mỏ gây ra, đáng kể nhất là sự ô nhiễm môi trường do khí thải của quá trình đốt cháy nhiên liệu. Khí thải từ các hoạt động có liên quan đến sản phẩm dầu mỏ và nhiên liệu hóa thạch chiếm khoảng 70% tổng lượng khí thải trên toàn thế giới. Hằng năm, toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính. Nồng độ khí CO2 (loại khí nhà kính chủ yếu) tăng trên 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ trái đất tăng 0,2- 0, 40C. Nếu không có giải pháp tích cực, thì đến năm 2050, tác hại của khí độc hại và nồng độ khí nhà kính có thể tăng lên 400 ppm và sẽ gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống. Sử dụng NLSK là giảm thiểu ô nhiễm môi trường vì nguyên liệu sử dụng để sản xuất NLSK là cồn và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm lượng lưu huỳnh cực thấp, không chứa chất độc hại. Sử dụng NLSK so với xăng dầu giảm khoảng được 70% khí CO2 và 30% khí độc hại, do NLSK chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% oxy, nên cháy sạch hơn. NLSK phân hủy sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm nguồn nước và đất. Các cây trồng nông nghiệp và các nguyên liệu sinh khối khác được coi là các nguyên liệu góp phần làm trung hòa cácbon bởi chu kỳ sống thực tế của nó, thực vật thu cácbon điôxit thông qua quá trình quang hợp.Tuy nhiên, các nguyên liệu đầu vào sử dụng trong quá trình sản xuất NLSK được coi là nguyên liệu tái tạo và có khả năng làm giảm phát thải khí nhà kính (GHG). Dùng phụ phẩm khí sinh học làm phân bón cho cây trồng hạn chế việc sử dụng thuốc trừ sâu, giảm xói mòn, bạc màu của đất. Phân, rác thải, chất thải hữu cơ được xử lý, trứng của các loài giun sán và vi trùng bị tiêu diệt, .. nhờ vậy giảm các loại ký sinh trùng , các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, cho dù các nhiên liệu đầu vào tự chúng có khả năng trung hòa cácbon, thì quá trình chuyển đổi các vật liệu thô thành NLSK có thể gây phát thải cácbon vào khí quyển. Vì vậy, NLSK phải góp phần vào giảm phát thải các bon, chúng phải được chứng minh giảm thải thực sự GHG trong tất cả chu trình sản xuất và sử dụng NLSK. Bên cạnh đó, NLSK khi thải vào đất bị phân hủy sinh học cao gấp 4 lần so với nhiên liệu dầu mỏ và do đó giảm được rất nhiều tình trạng ô nhiễm đất và nước ngầm. 10 Vì vậy, việc sử dụng NLSK giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm thiểu khí nhà kính giúp ngăn chặn vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu. Đốt sinh khối cũng thải ra CO2 nhưng mức S và tro thấp hơn đáng kể so với việc đốt than bitum. Ta cũng có thể cân bằng lượng CO2 thải vào khí quyển nhờ trồng cây xanh hấp thụ chúng. Vì vậy, sinh khối lại được tái tạo thay thế cho sinh khối đã sử dụng nên cuối cùng không làm tăng CO2 trong khí quyển. Tuy nhiên, ta cần lưu ý rằng, nếu tăng cường sử dụng gỗ như một nguồn nhiên liệu sinh khối thì sẽ gây những tác động tiêu cực đến môi trường. Khai thác gỗ dẫn đến phá rừng, xói mòn đất, sa mạc hóa và những hậu quả nghiêm trọng khác. NLSK có nhiều dạng, và những ích lợi kể trên chủ yếu tập trung vào những dạng sinh khối mang tính tái sinh, tận dụng từ phế thải nông lâm nghiệp. 11 CHƯƠNG II TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1. Tình hình khai thác và sử dụng trên thế giới: 1.1. Năng lượng sinh khối Hiện nay trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm tới 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới. Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng. Hiện nay có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục khai thác và sử dụng NLSK ở các mức độ khác nhau. Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm 2003 là 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn diesel sinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn. Brasil là quốc gia đầu tiên sử dụng ethanol làm nhiên liệu ở quy mô công nghiệp từ năm 1970. Tất cả các loại xăng ở quốc gia này đều pha khoảng 25% ethanol (E25), mỗi năm tiết kiệm được trên 2 tỷ USD do không phải nhập dầu mỏ. Hiện tại, ở nước này có 3 triệu ôtô sử dụng hoàn toàn ethanol và trên 17 triệu ôtô sử dụng E25. Thành công này bắt nguồn từ chương trình Proalcool của Chính phủ được thực thi từ năm 1975, chương trình này đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác tham khảo. Mỹ hiện là quốc gia sản xuất ethanol lớn nhất thế giới (năm 2006 đạt gần 19 tỷ lít, trong đó 15 tỷ lít dùng làm nhiên liệu - chiếm khoảng 3% thị trường xăng). Năm 2012 sẽ cung cấp trên 28 tỷ lít ethanol và diesel sinh học, chiếm 3,5% lượng xăng dầu sử dụng. Để khuyến khích sử dụng nhiêu liệu sạch, Chính phủ đã thực hiện việc giảm thuế 0,50 USD/gallon ethanol và 1 USD /gallon diesel sinh học, hỗ trợ các doanh nghiệp nhỏ sản xuất NLSK. Người đứng đầu Nhà trắng đã tuyên bố sẽ đưa nước Mỹ thoát khỏi sự phụ thuộc dầu mỏ từ nước ngoài, bằng cách đầu tư lớn cho R &D để tạo công nghệ mới sản xuất năng lượng sạch và NLSK. Trung Quốc mỗi ngày sử dụng 2,4-2, 5 triệu thùng dầu mỷ, trong số đó có tới 50% phải nhập khẩu. Để đối phó với sự thiếu hụt năng lượng, một mặt Trung Quốc đầu tư lớn ra ngoài lãnh thổ để khai thác dầu mỏ, mặt khác tập trung khai thác, sử dụng năng lượng tái tạo, đầu tư để nhiều cơ sở khoa học nghiên cứu về NLSK. Đầu năm 2003, xăng E10 (10% ethanol và 90% xăng) đã chính thức được sử dụng ở 5 thành phố lớn và sắp tới sẽ mở rộng thêm tại 9 tỉnh đông dân cư khác. Dự kiến, ethanol nhiêu liệu sẽ tăng trên 2 tỷ lít vào năm 2010, khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (năm 2005 là 1, 2 tỷ lít). Cuối năm 2005, nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu công suất 600.000 tấn /năm (lớn nhất thế giới) đã đi vào hoạt động tại Cát Lâm. Tháng 6.2006, Quốc hội Trung Quốc đã thông qua Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệp hoá thân thiện môi trường. 12 Hàn Quốc đã xây dựng cho mình một Chiến lược tăng trưởng xanh, phát thải ít cac-bon (Green, low carbon growth strategy) trong vòng 60 năm tới với các công cụ chính là công nghệ, chính sách và thay đổi lối sống. Đối với lãnh đạo đất nước này, tăng trưởng xanh không phải là một sự lựa chọn mà là sự lựa chọn duy nhất. Một trong những mục tiêu mà Chiến lược đề ra là đến 2050, Hàn Quốc sẽ hoàn toàn không bị phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giải pháp chính là tăng cường năng lượng hạt nhân, phát triển năng lượng tái tạo. Năng lượng sinh học đang được tích cực nghiên cứu, phát triển ở đất nước này với mục tiêu đến năm 2030 năng lượng tái tạo sẽ đạt 11%, trong đó năng lượng từ sinh khối sẽ đạt 7,12%. Ngoài các công nghệ chế tạo bioga thông thường như từ sinh khối, từ chất thải chăn nuôi, Hàn Quốc đang tích cực phát triển bioga từ bùn thải. Theo tính toán của các nhà khoa học thì cứ 100kg COD bùn thải (từ hệ thống xử lý nước thải) khi đi vào bể yếm khí sẽ cho ra 40-45m3 khí mê-tan, 5kg bùn và nước thải có chứa 1020kg COD. Ở Nhật Bản, Chính phủ đã ban hành Chiến lược năng lượng sinh khối (Nippon Biomas Strategy) từ năm 2003 và hiện nay đang tích cực thực hiện Dự án phát triển các đô thị sinh khối (biomass town) và đã có 208 đô thị đạt danh hiệu này, mục tiêu đến 2010 sẽ đạt 300 thành phố/đô thị. Ở Đức, Luật Năng lượng tái tạo có hiệu lực từ năm 2000, đã đưa ra cơ chế khuyến khích ưu tiên phát lên lưới điện quốc gia những nguồn điện từ năng lượng tái tạo (mặt trời, gió, thuỷ điện, sinh khối và địa nhiệt). Ở Canada, trường đại học Lakehead hiện đang nghiên cứu chế tạo dầu sinh học thông qua việc hoá lỏng các loại sinh khối, chất thải trong nông nghiệp như phần thải từ cây lúa mì, ngô, v.v... Theo đó, qua một quá trình thuỷ phân dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao từ các loại sinh khối này sẽ thu được dầu sinh học (bio-crude oil) có thể dùng để phát triển biodiesel sau này. Một hướng nghiên cứu khác là thay thế ethanol bằng butanol sinh học bởi nó cung cấp nhiều năng lượng hơn khi cùng một đơn vị thể tích. Một số trường đại học, viện nghiên cứu ở Mỹ và Hàn Quốc đã nghiên cứu để chế tạo butanol sinh học từ các loại sinh khối. Ở Thái Lan, Chính phủ đề ra mục tiêu năng lượng tái tạo đạt 20% trên tổng năng lượng tiêu thụ vào năm 2022. Thái Lan đã bãi bỏ việc sử dụng dầu diesel 100% từ 2008, thay vào đó là B2 và dự kiến đến năm 2011 sẽ chuyển sang B5. Biodiesel chủ yếu được sản xuất từ dầu cọ (palm oil) với tổng khối lượng là 1,3 triệu tấn biodiesel/ngày (2008) và dự kiến đến 2022, số lượng này sẽ là 4,5 triệu lít/ngày. Thái Lan cũng tích cực thức đẩy việc thu mua, tái chế các loại dầu ăn thải bỏ sau sử dụng từ các cơ sở công nghiệp thực phẩm, từ các nhà hàng, khách sạn, các hộ gia đình để sản xuất thức ăn gia súc và chế biến biodiesel. Ở Phillipine, Luật nhiên liệu sinh học (Biofuel Act) được ban hành từ năm 2006 với mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch. Hiện nay việc sản xuất B2 và E5 là bắt buộc đối với các nhà sản xuất, phân phối nhiên liệu ở Phillipine. Malaysia và Indonesia là hai quốc gia sản xuất dầu cọ lớn nhất thế giới, riêng sản lượng của Malaysia là 15,8 triệu tấn (2008) và việc sản xuất dầu biodiesel đã được thực hiện từ 20 năm nay, mặc dù Luật công nghiệp nhiên liệu sinh học mới được ban hành gần 13 đây (2007). Indonesia, ngoài sản xuất biodiesel từ dầu cọ, hiện cũng đang thúc đẩy thực hiện Dự án làng tự cung cấp về năng lượng theo đó khuyến khích phát triển năng lượng từ sinh khối như chất thải vật nuôi, chất thải của sản xuất cacao, v.v… Ngoài dầu cọ, Indonesia đang phát triển mạnh cây cọc rào (jatropha) để sản xuất diesel sinh học. Ấn Độ hiện tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng dầu mỏ /ngày nhưng có tới 70% phải nhập khẩu. Chính phủ đã có kế hoạch đầu tư 4 tỷ USD cho phát triển nhiên liệu tái tạo, mỗi năm sản xuất khoảng 3 tỷ lít ethanol. Từ tháng 1.2003, 9 bang và 4 tiểu vùng đã sử dụng xăng E5, thời gian tới sẽ sử dụng ở các bang còn lại, sau đó sử dụng trong cả nước. Để phát triển diesel sinh học dùng cho giao thông công cộng, Chính phủ có kế hoạch trồng các cây có dầu, đặc biệt là dự án trồng 13 triệu hécta cây Jatropha curcas /physic nut (cây cọc rào, cây dầu mè) để năm 2010 thay thế khoảng 10% diesel dầu mỏ. Từ năm 1985, Thái Lan đã huy động hàng chục cơ quan khoa học đầu ngành để thực thi dự án Hoàng gia phát triển công nghệ hiệu quả sản xuất ethanol và diesel sinh học từ dầu cọ. Năm 2001, nước này đã thành lập ủy ban ethanol nhiên liệu quốc gia (NEC) do Bộ trưởng Công nghiệp phụ trách để điều hành chương trình phát triển NLSK. Năm 2003, đã có hàng chục trạm phân phối xăng E10 ở Băngcốc và vùng phụ cận. Chính phủ khẳng định E10 và B10 sẽ được sử dụng trong cả nước vào đầu thập kỷ tới. Ủy ban dầu cọ Malaixia (MPOB) cho biết, từ nay đến năm 2015 sẽ có 5 nhà máy sản xuất diesel sinh học từ dầu cọ, với tổng công suất gần 1 triệu tấn để sử dụng trong nước và xuất khẩu sang EU. Inđônêxia phấn đấu đến năm 2015 sẽ sử dụng B5 đại trà trong cả nước. Ngoài dầu cọ, sẽ đầu tư trồng 10 triệu ha cây J.Curcas lấy dầu làm diesel sinh học. Mêhicô có chiến lược phát triển cây dầu cọ và J.Curcas để cung cấp diesel sinh học dùng cho vận tải công cộng ở thủ đô và vùng nông thôn. Côlômbia đã ban hành đạo luật bắt buộc các đô thị trên 500 ngàn dân phải sử dụng E10. Achentina đã phê duyệt Luật NLSK (tháng 4.2006) quy định năm 2010 các nhà máy lọc dầu pha 5% ethanol và 5% diesel sinh học trong xăng dầu để bán trên thị trường. Costa Rica, Philipin... đều có lộ trình sử dụng diesel sinh học từ dầu cọ, dầu dừa. Các quốc gia thuộc châu âu đều có chương trình NLSK như: Đức, Anh, Pháp, Tây Ban Nha, Italia, Hà Lan, Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Thụy Sĩ, áo, Bungari, Ba Lan, Hungari, Ucraina, Belarus, Nga, Slôvakia... Ngay tại Lào cũng đang xây dựng nhà máy sản xuất diesel sinh học ở ngoại ô thủ đô Viên Chăn. Một số nước châu Phi như Gana, Tanjania... cũng đang tiếp cận đến NLSK. 1.2. Khí sinh học: Công nghệ khí sinh học đã được phát triển rộng lớn ở cả các nước công nghiệp (Đức, Đan Mạch, Pháp,…) và các nước đang phát triển (Trung Quốc, Ấn Độ,…) Trung Quốc là nước đang phát triển dẫn đầu thế giới về khai thác, sử dụng khí sinh học. Tính tới cuối năm có 17 triệu công trình khí sinh học với sản lượng hàng năm là 6,5 tỷ m3, , tương đương 5 triệu tấn than, số người hưởng lợi là 50 triệu người.. Số công trình trung bình và lớn ở các trại chăn nuôi là 2492, hàng năm xử lý 46 triệu tấn chất thải. Có 137000 công trình xử lý nước thải sinh hoạt với trên 0,5 tỷ tấn nước thải được xử lý mỗi năm. 14 Đức là nước công nghiệp dẫn đầu thế giới về phát triển công nghệ khí sinh học, công nghệ của Đức đã được xuất khẩu sang châu Âu, châu Phi và châu Á. Khí sinh học chiếm 1,2% sản lượng điện hàng năm. Sản xuất điện từ bioga từ sinh khối hiện nay đang rất phát triển với số lượng nhà máy đã đạt tới 4600 nhà máy với tổng công suất 1700MW năm 2009, và dự kiến sẽ tăng lên 5400 nhà máy năm 2015, trong đó chiếm gần 50% từ bãi rác. 2. Tình hình khai thác, sử dụng ở Việt Nam Ở Việt Nam, việc sử dụng NLSK có từ lâu nhưng mới chỉ ở quy mô nhỏ mang tính chất gia đình cho việc đun nấu hoặc sản xuất nhỏ. Ðó là những nhiên liệu có nguồn gốc từ các vật liệu sinh khối (biomass) như củi, gỗ, rơm, trấu, phân... nhưng đây chỉ là dạng nhiên liệu thô. Việc sử dụng vật liệu sinh khối dạng thô trong quy mô công nghiệp là rất khó khăn và hiệu quả kinh tế do nhiệt trị nhiên liệu thấp (15 đến 18 MJ/kg đối với củi, gỗ và 12-15 MJ/kg đối với trấu) dẫn đến việc khai thác, cung ứng, sử dụng còn nhỏ lẻ, phân tán. Trong khi đó, tiềm năng NLSK từ các cây dầu thực vật như sắn (mì), ngô, dứa, lạc, mỡ cá basa, rỉ đường (từ mía) chế biến thành cồn pha xăng, mè (vừng) dầu cọ... ở Việt Nam là khá lớn. Hiện nay, ở Việt Nam có 33 nhà máy sử dụng hệ thống nhiệt điện dùng bã mía với công suất 130 MW. Nguồn năng lượng sinh học chủ yếu ở Việt Nam được sản xuất từ trấu, bã mía, sắn ngô, rỉ đường, quả có dầu, gỗ, phân động vật, rác sinh học đô thị... có thể lên tới trên 350 MW. Tiềm năng của khí sinh học là 10 tỉ m3/năm (1 m3 khí tương đương với 0,5 kg dầu)… Ở Việt Nam, theo tổ chức nông lương thế giới (FAO) mỗi năm có khoảng 35 triệu tấn rơm rạ, 3,5 triệu tấn trấu; 2,6 triệu tấn bã mía và 3,4 triệu tấn thân ngô. Tính toán sơ bộ hàng năm nước ta có khoảng 45 triệu tấn phế phụ phẩm nông nghiệp. Ngoài ra, theo dự báo thì tổng lượng chất thải rắn (CTR) phát sinh từ nhiều nguồn vẫn tiếp tục tăng lên nhanh chóng trong những thập kỷ tới đây, đặc biệt ở các đô thị lớn, khu du lịch. Chất thải rắn nông thôn được sinh ra chủ yếu do hoạt động sản xuất nông nghiệp, sản xuất làng nghề và của 43 nhà máy đường .Lượng chất thải rắn này ngoài một phần làm thức ăn gia súc, phân bón, chất đốt, phần còn lại bị vương vãi trong đường làng, ngõ xóm, và một lượng nhỏ sinh khối còn lại được sử dụng cho các mục đích khác như: làm nấm rơm, phân bón, sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ, sấy lúa và các nông sản... 15 Nguồn ảnh: Internet Do đó, việc nghiên cứu phát triển công nghệ thích hợp để sử dụng năng lượng sinh khối nông nghiệp này một cách hiệu quả, kinh tế, sẽ góp phần đáng kể vào sự phát triển bền vững đất nước. Chính Phủ Việt nam đã có Chiến lược phát triển nhiên liệu sinh học (NLSH) đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm 2015 và cũng nhấn mạnh một số vấn đề sau: - Nguyên liệu cho sản xuất cồn cần phải nhanh chúng chuyển hướng sang sử dụng sinh khối (biomass) như các dạng cành cõy, mựn cưa,lỏ, rơm rạ...Các loài cây cho tinh bột nên tập trung cho mục tiêu lương thực. - Nguyên liệu diesel sinh học ( biodiesel) chỉ dựa trên các loại dầu không ăn được. Năm 2004, Công ty phát triển phụ gia và sản phẩm dầu mỏ (APP) đó soạn thảo Đề án: "Phát triển nhiên liệu ở Việt nam" nhằm phát triển việc sản xuất và sử dụng ethanol và diesel sinh học. Đề án bao gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 ( 2006 - 2010) nhằm hoàn thiện công nghệ chế thử nghiệm và xây dựng mô hình đầu tư thấp kết hợp sản xuất cồn khan với cách pha chế sử dụng quy mô 100.000 m3 xăng pha ethanol/năm để thay thế một phần xăng từ dầu mỏ, đồng thời xây dựng chính sách để phát triển vùng nguyên liệu cho sản xuất cồn nhiên liệu; giai đoạn 2 (2010 - 2020) với mục tiêu pha chế khoảng 2 triệu m3 nhiên liệu thay thế đáp ứng khoảng 15% lượng xăng dầu thiếu hụt. Chương trình khí sinh học Việt nam bắt đầu vào năm 2003 với nỗ lực chuyển đổi từ chất thải thành một nguồn năng lượng bền vững cho các hộ dân nông thôn. Mục tiêu xây dựng là 166,000 công trình khí sinh học cuối năm 2012, chương trình đã xây dựng được 88,000 công trình mang lại lợi ích cho hơn 440,000 người, thực hiện trên 40 tỉnh thành trên cả nước. 16 Các công trình khí sinh học có qui mô từ vài mét khối tới hàng vạn mét khối, chủ yếu là công trình gia đình, số lượng ước tính đạt 20 triệu công trình. Các công trình qui mô lớn chủ yếu là công trình xử lý chất thải công nghiệp và rác thải đô thị (ví dụ công trình khí sinh học ở nhà máy cồn Lam Sơn – Thanh Hóa, có thể tích 16.000 m3. Tuy nhiên, theo “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050”, được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt từ năm 2007, mục tiêu hướng tới của các nguồn năng lượng mới và tái tạo vẫn còn ở mức khiêm tốn (đạt tỉ lệ khoảng 5% tổng năng lượng thương mại sơ cấp đến năm 2010 và 11% vào năm 2050). Trong khi đó, nhu cầu sử dụng năng lượng đang gia tăng ở mức chóng mặt ở Việt Nam. Tiêu thụ năng lượng của Việt Nam ngày càng gia tăng, gấp gần 5 lần trong giai đoạn từ năm 1990 đến năm 2004 (từ mức 4,21 triệu tấn dầu qui đổi lên 19,55 triệu tấn theo thứ tự), với một mức tăng trung bình hằng năm trong giai đoạn này là 11,7%/năm. Dự kiến, Việt Nam sẽ trở thành nước nhập khẩu năng lượng từ năm 2015. Năng lượng sinh khối qui đổi cũng vào khoảng 43-46 triệu tấn dầu trong đó 60% đến từ các phế phẩm gỗ và 4% đến từ phế phẩm nông nghiệp. 3. Mô hình thực tế: 3.1. Indonexia Hàng triệu nông dân ở Indonexia sẽ được hưởng lợi từ một loại bếp gas đơn giản bằng cách đun nấu thức ăn từ công nghệ biến khí gas từ vở trấu Loại bếp này rất giản dị thực ra nó là một loại bếp bằng kim loại, phát ra ngọn lửa màu xanh có độ trong suốt đã được phát minh và đi vào vận dụng ở Philippines và sau đó là được đem giới thiệu ở Indonesia do Alexis Belonio, một kỹ sư nông nghiệp người Philippine. Sau khi nhận được giải thưởng Rolex SS của Thụy Sĩ tại buổi lễ trao giải khá đặc biệt ở thủ đô Manila, ông Belonio phát biểu: “Bằng cách sử dụng loại thiết bị bếp gas này các nông dân trồng lúa có thể tiết kiệm một số tiền tương đương 150 USD / năm, số tiền này rẻ hơn nhiều nếu so với việc sử dụng dầu hoả hoặc khí đốt thiên nhiên qua tinh chế. Đồng thời việc sử dụng bếp gas đun bằng vỏ trấu có thể giúp cho hàng trăm triệu nông dân trên thế giới có thể sống khoẻ với mức thu nhập chưa tới 2 USD / ngày”. 3.2. Một số mô hình ở Việt Nam Các mô hình sử dụng máy phát điện (cỡ lớn 15kw và 20 kw) tại Hà Nội và Bắc Ninh cho thấy, mỗi ngày có thể sản sinh khoảng 44 kw điện hoặc tiết kiệm 10 lít dầu. Tính trung bình mỗi tháng tiết kiệm được từ 1.328.000 đến 3.000.000đ. Mô hình ở Hà 17 Nội cho thấy, đầu tư cho một máy phát điện công suất 25kw hết 25 triệu đồng thì sau 1,5 năm sử dụng sẽ hoàn vốn. Mô hình sử dụng khí để chạy bình nóng lạnh và thắp sáng ở Hà Nam và Nghệ An giúp tiết kiệm từ 50-70kw/tháng, tương đương 30.000 – 45.000đ/tháng. Tương tự, 2 mô hình ở Bình Định với các thiết bị sử dụng khí bao gồm thiết bị lọc khí, bếp đôi, bếp đơn và đèn khí sinh học. Kết quả cho thấy: có thể tiết kiệm chi phí cho đun nấu và thắp sáng từ 115.000 đ đến 190.000đ/tháng. Ngoài ra, việc sử dụng thiết bị lọc khí giúp nâng cao tuổi thọ của bếp. Dùng đèn KSH sưởi ấm cho heo con giúp heo con khoẻ hơn, giảm bệnh tiêu chảy. Mô hình mô hình nhiều nhà dùng chung KSH được xây dựng tại Phú Thọ. Kết quả tính toán cho thấy, sau khi thực hiện mô hình, các gia đình tiết kiệm điện từ 62.5 – 75%, tiết kiệm củi đun từ 50-73%, tương đương giảm chi phí cho đun nấu và thắp sáng từ 120.000-160.000đ. Chăn nuôi kết hợp hầm biogas – mô hình tiện ích Mô hình biogas có thể tiết kiệm cho người chăn nuôi vài triệu đồng mỗi năm Theo số liệu của Cục Chăn nuôi, hiện cả nước có khoảng 220 triệu con gia cầm, 8,5 triệu con bò, 27 triệu con heo. Mỗi năm, ngành chăn nuôi thải ra môi trường trên 73 triệu tấn chất thải rắn và 30 triệu khối chất thải lỏng, trong đó có khoảng 50% chất thải rắ và 80% chất thải lỏng được xả thẳng ra tự nhiên hoặc không thông qua xử lý, từ đó đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Do vậy, khắc phục vấn để ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi nói chung và nuôi heo nói riêng, các nhà chuyên môn đã chú trọng đến vấn đề xử lý phân và chất thải. Trong đó, giải pháp xây dựng hầm biogas được xem là thiết thực và hiệu quả để phát triển chăn nuôi bền vững. Tại Vĩnh Long, để góp phần ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải trong chăn nuôi heo gây ra, từ năm 2009, ngành Nông nghiệp đã triển khai dự án “Khí sinh học cho ngành chăn nuôi” bằng nguồn vốn ODA do Hà Lan tài trợ, kết hợp với 1 phần kinh phí của tỉnh. Theo đó, đã xây dựng 150 hầm biogas cho các hộ chăn nuôi ở các 18 địa phương trong tỉnh. Hiện chương trình chăn nuôi heo kết hợp với hầm biogas đã đem lại hiệu quả rõ rệt, thu hút nhiều hộ chăn nuôi tham gia. Mô hình này đã giải quyết được sự ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và tận dụng nguồn khí đốt để phục vụ sinh hoạt gia đình. Theo các nhà khoa học, nếu chăn nuôi từ 5 – 10 con heo thì xây dựng hầm biogas kèm theo với thể tích 5 mét khối, mỗi ngày sẽ phân hủy khoảng 20 kg phân tải và tạo thành 0,9 mét khối gas đốt, giúp cho hộ dân tiết kiệm được một lượng củi sử dụng trong nấu ăn và sinh hoạt gia đình khoảng 150.000 đồng/tháng. Bên cạnh đó, mô hình biogas còn tận dụng phụ phẩm khí sinh học làm phân bón cho cây trồng, giúp nông dân giảm chi phí đầu tư trong sản xuất nông nghiệp. Hiện nay, chi phí xây dựng 1 hầm biogas từ 6 – 7 triệu đồng, nhà nước hỗ trợ 1,2 triệu đồng, còn lại là của hộ chăn nuôi, thời gian sử dụng từ 5 – 10 năm. Chăn nuôi heo kết hợp hầm biogas là mô hình rất tiện ích, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho nông dân. Theo tính toán, mô hình này sẽ giúp cho nông hộ tiết kiệm vài triệu đồng mỗi năm, tận dụng được khí biogas để nấu ăn và phân bón làm từ phụ phẩm khí sinh học. 19
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan