Điện sinh khối là nguồn năng lượng tái tạo được tạo ra từ các vật liệu hữu cơ như cây trồng, rác thải sinh hoạt hay chất thải nông nghiệp. Vậy điện sinh khối là gì, quy trình sản xuất và lợi ích của điện sinh khối như thế nào? Để giải đáp những thắc mắc này, hãy cùng Alternō tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây nhé!
1. Điện sinh khối là gì?
Điện sinh khối (Biomass power hay biomass electricity) là một dạng năng lượng tái tạo để tạo ra điện bằng cách sử dụng nguồn nguyên liệu sinh khối như cây trồng, rừng, rác thải hữu cơ và các tài nguyên khác. Nguồn nguyên liệu sinh khối sau khi thu hoạch, biến đổi sinh khối thành điện và nhiệt năng, dùng làm nhiên liệu đốt cháy phục vụ đời sống con người.
Các nguồn năng lượng sinh học này có khả năng tái tạo bởi nguồn nguyên liệu rác thải hữu cơ và thực vật là luôn có. Việc khai thác và sử dụng điện sinh khối giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm lượng phát thải khí nhà kính, thân thiện với môi trường.
Điện sinh khối giống với năng lượng hoá thạch là có sẵn khi cần và có thể điều khiển. Khi nhiên liệu của điện sinh khối cũng cần phải mua, sản xuất và lưu trữ không giống với các nguồn tài nguyên tái tạo như mặt trời, gió, nước. Ngoài ra, việc khai thác năng lượng từ điện sinh khối còn gây ra khí thải vào môi trường, do đó cần được kiểm soát chặt chẽ và tuân theo các quy định về môi trường.
2. Quy trình sản xuất điện sinh khối
Dưới đây là một số cách phổ biến để sản xuất ra điện năng từ sinh khối:
- Khí hóa sinh khối: Các loại sinh khối như chất thải nông nghiệp (rơm, bã ngô,…) trong điều kiện nhiệt độ cao và không có oxi, tạo ra khí tổng hợp gồm CO và H2, quá trình này gọi là nhiệt phân sinh khối. Quá trình khí hóa sẽ chuyển đổi nguyên liệu sinh khối thành khí metan (CH4) trong bể phân huỷ. Khí metan hoặc khí tổng hợp sau đó được dùng trong tuabin hoặc động cơ khí để tạo ra điện năng.
- Đốt nhiệt sinh khối: Phương pháp đốt trực tiếp sinh khối thành điện năng được ứng dụng rộng rãi ở các nhà máy điện sinh khối. Khi đốt sinh khối sẽ tạo ra hơi nước ở áp suất cao, giúp tuabin quay và sinh ra điện năng. Các loại sinh khối thường được dùng trong quá trình đốt trực tiếp này gồm gỗ, mùn cưa, dăm bào,… và nhiều loại sinh khối rắn khác. Ngoài việc sản xuất điện, nguồn năng lượng này còn được ứng dụng cho các hoạt động trong đời sống như sưởi ấm, nấu ăn,..
- Pin nhiên liệu: Pin nhiên liệu là cách hiệu quả khi có khí tổng hợp hoặc khí sinh học đạt độ tinh khiết cao, pin nhiên liệu có thể chuyển hoá thành điện năng sinh học. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi do có tính rủi ro. Khi khí sinh học bị chứa các tạp chất, các tế bào nhiên liệu của pin có thể bị hư hỏng nên cần được lọc ra để đảm bảo hiệu quả.
3. Lợi ích của điện sinh khối
Điện sinh khối mang lại nhiều lợi ích quan trọng như sau:
- Giảm thiểu chất thải: Điện sinh khối góp phần giảm lượng chất thải rắn trong cộng đồng, vì nhiều loại chất thải hữu cơ (như rác thải nông nghiệp, gỗ, mùn cưa) có thể được sử dụng để sản xuất điện thay vì bị chôn lấp hoặc đốt trực tiếp, giảm bớt gánh nặng lên môi trường.
- Năng lượng tái tạo bền vững: Điện sinh khối là một nguồn năng lượng tái tạo, giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch. Bằng cách sử dụng các vật liệu hữu cơ như cây trồng, rác thải nông nghiệp và sinh hoạt, điện sinh khối giúp duy trì nguồn năng lượng bền vững, giảm tình trạng phá huỷ hệ sinh thái rừng.
- Tăng cường an ninh năng lượng: Việc sử dụng nguồn sinh khối sẵn có trong nước giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu và ổn định giá năng lượng. Điều này nhằm gia tăng an ninh năng lượng quốc gia và đảm bảo nguồn tài nguyên tự nhiên không bị cạn kiệt.
4. Tình hình điện sinh khối trên thế giới
Sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư trên thế giới với tỷ lệ chiếm khoảng 15% tổng năng lượng tiêu thụ thế giới. Mỹ là quốc gia sản xuất điện sinh khối lớn nhất thế giới với hơn 350 nhà máy với công suất sản xuất ra khoảng 7.500 MW điện hàng năm. Tại Hoa Kỳ, năng lượng sinh khối chiếm 4% tổng năng lượng tiêu thụ và 45% năng lượng tái tạo.
Bên cạnh đó, các nước Hàn Quốc, Nhật Bản và Trung Quốc là những quốc gia cũng đang phát triển điện sinh khối. Tại Hàn Quốc đã nghiên cứu phát triển và triển khai năng lượng sinh khối với mục tiêu đạt 7,12% còn năng lượng tái tạo đạt 11% vào năm 2030.
Chính phủ Nhật Bản đã công bố chiến lược năng lượng sinh khối từ 2003 và đang thúc đẩy triển khai các dự án phát triển sinh khối. Nước này đã có 286 thành phố sinh khối trên khắp đất nước từ đầu năm 2011. Còn Trung Quốc đã ban hành luật năng lượng tái tạo và xây dựng hơn 80 nhà máy điện sinh khối với công suất lên đến 50 MW ở mỗi nhà máy.
5. Tiềm năng phát triển điện sinh khối ở Việt Nam
Việt Nam là một trong những nước có tiềm năng lớn trong việc phát triển điện sinh khối nhờ vào nguồn nguyên liệu phế thải lớn từ nông nghiệp, công nghiệp chế biến hay từ sinh hoạt hàng ngày. Hàng năm, nước ta ước tính sản xuất ra 60 triệu tấn sinh khối từ chất thải nông nghiệp, nhưng chỉ có 40% sử dụng để phát điện và nhu cầu sinh hoạt.
Ngoài tiềm năng về thuỷ điện, mặt trời, điện gió, Việt Nam là quốc gia có tiềm năng về nguồn năng lượng sinh khối như rác thải thực phẩm, nông nghiệp và rác thải sinh hoạt. Nếu không có giải pháp xử lý hợp lý thì nó sẽ trở thành nguồn rác thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. Sự phát triển của đô thị hoá đã làm giảm khả năng chịu đựng của hệ sinh thái. Ngoài ra, Việt Nam là nước trong vùng khí hậu nhiệt đới nên tạo điều kiện phù hợp để phát triển nông nghiệp và trồng rừng.
>> Mời bạn đọc: Năng lượng địa nhiệt là gì? Ưu nhược điểm và ứng dụng
Điện sinh khối là nguồn năng lượng tái tạo có tiềm năng lớn cung cấp năng lượng ổn định và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thông qua bài viết trên, hy vọng đã giúp bạn đọc giải đáp được thắc mắc ở đầu bài “điện sinh khối là gì” và các ưu nhược điểm của điện sinh khối. Nếu bạn còn có câu hỏi nào khác liên quan đến năng lượng hay giải pháp lưu trữ năng lượng thì hãy liên hệ với Alternō ngay nhé!
English
