Biomass energy hay còn gọi là Năng lượng sinh khối, là một loại năng lượng thu được qua việc xử lý các nguyên liệu sinh khối như vật liệu sinh học được lấy từ cơ thể sinh vật. Trong ngành năng lượng, năng lượng sinh khối được hiểu là những loại năng lượng được lấy từ các vật liệu như cây cỏ, gỗ, trấu, chất thải chăn nuôi, vv.
Lợi ích của biomass energy- năng lượng sinh khối
Lợi ích kinh tế:
- Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển năng lượng sinh khối, 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, vv.
- Giảm sự phụ thuộc vào các loại nhiên liệu dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
Lợi ích môi trường:
- Đây là một nguồn năng lượng khá hấp dẫn với nhiều ích lợi to lớn cho môi trường.
- Biomass energy- năng lượng sinh khối có thể tái sinh được.
- Biomass energy tận dụng chất thải làm nhiên liệu. Do đó nó vừa làm giảm lượng rác vừa biến chất thải thành sản phẩm hữu ích.
- 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.
- Như vậy, phát triển biomass energy- năng lượng sinh khối làm giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giảm hiện tượng mưa axit, giảm sức ép về bãi chôn lấp, vv.
Nguồn nguyên liệu tạo ra biomass energy
Biomass energy- Năng lượng sinh khối được tạo ra từ các nguyên liệu tái tạo như chất xơ gỗ, chất thải gia súc, chất thải nông nghiệp, cây cối, và thành phần giấy của các chất thải rắn đô thị.
Theo nguồn gốc hình thành hay nguyên liệu sinh khối khác nhau mà năng lượng sinh khối sinh ra cũng là khác nhau. Tùy vào từng điều kiện môi trường khác nhau mà các loại nguyên liệu sinh khối ở từng địa phương cũng có sự thay đổi.
Dưới đây là một số loại nguyên liệu sinh khối phổ biến:
- Chất bã của sinh khối đã qua xử lý
- Bột giấy, các chất bã khi sản xuất giấy
- Bã nông nghiệp, phụ phẩm nông nghiệp
- Chất thải từ gia súc chăn nuôi
- Các loại chất bã khác: củi gỗ đô thị, chất thải từ trường học, cơ quan, nhà ở, vv.
Những sản phẩm biomass energy
Nhiên liệu lỏng, nhiên liệu sinh học
Không giống như các nguồn năng lượng tái sinh khác, biomass có thể được biến trực tiếp thành các loại nhiên liệu lỏng - nhiên liệu sinh học - cho các phương tiện vận tải (ô-tô con, xe tải, xe buýt, máy bay, tàu hoả). Có hai dạng nhiên liệu sinh học phổ biến nhất là ethanol và diesel sinh học.
- Ethanol là một loại cồn, tương tự như cồn trong bia và rượu. Nó được sản xuất bằng cách lên men bất kỳ loại biomass nào có hàm lượng carbohydrate cao (tinh bột, đường hoặc celluloses) thông qua một quá trình tương tự như lên men bia. Ethanol chủ yếu được sử dụng làm phụ gia nhiên liệu để giảm lượng carbon monoxide và các loại khí thải gây sương khói khác từ xe cộ.
- Diesel sinh học được sản xuất bằng cách kết hợp cồn (thường là methanol) với dầu thực vật, mỡ động vật hoặc các loại mỡ nấu ăn được tái chế. Nó có thể được sử dụng làm chất phụ gia nhiên liệu để giảm lượng khí thải cho xe cộ (20%). Ở dạng thuần khiết, diesel sinh học được sử dụng làm nhiên liệu cho các động cơ diesel.
- Các loại nhiên liệu sinh học khác bao gồm methanol và các thành phần biến tính khác của xăng.
Biogas
Được mệnh danh là “cuộc cách mạng nâu” trong lĩnh vực năng lượng mới, Biogas hiện nay được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển có khí hậu nhiệt đới (Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil, Nepal, Kenia, Thái Lan, Việt Nam…) thích hợp cho quá trình lên men kỵ khí các chất thải hữu cơ để tạo 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.
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.
Điện sinh học
Điện sinh học là việc sử dụng bimomass để sản xuất điện năng. Phần lớn các nhà máy điện sinh học trên thế giới sử dụng hệ thống đốt trực tiếp. Nguyên liệu sinh khối được đốt trực tiếp để tạo hơi nước, hơi nước đó bị tua-bin bắt giữ và máy phát điện sau đó biến nó thành điện.
Các chế phẩm sinh học
Con người có thể sử dụng biomass để sản xuất mọi sản phẩm như họ đã làm từ nhiên liệu hoá thạch. Những sản phẩm sinh học đó không chỉ được làm từ các nguồn tái nguyên liệu tái sinh mà còn cần ít năng lượng hơn trong quá trình sản xuất.
Nhiên liệu sinh học cũng có thể được sử dụng để sản xuất chất chống đông, chất dẻo, keo, chất làm ngọt và gel cho thuốc đánh răng. Khi biomass được nung nóng với một lượng oxy nhỏ, một lượng lớn carbon monoxide và hydro được tạo ra. Các nhà khoa học gọi hỗn hợp này là khí sinh tổng hợp. Khí sinh tổng hợp được sử dụng để tạo chất dẻo và a-xít.
Ứng dụng của biomass energy
Năng lượng sinh khối hiện nay tuy đã được sử dụng nhưng chưa thực sự phổ biến. Dưới đây là một số ngành công nghiệp có thể sử dụng năng lượng sinh khối mà bạn có thể theo dõi:
- Ngành thực phẩm: Năng lượng sinh khối được sử dụng nhiều trong ngành thực phẩm ở các công đoạn thanh trùng, tiệt trùng thực phẩm bằng nhiệt lượng cũng như đóng gói sản phẩm. Sử dụng năng lượng sinh khối đảm bảo an toàn khi xử lý thực phẩm.
- Ngành công nghiệp năng lượng: Ngành công nghiệp sử dụng năng lượng sinh khối trong các hoạt động như vận hành turbin, sản xuất điện, vv.
- Ngành công nghiệp nặng: Hầu hết các ngành công nghiệp nặng hiện nay đều yêu cầu một lượng nhiệt lớn và ổn định. Vì thế các nguồn nguyên liệu hóa thạch thường được lựa chọn. Tuy nhiên, trong khoảng vài năm trở lại đây, khi nguồn nguyên liệu hóa thạch giảm dần, giá cả tăng cao và năng lượng sinh khối là một lựa chọn lý tưởng vào thời điểm này.
- Ngành công nghiệp dân dụng: Năng lượng sinh khối được sử dụng để thay thế các thiết bị sưởi ấm như lò sưởi, làm nóng bể bơi bốn mùa, mạng nước nóng cho khu vui chơi, nhà hàng, khách sạn và trường học.
Trên đây là những thông tin về Biomass energy- Năng lượng sinh khối mà Lò hơi Bách Khoa đã cung cấp tới bạn, hi vọng đã giúp bạn hiểu rõ hơn về loại năng lượng này.
