Sinh khối là gì? Các nguồn năng lượng hình thành nên Biomass
Nhiên liệusinh khối là gì? Sử dụng nhiên liệu sinh khối có gì tốt hơn so với những liệu khác? Đây hẳn là những thắc mắc mà nhiều doanh nghiệp sản xuất đang cần tìm hiểu để ứng dụng cho hệ thống lò hơi công nghiệp hay hoạt động khác cần đến nguồn năng lượng từ nhiên liệu này.
Là một đơn vị cung cấp giải pháp về lò hơi công nghiệp hàng đầu, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn những thông tin một cách chi tiết về loại nhiên liệu khá phổ biến này. Cùng Thiết bị điện Goldsun tìm câu trả lời trong nội dung dưới đây nhé!
Nhiên Liệu Sinh Khối Biomass là gì ?
Sinh khối là gì? Sinh khối – Biomass là vật liệu sinh học được hình thành từ các loài thực vật, cây trồng công nghiệp, phế phụ phẩm nông nghiệp như trấu, rơm rạ, bã mía, mùn cưa gỗ, dăm bào,… Nhiên liệu sinh khối, biomass có thể được sử dụng làm chất đốt trực tiếp hoặc gián tiếp trong hệ thống lò hơi để tạo ra năng lượng cần thiết..
Bên trong công nghệ lò hơi, nhiên liệu sinh khối sẽ bị cháy kiệt để chuyển hóa nước thành hơi bão hòa. Lượng hơi sinh ra có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng sạch cho các máy móc, thiết bị trong xí nghiệp, hoặc nhà máy phát điện.
Nguồn năng lượng sinh khối (biomass) được đánh giá là một nguồn năng lượng tái tạo được dùng để thay thế nhiên liệu hóa thạch như than đá,…
Cũng như các nguồn năng lượng điện mặt trời, khí sinh học, gió,…việc sử dụng nhiên liệu sinh khối trong các ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong tiến trình bảo vệ môi trường, hướng đến phát triển bền vững.
Vì Sinh khối có nguồn gốc từ thực vật và thảm thực vật tái sinh tự nhiên chúng còn được xem là một nguồn tài nguyên tái tạo; có thể được sử dụng để tạo ra nguồn năng lượng dồi dào nhờ sự tích trữ của thực vật thông qua quá trình quang hợp.
Đây là nguồn nhiên liệu đã được ứng dụng từ rất lâu về trước trong cả đời sống và các hoạt động sản xuất công nghiệp. Người ta thường dùng biomass ở nhiều dạng khác nhau như dạn rắn, lỏng, khí…Trong đó, các loại sinh khối ở dạng rắn như củi, trấu, bã điều,…thường được ứng dụng để làm nhiên liệu để tạo ra năng lượng phục vụ nhu cầu sinh hoạt như sưởi ấm, đun nước sôi,…
Nhưng có thể nói, ứng dụng của nhiên liệu sinh khối biomass chủ yếu được sử dụng làm chất đốt cho các hệ thống lò hơi công nghiệp. Thông qua quá trình bị đốt cháy kiệt và làm nước trong lò sôi, giảm đáng kể các khí thải độc hại ra môi trường.
Nguồn nhiệt lượng được giải phóng từ quá trình đốt biomass có thể tạo ra nhiều sản phẩm và ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau: hơi bão hòa, điện, nhiệt nóng, nước nóng.
Các nguồn hình thành năng lượng sinh khối
Sinh khối là gì chúng ta đã biết, tuy nhiên ít ai nhận thấy rằng từ sinh khối lại có thể tạo ra được nguồn năng lượng như: Điện năng, hơi nước, nhiệt năng… các nguồn nhiên liệu. Những nguồn năng lượng này được gọi là năng lượng sinh khối. Nguồn năng lượng sinh khối này là dạng năng lượng tái tạo.
Sinh khối hiện tại có 3 dạng vật chất cơ bản đó là: Rắn, lỏng và khí. Đồng thời, những dạng sinh khối này cũng được chia thành:
- Sơ cấp: Sản xuất thông qua ánh sáng của mặt trời để tạo ra quá trình quang hợp.
- Thứ cấp: Đây là nguồn năng lượng sinh khối được tạo ra nhờ quá trình phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ.
Các nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối
Nguyên liệu sinh khối sau khi trải qua 1 trong 2 quá trình bên trên sẽ tạo thành năng lượng, nhiên liệu. Những loại sản phẩm sinh khối phổ biến đó là:
Sinh khối rắn
Đây là các chất hữu cơ dạng rắn được nén thành dạng bột viên để giải phóng năng lượng dự trữ của chúng. Sinh khối rắn bao gồm: Gỗ và cặn gỗ, dư lượng nông nghiệp, cây năng lương, rác thải đã qua xử lý, chất thải động vật, chất thải rắn từ rác sinh hoạt và rác công nghiệp…
Sinh khối lỏng
Sinh khối lỏng hay còn được gọi là nhiên liệu sinh học, những loại sinh khối lỏng bao gồm: dầu thực vật mới, nhiên liệu Methanol, Ethanol, dầu Diesel sinh học,…
Sinh khối khí
Sinh khối khí hay còn được gọi là khí sinh học, đây là loại khí được đưa ra từ những nhà máy phân hủy rác thải, động vật phân hủy, bùn và phân…Sinh khối khí bao gồm: metan, Biogases, Hydrogen,…
Cách lấy năng lượng từ sinh khối
Có 4 cách để lấy năng lượng từ sinh khối:
Phân hủy sinh học: Sử dụng vi sinh vật để phân hủy sinh khối thành một loại phân tự nhiên có thể được sử dụng để cải tạo đất, làm phân bón cho cây trồng hoặc sản xuất năng lượng.
Quá trình phân hủy sinh học phát ra khí metan, một nguồn năng lượng sạch, có thể được sử dụng để sản xuất điện hoặc nhiên liệu cho các phương tiện di chuyển.
Chưng cất sinh học: Các quá trình chưng cất và trích xuất nhằm chuyển đổi sinh khối thành các dạng năng lượng khác nhau, chẳng hạn như nhiên liệu sinh học và sản phẩm hóa học.
Đốt sinh khối: Áp dụng quá trình đốt để chuyển đổi sinh khối thành năng lượng nhiệt. Năng lượng nhiệt này có thể được sử dụng để sản xuất điện hoặc cung cấp nhiệt cho các tòa nhà và các quá trình công nghiệp.
Nén và đốt sinh khối: Sử dụng quá trình nén để biến đổi sinh khối thành dạng nén rắn, được gọi là briket, và sau đó đốt briket để sản xuất năng lượng nhiệt.
Quy trình tái tạo sinh khối
Khi thực vật sinh trưởng, chúng hấp thụ khí CO2 trong môi trường và ánh sáng mặt trời để thực hiện quá trình quang hợp. Một lượng CO2 tương đương được giải phóng khi thực vật bị phân huỷ hoặc đốt cháy. Lượng khí này lại quay về quá trình quang hợp của các loại cây trong tự nhiên.
Một vòng tuần hoàn lặp đi lặp lại như vậy. Nghĩa là năng lượng sinh khối không đóng góp vào quá trình phát thải khí nhà kính.
Ngoài ra, sinh khối còn được tạo ra từ các nhóm:
Phế phụ phẩm trồng trọt: trấu, rơm, rạ, bã mía, thân ngô, cây công nghiệp (sắn, cao su, dừa…), hạt các loại (lạc, macca, casava), cây ăn quả…đều được xem là loại nhiên liệu biomass.
Phế phụ phẩm lâm nghiệp: giấy vụn, vụn gỗ…;
Phế phụ phẩm chăn nuôi: phân từ trại chăn nuôi gia súc, gia cầm;
Chất thải rắn đô thị: cung là một dạng nhiên liệu biomass tiềm năng cung cấp cho các lò hơi.
Ưu điểm của Biomass – sinh khối là gì
Đem lại nhiều lợi ích đối với doanh nghiệp
Tính ứng dụng của biomass có thể được tính đến như làm nhiên liệu để sản xuất hơi bão hòa, nhiệt và phát điện trong các lò hơi, đặc biệt là các lò hơi tầng sôi. Việc sử dụng sinh khối làm chất đốt có thể mang lại cho doanh nghiệp hiệu quả kinh tế cao xuyên suốt quá trình sản xuất.
Thứ nhất, sinh khối có giá thành rẻ hơn than đá, nên chi phí sản xuất hơi sử dụng nhiên liệu biomass sẽ giúp cơ sở sản xuất tiết kiệm chi phí nhiên liệu lên đến 40% so với sử dụng nhiên liệu hóa thạch nhờ sự đa dạng.
Thứ hai, biomass là nguồn tài nguyên có thể tái tạo được, do vậy có thể đảm bảo được nguồn cung nhiên liệu liên tục cho nhiều nhà máy, xí nghiệp trong suốt quá trình vận hành dự án.
Cuối cùng, nhiên liệu sinh khối biomass được xem là một giải pháp xanh thay thế cho than đá của các ngành công nghiệp ở thời điểm hiện tại.
Chính vì thế, loại nhiên liệu này có thể giúp các cơ sở sản xuất hướng đến mục tiêu phát triển toàn diện, bền vững. Bên cạnh những lợi ích đối với doanh nghiệp, nhiên liệu biomass còn mang lại hiệu quả tích cực đối với môi trường.
Đối với môi trường
Giảm thiểu phát thải CO2: Vật liệu sinh học biomass tích trữ CO2 trong quá trình tăng trưởng và thải ra trong quá trình đốt trực tiếp, do đó, sinh khối giúp tái chế carbon trong khí quyển và giảm thiểu tối đa hiệu ứng nhà kính.
Hạn chế lượng rác thải thải: Bằng cách tận dụng nguồn rác thải tưởng chừng vô dụng thành nhiên liệu hữu ích chính là sinh khối, tỷ lệ khói thải ra ngoài sẽ giảm đáng kể. Quá trình sản xuất điện sử dụng nhiên liệu sinh khối có thể giảm từ 14% – 90% lượng khí thải so với nhiên liệu hóa thạch.
Năng lượng sinh khối – nhìn về Việt Nam
Tại Việt Nam, năng lượng sinh học nói chung và sinh khối nói riêng trong thị trường năng lượng tái tạo vẫn còn khá mới mẻ.
Rào cản chủ yếu nằm ở việc thiếu thông tin về các công nghệ hiện đại, năng lực và kiến thức cho đội ngũ vận hành, khó tiếp cận được cơ chế tài chính phù hợp, đặc biệt là vấn đề nguồn nguyên liệu phân tán, thiếu bền vững, có tính mùa vụ, và giá cả chưa được kiểm soát.
Với ngành nông nghiệp chiếm tỷ trọng 14,68% GDP và 39,35% tổng dân số tham gia vào lực lượng lao động trong năm 2018, Việt Nam có tiềm năng lớn về sản xuất năng lượng sinh học.
Trong các văn bản chỉ đạo của Bộ Chính trị và Chính phủ, năng lượng sinh học được kỳ vọng sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn cung năng lượng và góp phần phát triển năng lượng tái tạo.
Theo báo cáo chuyên sâu có tên GGGI của Viện Tăng trưởng Xanh toàn cầu Hàn Quốc công bố tháng 11 năm 2018, tiềm năng của năng lượng sinh khối để phát triển ngành điện ở Việt Nam rất lớn, ví dụ bã mía, trấu, mùn cưa… chẳng hạn.
Dự án sản xuất điện từ bã mía ở Việt Nam thông qua các nghiên cứu tiền khả thi (NCTKT) do GGGI và GIZ đồng thực hiện đối với năm nhà máy đường ở Việt Nam đã được thực hiện.
Chính phủ Đức, thông qua Quỹ Sáng kiến Khí hậu Quốc tế (IKI) của Bộ Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên và An toàn hạt nhân Liên bang Đức, đã tài trợ Dự án “Bảo vệ khí hậu thông qua phát triển thị trường năng lượng bền vững ở Việt Nam” (Dự án BEM).
Dự án được Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức GIZ phối hợp cùng Cục Điện lực và Năng lượng Tái tạo thuộc Bộ Công Thương thực hiện từ năm 2019 và sẽ kết thúc vào năm 2023. Cam kết của hai bên là cải thiện các điều kiện tiên quyết cho việc sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên sinh khối để sản xuất điện và nhiệt tại Việt Nam.
Dự án BEM nằm trong khuôn khổ của Chương trình Hỗ trợ Năng lượng GIZ (ESP).
Mục tiêu của Chương trình ESP là đóng góp vào chiến lược giảm phát thải khí nhà kính và chiến lược tăng trưởng xanh của Việt Nam, thông qua tăng cường khung pháp lý cho năng lượng tái tạo và hiệu quả năng lượng nhằm thúc đẩy đầu tư từ khu vực tư nhân thông qua nâng cao năng lực chuyên môn và quản lý của các bên liên quan.
Theo GIZ, sản phẩm phụ phẩm nông nghiệp rất dồi dào như trấu, rơm rạ, bã mía, hay phụ phẩm gỗ. Với hàm lượng silica cao, tiềm năng lý thuyết khoảng 9 triệu tấn, trấu được dự án BEM của GIZ lựa chọn để hợp tác với Sanofi Việt Nam trong việc triển khai dự án “Trấu – Nhiên liệu xanh mới” (RING).
Thông qua dự án, nhà máy Sanofi Việt Nam, kỳ vọng sẽ giảm 2.000 – 3.000 tấn CO2 mỗi năm, giảm 40% chi phí hơi nước, và đặc biệt sẽ sử dụng 100% nguồn năng lượng sinh khối trấu trong sản xuất./.
Trên đây là những thông tin của Thiết bị điện Goldsun giúp bạn hiểu rõ hơn về nhiên liệu Biomass, cũng như những ứng dụng thực tế từ nhiên liệu này. Nếu như bạn muốn tìm hiểu rõ hơn về nhiên liệu sinh khối là gì? cũng như đang tìm hiểu về các hệ thống ứng dụng nhiên liệu sinh khối như lò hơi công nghiệp, hãy liên hệ ngay cho chúng tôi. Với kinh nghiệm triển khai và cung cấp giải pháp hàng đầu trong ngành, chúng tôi sẽ đưa ra cho bạn những thông tin chi tiết và sâu hơn về giải pháp này.
