Năng lượng sinh khối ít phát thải, giải pháp cho tương lai?

Khi phế phẩm nông nghiệp trở thành nguồn năng lượng

Sau mỗi vụ mùa, cánh đồng lại để lại một lượng lớn phụ phẩm. Rơm rạ, vỏ trấu, lõi ngô, bã mía, cành cây, mùn cưa… nếu không được tận dụng có thể trở thành gánh nặng xử lý. Nhưng nếu nhìn theo một cách khác, đây lại là những nguồn nguyên liệu chứa năng lượng có thể được thu hồi.

Năng lượng sinh khối là năng lượng được tạo ra từ các vật chất có nguồn gốc sinh học như cây cối, phụ phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp, chất thải chăn nuôi và một số loại chất thải hữu cơ. Tùy loại nguyên liệu và công nghệ, sinh khối có thể được đốt trực tiếp để tạo nhiệt, sử dụng trong các nhà máy điện, chuyển thành khí sinh học hoặc chế biến thành nhiên liệu sinh học. Một ví dụ khá dễ hình dung là ngành mía đường. Sau khi ép mía lấy nước, phần bã mía còn lại có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho các lò hơi, tạo hơi nước phục vụ sản xuất hoặc phát điện. Tương tự, vỏ trấu có thể được sử dụng làm nhiên liệu sinh khối tại các cơ sở phù hợp.

Ở Việt Nam, tiềm năng này đặc biệt đáng chú ý bởi nền kinh tế có thế mạnh về nông nghiệp, chế biến nông sản và lâm nghiệp. Theo Điều chỉnh Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050, công suất điện sinh khối được định hướng đạt khoảng 1.523-2.699 MW vào năm 2030 và khoảng 4.829-6.960 MW vào năm 2050.

Năng lượng sinh khối là năng lượng được tạo ra từ các vật chất có nguồn gốc sinh học. Nguồn ảnh: edhasbiofuel.com

Nhưng sinh khối không chỉ có câu chuyện “đốt để lấy điện”. Với các loại chất thải hữu cơ ướt như phân gia súc, chất thải thực phẩm hoặc một số phụ phẩm chế biến, công nghệ xử lý kỵ khí có thể tạo ra khí sinh học. Nếu chất thải chăn nuôi hoặc thực phẩm bị bỏ lại và phân hủy không kiểm soát, khí mê-tan có thể phát sinh rồi thoát vào khí quyển. Ngược lại, nếu được thu gom và đưa vào hệ thống xử lý kỵ khí kín, lượng mê-tan tạo ra có thể được thu hồi để sử dụng làm năng lượng.

Đây chính là điểm khiến năng lượng sinh khối có mối liên hệ khá đặc biệt với bài toán giảm phát thải khí mê-tan - loại khí nhà kính mạnh, có khả năng làm Trái đất nóng lên nhanh hơn nhiều so với CO₂ trong khoảng thời gian ngắn. Việt Nam đã tham gia Cam kết giảm phát thải khí mê-tan toàn cầu tại Hội nghị các Bên tham gia Công ước Khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi khí hậu (COP26) và đặt mục tiêu giảm ít nhất 30% tổng lượng phát thải mê-tan vào năm 2030 so với năm 2020.

Giá trị của năng lượng sinh khối trong kinh tế tuần hoàn

Một bó rơm vốn bị đốt ngoài đồng có thể được thu gom để làm nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho một quy trình sản xuất khác. Một lượng phân chăn nuôi vốn có nguy cơ phát sinh mê-tan nếu để phân hủy tự nhiên có thể được đưa vào hệ thống biogas để thu hồi khí. Một phần phụ phẩm chế biến thực phẩm có thể được chuyển thành năng lượng thay vì đưa thẳng đến bãi chôn lấp. Những trường hợp này cho thấy giá trị của sinh khối không chỉ nằm ở việc tạo ra thêm điện mà còn ở khả năng giải quyết đồng thời nhiều vấn đề: chất thải, năng lượng và phát thải khí nhà kính.

Điện mặt trời, điện gió, thủy điện, sinh khối, nhiên liệu sinh học đều là nguồn năng lượng tái tạo giúp giảm phát thải khí mê-tan. Nguồn ảnh: ierek.com

Đây cũng là lý do năng lượng sinh khối có thể đóng vai trò trong kinh tế tuần hoàn. Một quy trình sản xuất nông nghiệp tạo ra phụ phẩm; phụ phẩm trở thành nguyên liệu cho cơ sở năng lượng; năng lượng quay trở lại phục vụ sản xuất; phần bã sau xử lý, nếu đáp ứng yêu cầu, có thể tiếp tục được tận dụng cho mục đích phù hợp. Dòng vật chất vì thế được kéo dài thay vì kết thúc ngay tại điểm “thải bỏ”.

Trong tương lai, năng lượng sinh khối vì thế có thể trở thành một mảnh ghép quan trọng của hệ thống năng lượng Việt Nam, đặc biệt ở những khu vực có nguồn phụ phẩm nông nghiệp và chất thải hữu cơ dồi dào. Đặc biệt, với những dòng chất thải hữu cơ có nguy cơ phát sinh mê-tan, việc thu hồi khí để tạo năng lượng còn có thể mang lại lợi ích kép: vừa tạo ra nguồn năng lượng, vừa hạn chế một loại khí nhà kính mạnh thoát vào khí quyển.

Trong hành trình hướng tới phát thải ròng bằng “0”, không có một nguồn năng lượng duy nhất có thể giải quyết mọi bài toán. Điện mặt trời, điện gió, thủy điện, sinh khối, nhiên liệu sinh học và các công nghệ mới sẽ cần được kết hợp tùy điều kiện từng khu vực. Với sinh khối, câu chuyện hấp dẫn nhất có lẽ không nằm ở việc biến mọi thứ thành nhiên liệu, mà là biến những thứ từng bị bỏ đi thành tài nguyên, đồng thời giảm chất thải và kiểm soát phát thải mê-tan. Đó có thể là giá trị lớn nhất mà nguồn năng lượng này mang lại cho tương lai.