HIỆN TRẠNG VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI TẠI VIỆT NAM

Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệtnăng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbinhơi, phân hủy yế

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



MÔN HỌC: QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG

Đề tài:

HIỆN TRẠNG VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG

SINH KHỐI TẠI VIỆT NAM

GVHD : GS.TS Lê Chí Hiệp THỰC HIỆN: Ngô Quang Hiếu

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2011

Mục lục

1 Định nghĩa 3

2 Phân loại năng lượng sinh khối 3

2.1 Nhiên liệu lỏng 3

2.2 Khí sinh học (Biogas) 4

2.3 Nhiên liệu sinh khối rắn 4

3 Nguồn gốc 4

3.1 Chất bã của sinh khối đã qua xử lý 4

3 2 Bột giấy và các chất bã trong quá trình sản xuất giấy 5

3.3 Bã cây rừng 5

3.4 Bã nông nghiệp 5

3.5 Chất thải từ gia súc 6

3.6 Các loại bã thải khác 8

3.7 Cây trồng năng lượng 8

4 Ứng dụng của năng lượng sinh khối 9

4.1 Sản xuất nhiệt truyền thống 10

4.2 Nhiên liệu sinh khối 10

4.3 Sản xuất điện từ năng lượng sinh khối 11

5 Ưu nhược điểm của phát triển năng lượng sinh khối 12

5.1 Ưu điểm 12

5.1.1 Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội 13

5.1.2 Lợi ích về mặt môi trường 13

5.2 Nhược điểm 15

5 Thuận lợi và khó khăn trong việc sản xuất nhiên liệu sinh khối 16

5.1 Thuận lợi 16

5.2 Khó khăn 19

6 Nhiên liệu sinh học và vấn đề phát triển bền vững 20

Nhận xét và kết luận: 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

1 Định nghĩa

Sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thựcvật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp Sinh khối cũng bao gồm cảnhững vật chất được xem nhưng chất thải từ các xã hội con người như chất thải từ quátrình sản xuất thức ăn nước uống, bùn/nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia (hữu cơ)công nghiệp và các thành phần hữu cơ của chất thải sinh hoạt

Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệtnăng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbinhơi, phân hủy yếm khí, đốt kết hợp, khí hóa và nhiệt phân

Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí được đốt, ủ để phóng thích năng lượng Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ cung cấp phần năng lượng đáng kể trên thế giới

Ít nhất một nửa dân số thế giới dựa trên nguồn năng lượng chính từ sinh khối Con người

đã sử dụng chúng để sưởi ấm và nấu ăn cách đây hàng ngàn năm Hiện nay, gỗ vẫn được

sử dụng làm nhiên liệu phổ biến ở các nước đang phát triển

Sinh khối cũng có thể chuyển thành dạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êtanol dùng trong các động cơ đốt trong; hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng cho nhu cầu năng lượng ở quy mô gia đình

2 Phân loại năng lượng sinh khối

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 khảnăng 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 nónghơn

 Diesel sinh học (BioDiesel)

Diesel sinh học có thể sử dụng thay thế cho diesel vì nó có tính chất tương đương vớinhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầuthực vật hay mỡ động vật bằng phản ứng chuyển hóa este Các chất dầu trộn với sodiumhydroxide và methanol (hay ethanol) tạo ra dầu diesel sinh học và glycerine bằng phảnứng chuyển hóa este

 Ethanol (hoặc là cồn ethyl)

Ethanol là nhiên liệu dạng lỏng, không màu, trong suốt, dễ cháy Ethanol được dùng nhưphụ 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 cóthành phần cellulose cao, qua quá trình lên men tại lò khô hoặc lò ướt Tại cả hai lò này,

bã men (hèm) được sản xuất và cung cấp cho gia súc tại các nông trại

2.3 Nhiên liệu sinh khối rắn

Bao gồm cây cối, chất xơ gỗ, chất thải gia súc,chất thải nông lâm nghiệp, chất thải gỗthành thị, chất thải rắn đô thị, khí ở các hố chôn lấp

3 Nguồn gốc

Sinh khối là vật chất hữu cơ, đặc biệt là các chất cellulose hay ligno-cellulosic Sinh khối

là các vật chất tái tạo, bao gồm cây cối, chất xơ gỗ, chất thải gia súc, chất thải nông nghiệp, và thành phần giấy của các chất thải rắn đô thị

Cây dự trữ năng lượng mặt trời trong các tế bào cellulose và lignin (chất gỗ) thôngqua quá trình quang hợp Cellulose là một chuỗi polymer của các phân tử đường 6-carbon Lignin là chất hồ kết dính các chuỗi cellulose với nhau Khi đốt, các liên kết giữacác phân tử đường này vỡ ra và phóng thích năng lượng dưới dạng nhiệt, đồng thời thải

ra khí CO2 và hơi nước Các sản phẩm phụ của phản ứng này có thể được thu thập và sửdụng để sản xuất điện năng Các chất này thường đươc gọi là năng lượng sinh học hoặcnhiên liệu sinh học

Các nguồn sinh khối trong nước bao gồm các chất dư thừa, chất bã của sinh khối đã được

xử lý Các chất này gồm có bột giấy, chất thải nông lâm nghiệp, chất thải gỗ thành thị,chất thải rắn đô thị, khí ở các hố chôn lấp, chất thải của gia súc, các giống cây trên cạn vàdưới nước được trồng chủ yếu để khai thác năng lượng Các giống cây này dược gọi làcác giống cây năng lượng Ở số lượng lớn, nguồn sinh khối được gọi là nguyên liệu sinhkhối Sử dụng các chất thải thì hiệu quả hơn để chúng tự phân rã, giảm mối nguy hại đốivới môi trường xung quanh Dưới đây là các mô tả chi tiết của từng loại sinh khối:

3.1 Chất bã của sinh khối đã qua xử lý

Các quá trình xử lý sinh khối đều sinh ra các sản phẩm phụ và các dòng chất thải gọi làchất bã Cac chất bã này có một lượng thế năng nhất định Không phải tất cả các chất bãđều có thể được sử dụng cho sản xuất điện năng, một số cần phải được bổ sung với các

chất dinh dưỡng hay các nguyên tố hóa học Tuy nhiên, việc sử dụng các chất bã là rất

đơn giản vì chúng đã được thu thập/phân loại qua quá trình xử lý

3 2 Bột giấy và các chất bã trong quá trình sản xuất giấy

Cây cối có các thành phần như lignin, hemicellulose, và sợi cellulose Do các tính chấthóa học và vật lý, lignin dễ dàng chia nhỏ hơn cellulose Quá trình nghiền nhão làm táchrời và chia nhỏ các sợi lignin trong cây nhằm suspend các sợi cellulose để tạo ra giấy.Các bột giấy dư thừa tạo nên chất bã Các chất bã này là các sản phẩm phụ của các quátrình đốn và xử lý gỗ Các quá trình xử lý gỗ để tạo ra sản phẩm, đồng thời thải ra mùncưa, vỏ cây, nhánh cây, lá cây và bột giấy Thông thường, các nhà máy giấy hay dùng cácchất thải này để tạo ra điện cho vận hành nhà máy

3.3 Bã cây rừng

Các chất thải từ rừng bao gồm củi gỗ từ các quá trình làm thưa rừng nhằm giảm nguy

cơ cháy rừng, sinh khối không được thu hoạch hoặc di dời ở nơi đốn gỗ cứng và mềmthương mại và các vật liệu dư thừa trong quá trình quản lý rừng như phát rừng và di dờicác cây đã chết Một trong những thuận lợi của việc tận dụng bã cây rừng là một phần lớncác bã dạng này được tạo ra từ các nhà máy giấy hoặc các nhà máy xử lý gỗ, do đó phầnlớn nguồn nguyên liệu có thể sử dụng ngay được Cũng vì lý do này, việc tái sử dụngmùn cưa, bã gỗ để tạo năng lượng tập trung ở các nhà máy công nghiệp giấy và gỗ,nhưng tiềm năng nguyên liệu thật sự là lớn hơn nhiều[vi] Theo WEC, tổng công suất dựđoán trên toàn cầu của bã thải từ rừng là 10.000 MWe

3.4 Bã nông nghiệp

Chất thải nông nghiệp là các chất dư thừa sau các vụ thu hoạch Chúng có thể được thugom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái Các chất thảinông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu Hằng năm, có khoảng 80 triệucây bắp được trồng, cho nên vỏ bắp đươc dự đoán sẽ là dạng sinh khối chính cho các ứngdụng năng lượng sinh học Ở một số nơi, đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phảiđược 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 khôngđược 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 bãnông 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 cơbản của thế giới (ví dụ như lúa mạch, lúa mì, gạo, bắp, mía đường ) và tỷ lệ thu hồi là25% 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, sinhthái và lương thực Theo ước tính của WEC, tổng công suất toàn cầu từ nhiên liệu bã thảinông 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 làtận dụng các bã thải từ công nghiệp mía đường, xử lý gỗ và làm giấy

Các thống kê cho thấy hơn 300 triệu tấn bã mía và củ cải đường được thải ra mỗi năm,tập trung hầu hết ở các nhà máy đường Các số liệu của FAO cho thấy khoảng 1.248 tấnmía được thu hoạch vào năm 1997, trong đó là 25% bã mía ép (312 triệu tấn) Nănglượng của 1 tấn bã mía ép (độ ẩm 50%) là 2,85 GJ/tấn Đó là chưa kể các phần thừa

(barbojo, phần ngọn và lá) và phần thải trong quá trình thu hoạch mía Các phần này lạichiếm một tiềm năng năng lượng cao hơn cả (55%), thế nhưng hiện nay phần lớn vẫn chỉ

bị đốt bỏ hoặc để phân rã ngoài đồng Nói cách khác, tiềm năng lớn này hầu hết vẫn đang

bị bỏ phí Cho đến năm 1999, Châu Á vẫn dẫn đầu về sản lượng bã mía (131 triệu tấn),sau đó là đến Nam Mỹ (89 triệu tấn) Các nhà máy sản xuất đường đã có truyền thống tái

sử dụng bã mía để đốt tạo hơi nước từ nhiều thế kỷ qua, nhưng hiệu suất vẫn còn rất thấp.Cho đến gần đây, do sức ép kinh tế, các nhà máy đường đã phải tìm các giải pháp kháchoặc cải thiện hiệu suất tái tạo năng lượng, một số nhà máy thậm chí còn bán điện thừa,đặc biệt là tại Brazil, Ấn Độ, Thái Lan

3.5 Chất thải từ gia súc

Chất thải gia súc, như phân trâu, bò, heo và gà, có thể được chuyển thành gas hoặcđốt trực tiếp nhằm cung cấp nhiệt và sản xuất năng lượng Ở những nước đang phát triển,các bánh phân được dùng như nhiên liệu cho việc nấu nướng Hơn nữa, phần lớn phângia súc có hàm lượng methane khá cao Do vậy, phương pháp này khá nguy hiểm vì cácchất đôc hại sinh ra từ việc đốt phân là nguy hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, lànguyên nhân gây ra 1,6 triệu người chết mỗi năm ở các nước đang phát triển tạo ra một

số lượng lớn phân gia súc tạo nên nguồn hữu cơ phức tạp cùng với các vấn đề môitrường Các trang trại này dùng phân đế sản xuất năng lượng với các cách thức thích hợpnhằm giảm thiểu các mối nguy hại đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng Các chấtthải này có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năngthông qua các phương pháp tách methane và phân hủy yếm khí

Tiềm năng năng lượng toàn cầu từ phân thải được ước lượng vào khoảng 20 EJ(Woods & Hall, 1994) Tuy nhiên, con số này không nói lên được điều gì cụ thể do bảnchất rất đa dạng của nguồn nguyên liệu (các loại gia súc khác nhau, địa điểm, điều kiệnnuôi dưỡng, chuồng trại) Ngoài ra, việc sử dụng phân súc vật để tại năng lượng ở qui môlớn vẫn còn là một câu hỏi lớn vì những yếu tố sau:

 Phân có giá trị tiềm năng lớn hơn ở những mục đích khác, ví dụ nhưng để bón cây, tức là mang lại lợi ích cao hơn rõ ràng cho nông dân.

 Phân là nhiên liệu có hiệu suất thấp, do đó người ta có khuynh hướng chuyển qua các dạng năng lượng sinh học khác có hiệu suất cao hơn

 Các tác động về môi trường và sức khỏe từ việc khai thác phân thải có phần tiêu cực hơn các dạng nhiên liệu sinh học khác.

3.6 Các loại bã thải khác

a) Chất thải củi gỗ đô thị

Chất thải củi gỗ là nguồn chất thải lớn nhất ở các công trường Chất thải củi gỗ đô thị baogồm các thân cây, phần thừa cây đã qua cắt tỉa Những vật liệu này có thể được thu gom

dễ dàng sau các dự án công trường và cắt tỉa cây, sau đó có thể được chuyển thành phân

trộn hay được dùng để cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy năng lượng sinh học

b) Chất thải rắn đô thị

Chất thải ở các trung tâm thương mại, cơ quan, trường hoc, nhà dân có một hàm lượngnhất định của các vật chất hữu cơ có xuất xứ từ cây, là một nguồn năng lượng tái tạokhông nhỏ Giấy thải, bìa cứng, các tông, chất thải gỗ là những ví dụ của nguồn sinh khối

trong chất thải đô thị

Khí ở các bãi chôn lấp phần lớn trong quá trình phân hủy yếm khí, sản phẩm phụ tựnhiên của quá trình phânn hủy chất thải hữu cơ của vi sinh vật có một lượng lớn khímethane, có thể được thu thập, chuyển dạng và dùng để tạo ra năng lượng Các chất thảinày được thu gom, tái tạo thông qua quá trình tiêu hóa và phân hủy yếm khí Sự thu gomcác chất thải trong các bãi chôn lấp và dùng chúng như một nguồn nănh lượng sinh họctái 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

3.7 Cây trồng năng lượng

Các giống cây năng lượng là các giống cây, cây cỏ được xử lý bằng công nghệ sinh học

để trở thành các giống cây tăng trưởng nhanh, được thu hoạch cho mục đích sản xuấtnăng lượng Các giống cây này có thể được trồng, thu hoạch và thay thế nhanh chóng Cây trồng năng lượng có thể được sản xuất bằng 2 cách: i) Các giống cây năng lượngchuyên biệt trồng ở những vùng đất dành đặc biệt cho mục đích này và ii) trồng xen kẽ vàcác cây trồng bình thường khác Cả 2 phương pháp này đều đòi hỏi có sự quản lý tốt vàphải được chứng minh là đem lại lợi ích rõ ràng cho người nông dân về mặt hiệu quả sửdụng đất

a) Các giống cây cỏ (thảo mộc) năng lượng

Đây là các giống cây lâu năm được thu hoạch hằng năm sau 2-3 năm gieo trồng để đạttới hiệu suất tối đa Các giống cây này bao gồm các loại cỏ như cỏ mềm (switchgrass)xuất xứ từ Bắc Mỹ, cỏ voi miscanthus, cây tre, cây lúa miến ngọt, cỏ đuôi trâu cao, lúa

mì, kochia Các giống cây này thường được trồng cho việc sản xuất năng lượng

b) Các giống cây gỗ năng lượng

Các giống cây gỗ có vòng đời ngắn là các giống cây phát triển nhanh và có thể thuhoạch sau 5-8 năm gieo trồng Các giống cây này bao gồm cây dương ghép lai, cây liễughép lai, cây thích bạc, cây bông gòn đông phương, cây tần bì xanh, cây óc chó đen,sweetgum và cây sung

c) Các giống cây công nghiệp

Các giống cây này đang được phát triển và gieo trồng nhằm sản xuất các hóa chất vàvật liệu đặc trưng nhất định Ví dụ như cây dâm bụt và rơm dùng trong sản xuất sợi,castor cho acid ricinoleic Các giống cây chuyển gen đang được phát triển nhằm sản xuấtcác hóa chất mong muốn giống như một thành phần của cây, chỉ đòi hỏi sự chiết xuất vàtinh lọc sản phẩm.

d) Các giống cây nông nghiệp

Các giống cây nông nghiệp bao gồm các sản phẩm sẵn có hiện tại như bột bắp và dầubắp, dầu đậu nành, bột xay thô, bột mì, các loại dầu thực vật khác và các thành phần đangđược phát triển cho các giống cây tương lai Mặc dù các giống này thường được dùng đểsản xuất nhựa, các chất hóa học và các loại sản phẩm, chúng thường cung cấp đường, dầu

và các chất chiết xuất khác

e) Các giống cây dưới nước ( thủy sinh)

Nguồn sinh khối đa dạng dưới nước bao gồm tảo, tảo bẹ, rong biển, và các loại vi thựcvật biển Các giống dùng trong thương mại bao gồm chiết xuất của tảo bẹ dùng cho cácchất làm đặc và các chất phụ gia thực phẩm, chất nhuộm từ tảo, chất xúc tác sinh họcđược dùng trong các quá trình xử lý sinh học ở các môi trường khắc nghiệt

Cho đến nay, đã có một số các đồn điền trồng cây năng lượng.Ví dụ tại Brazil, có khoảng

3 triệu hécta đồn điền eucalyptus sử dụng làm than gỗ Tại Trung Quốc đã có chươngtrình phát triển đồn điều 13,5 triệu hécta cho nhiên liệu gỗ cho đến 2010 Tại Thụy Điển,16.000 hecta dương liễu được trồng để làm nguồn nguyên cho năng lượng

Tóm lại, nguyên liệu sinh khối hiện vẫn là nguồn nl tái tạo bền vững và dồi dào nhất hiệnnay trên thế giới Tiềm năng của nl sinh học mỗi năm là 2.900 EJ, tuy nhiên chỉ có 270

EJ là được xem như có thể khai thác được trên tiêu chuẩn bền vững và giá cả cạnh tranh.Một điều cần nhấn mạnh ở đây là vấn đề còn lại không phải là nguồn nguyên liệu, mà làkhả năng quản lý và luân chuyển tốt năng lượng tạo ra đến người sử dụng

Bã thải hiện nay vẫn là nguồn cung cấp chính năng lượng sinh khối và vẫn sẽ đóngvai trò chủ đạo trong tương lai gần, và các loại cây trồng năng lượng sẽ ngày càng trở nênquan trọng trong tương lai xa Sự phát triển của năng lượng sinh khối, đặc biệt là dướicác dạng hiện đại, sẽ có một ảnh hưởng quan trọng không chỉ đến lĩnh vực năng lượng,

mà còn thúc đẩy quá trình hiện đại hóa nông nghiệp, và phát triển nông thôn

4 Ứng dụng của năng lượng sinh khối

Sinh khối có thể được xử lý ở nhiều dạng chuyển đổi khác nhau để tạo ra năng lượng, nhiệt lượng, hơi và nhiên liệu Hầu hết các quá trình chuyển đổi sinh khối có thể được chia ra làm hai loại như sau:

 Chuyển đổi nhiệt hóa (thermochemical): bao gồm đốt nhiệt (combustion), khí hóa

Hydrogen trong tài liệu này) từ sinh khối Cũng có các phân biệt những cách chiết suất khác nhau, phụ thuộc vào sản phẩm của quá trình này là nhiệt, điện năng hoặc nhiên liệu.

4.1 Sản xuất nhiệt truyền thống

Quá trình khai thác sinh khối để tạo nhiệt có một lịch sử rất lâu dài[vii], và vẫn tiếp tụcđóng một vai trò quan trọng trong xã hội loài người trong thời kỳ hiện đại Nhiệt lượng từviệc đốt sinh khối được sử dụng để đốt sửa ấm, để nấu chín thức ăn, để đun nước tạohơi Thành phần năng lượng trong sinh khối khô (dry biomass) dao động tự 7.000Btu/lb (rơm) cho đến 8.500 Btu/lb (gỗ) Xin đưa ra đây một ví dụ so sánh: để nấu mộtbữa ăn thì cần khoảng 10.000 Btu, trong khi đó một gallon xăng thì tương đương124.884 Btu

4.2 Nhiên liệu sinh khối

Sinh khối dạng rắn có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng để cung cấp trongcác xe hơi, máy cơ khí (trong đó có các máy phát điện diesel), và thậm chí trong các bộphận sản xuất công nghiệp Ba dạng nhiên liệu phổ biến sản xuất từ sinh khối (biofuel) làmethanol, ethanol, và biodiesel Không giống như xăng và dầu diesel, biofuels có chứaoxy Pha nhiên liệu sinh học vào các sản phẩm dầu khí sẽ gia tăng hiệu suất đốt của nhiênliệu và từ đó giảm ô nhiễm không khí

a) Methanol

Methanol là cồn từ gỗ (wood alcohol) Methanol không có hiệu suất nhiên liệu caonhư xăng nên chỉ được dùng chủ yếu như tác chất chống đông hoặc được sử dụng trongquá trình sản xuất một số hóa chất khác, như formaldehyde

Ethanol và bioesel có thể được trộn lẫn với hoặc được dùng thay thế trực tiếp cho cácdạng nhiên liệu từ nhiên liệu hóa thạch như xăng và dầu diesel Sử dụng nhiên liệu sinhhọc giúp giảm các chất khí thải độc hại, từ đó hạn chế hiệu ứng nhà kính, tăng khả năngđộc lập năng lượng của quốc gia và đồng thời hỗ trợ phát triển nông nghiệp và kinh tếnông thôn

b) Ethanol (hoặc là cồn ethyl)

Ethanol là nhiên liệu dạng lỏng, không màu, trong suốt, dễ cháy Ethanol được dùngnhư phụ gia cho xăng, với mục đích tăng chỉ số octane và giảm khí thải hiệu ứng nhàkính Ethanol tan trong nước và phân hủy sinh học được Ethanol được sản xuất từ sinhkhối có thành phần cellulose cao (như bắp), qua quá trình lên men tại lò khô hoặc lòướt[x] Tại cả hai lò này, bã men (hèm) được sản xuất và cung cấp cho gia súc tại cácnông trại

Hầu hết các loại động cơ thông thường có thể dùng xăng pha cồn với nồng độ cồn tối

đa là 24% Đối với các loại động cơ hiện đại nhất hiện nay, ví dụ như dạng động cơ FFV , hỗn hợp "cồn pha xăng" với tỷ lệ cồn lên đến 85% (hay còn gọi là nhiên liệu E85)

có thể được sử dụng Trên thế giới hiện nay đã có các loại xe sử dụng E85 được sản xuất.Brazil hiện nay là quốc gia có nhiều tham vọng nhất về việc sử dụng nhiên liệu động cơ

từ nguồn gốc sinh học này

Ethanol hẳn nhiên có tác động môi trường tích cực hơn rất nhiều so với xăng thôngthường, trong cả phương diện cơ sở sản xuất và tiêu thụ (đốt trong động cơ) Các nhàmáy sản xuất Ethanol thải ra ít hơn các chất khí hiệu ứng nhà kính như CO2, CH4 Hỗnhợp xăng pha cồn 10%, hay còn gọi là E10, thải ra ít khí hiệu ứng nhà kính hơn xăngthông thường đến 26% Theo tính toán của ORNEL, sử dụng 1 tấn nhiên liệu Ethanol sẽgiảm được 2,3 tấn CO2 và các khí thải độc hại khác

Brazil và Mỹ hiện là 2 hai quốc gia tiên phong về sản suất Ethanol ở qui mô lớn, bỏ xacác nước còn lại như Cộng Đồng Châu Âu, Argentina, Kenya, Malawi Sản lượngEthanol trên thế giới hiệu nay là 20-21 tỷ lít/năm Mỹ vẫn dẫn đầu về thị trường tiêu thụ,sau đó đến EU và Brazil Một số quốc gia khác cũng đang lên kế hoặch sản xuất nhiênliệu Ethanol ở qui mô nhỏ như Mexico, Ấn Độ, Colombia

c) Dầu diesel sinh học (biodiesel)

Biodiesel là sản phẩm của quá trình kết hợp cồn (trong đó có ethanol) với dầu chiết ra

từ đậu nành, hạt nho, mỡ động vật, hoặc từ các nguồn sinh khối khác

4.3 Sản xuất điện từ năng lượng sinh khối

Cho đến ngày nay, có khá nhiều kỹ thuật chuyển sinh khối thành điện năng Các côngnghệ phổ biến nhất bao gồm: đốt trực tiếp hoặc tạo hơi nước thông thường (direct-fired orconventional steam approach), nhiệt phân, đốt kết hợp co-firing, khí hóa (biomass , tiêu

yếm khí, sản xuất điện từ khí thải bãi chôn lấp rác

a) Công nghệ đốt trực tiếp và lò hơi

Đây là 2 phương pháp tạo điện từ sinh khối rất phổ biến và được vận dụng ở hầu hếtcác nhà máy điện năng lượng sinh khối Cả 2 dạng hệ thống này đều đốt trực tiếp cácnguồn nguyên liệu sinh học (bioenergy-feedstock) để tạo hơi nước dùng quay turbin máyphát điện Hai phương pháp này được phân biệt ở cấu trúc bên trong buồng đốt hoặc lònung Tại hệ thống đốt trực tiếp, sinh khối được chuyển vào từ đáy buồng đốt và không