Biomass energy là gì? Ứng dụng của biomass energy trong cuộc sống
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch và bền vững là một trong những thách thức lớn nhất của nhân loại. Biomass energy hay năng lượng sinh khối, với nguồn gốc từ các vật liệu hữu cơ dễ tái tạo, đang nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn. Không chỉ giúp giảm thiểu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, năng lượng sinh khối còn góp phần tạo ra một nền kinh tế xanh và bền vững. Cùng NAAN tìm hiểu về Biomass energy là gì cũng như ứng dụng của chúng hiện nay.
Biomass energy là gì?
Biomass energy hay còn gọi là Năng lượng sinh khối, là 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 là những loại năng lượng được lấy từ các vật liệu như cây cỏ, gỗ, trấu, chất thải chăn nuôi, vv.
>>> Xem thêm: Nhiên liệu Biomass là gì? Ưu điểm và ứng dụng của nhiên liệu Biomass tại Việt Nam
Lợi ích của biomass energy
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 hóa thạch như dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
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. Từ đó 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.
Những sản phẩm biomass energy
Nhiên liệu lỏng, nhiên liệu sinh học
Không giống như các nguồn năng lượng tái tạo 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 biomass 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
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.
Kết luận:
Năng lượng sinh khối hay biomass energy không chỉ là một giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch mà còn là một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng một tương lai bền vững. Với tiềm năng to lớn và những lợi ích rõ ràng, năng lượng sinh khối xứng đáng được đầu tư và phát triển mạnh mẽ hơn nữa.
