Năng lượng sinh học và cuộc cách mạng xanh của thế kỷ 21 pdf

Năng lượng sinh học và cuộc cách mạng xanh của thế kỷ 21 M ột thách thức lớn cho nhân loại trong th ế kỷ 21 là giảm phát thải khí nhà kính, yếu tố quyết định gây ra biến đổi khí hậu. Vấn đ ề chính được đặt ra là tìm được một nguồn năng lư ợng sạch, rẻ, dồi dào để thay thế cho nguồn nhiên li ệu hóa thạch, được coi là bẩn và đang đư ợc dự báo là sẽ cạn kiệt trong nay mai. Năng lư ợng sinh học hiện đang là một hướng đi mà nhiều quốc gia đ ã lựa chọn. Năng lượng sinh học trên thế giới Hàn Quốc đã xây dựng cho mình một Chiến lư ợc tăng trưởng xanh, phát thải ít cac- bon (Green, low carbon growth strategy) trong vòng 60 năm t ới với các công c ụ chính là công nghệ, chính sách và thay đổi lối sống. Đối với lãnh đạo đất nước này, t ăng trư ởng xanh không phải là một sự lựa chọn mà là sự lựa chọn duy nh ất. Một trong những mục tiêu mà Chiến lược đề ra là đ ến 2050, Hàn Quốc sẽ hoàn toàn không b ị phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giải pháp chính là tăng cường năng lư ợng hạt nhân, phát triển năng lượng tái tạo. Năng lư ợng sinh học đang được tích cực nghiên c ứu, phát triển ở đất nước này với mục tiêu đến n ăm 2030 năng lượng tái tạo sẽ đạt 11%, trong đó năng lư ợng từ sinh khối sẽ đạt 7,12%. Ngoài các công ngh ệ chế tạo bioga thông thường như t ừ sinh khối, từ chất thải chăn nuôi, Hàn Quốc đang tích cực phát tri ển bioga t ừ bùn thải. Theo tính toán của các nhà khoa h ọc thì cứ 100kg COD bùn thải (từ hệ thống xử lý nước thải) khi đi vào bể yếm khí sẽ cho ra 40- 45m3 khí mê-tan, 5kg bùn và nước thải có chứa 10- 20kg COD. Ở Nhật Bản, Chính phủ đã ban hành Chiến lư ợc năng lư ợng sinh khối (Nippon Biomas Strategy) từ năm 2003 và hiện nay đang tích c ực thực hiện Dự án phát triển các đô th ị sinh khối (biomass town) và đã có 208 đô thị đạt danh hiệu này, mục tiêu đ ến 2010 sẽ đạt 300 thành phố/đô thị. Ở Đức, Luật Năng lượng tái tạo có hiệu lực từ n ăm 2000, đã đưa ra cơ chế khuyến khích ưu tiên phát lên lưới điện quốc gia những nguồn điện từ n ăng lượng tái tạo (mặt trời, gió, thuỷ đi ện, sinh khối và địa nhiệt). Sản xuất đi ện từ bioga từ sinh khối hiện nay đang rất phát triển với số lượng nhà máy đã đ ạt tới 4600 nhà máy với tổng công suất 1700MW n ăm 2009, và dự kiến sẽ t ăng lên 5400 nhà máy năm 2015. Tương tự, ở Trung Quốc đã có Luật năng lư ợng tái tạo và hiện nay đã có hơn 80 nhà máy đi ện sản xuất từ sinh khối với công suất đến 50MW/nhà máy. Tiềm năng là có thể đạt được 30GW đi ện từ loại hình năng lượng này và Chính phủ hiện đang thúc đẩy hợp tác, mời gọi đầu tư. Vi ệc nghiên cứu phát triển bioga để chạy máy phát đi ện từ bùn thải từ các trạm xử lý nước thải cũng đang được thực hi ện. Đây là một hoạt động rất có tiềm năng vì hi ện nay trên toàn Trung Quốc đã có đ ến 1521 nhà máy xử lý nước thải được xây dựng tính đến n ăm 2008 và sẽ tiếp tục tăng, với tỷ lệ nước thải đư ợc xử lý là 28% (1999), 63% (2008) và 70% (dự kiến 2010). Ở Canada, trường đại học Lakehead hiện đang nghiên c ứu chế tạo dầu sinh học thông qua việc hoá l ỏng các loại sinh khối, chất thải trong nông nghiệp như phần thải từ cây lúa mì, ngô, v.v Theo đó, qua một quá trình thuỷ phân dưới đi ều kiện nhiệt độ và áp suất cao t ừ các loại sinh khối này sẽ thu được dầu sinh học (bio-crude oil) có thể dùng đ ể phát triển biodiesel sau này. Một hư ớng nghiên cứu khác là thay th ế ethanol bằng butanol sinh học bởi nó cung cấp nhiều năng lượng hơn khi cùng m ột đơn vị thể tích. Một số trường đ ại học, viện nghiên cứu ở Mỹ và Hàn Quốc đã nghiên cứu đ ể chế tạo butanol sinh học từ các loại sinh khối. Ở Thái Lan, Chính phủ đề ra mục tiêu năng lư ợng tái tạo đạt 20% trên tổng năng lư ợng tiêu thụ vào năm 2022. Thái Lan đã bãi b ỏ việc sử dụng dầu diesel 100% từ 2008, thay vào đó là B2 và d ự kiến đến năm 2011 s ẽ chuyển sang B5. Biodiesel chủ yếu đư ợc sản xuất từ dầu cọ (palm oil) với tổng khối lư ợng là 1,3 triệu tấn biodiesel/ngày (2008) và dự kiến đến 2022, số lư ợng này sẽ là 4,5 triệu lít/ngày. Thái Lan cũng tích cực thức đ ẩy việc thu mua, tái chế các loại dầu ăn th ải bỏ sau sử dụng từ các cơ s ở công nghiệp thực phẩm, từ các nhà hàng, khách sạn, các hộ gia đình để sản xuất thức ăn gia súc và chế biến biodiesel. Ở Phillipine, Luật nhiên liệu sinh học (Biofuel Act) được ban hành từ năm 2006 v ới mục tiêu giảm sự ph ụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch. Hiện nay việc sản xuất B2 và E5 là bắt buộc đ ối với các nhà sản xuất, phân phối nhiên liệu ở Phillipine. Malaysia và Indonesia là hai qu ốc gia sản xuất dầu cọ lớn nhất thế giới, riêng sản lư ợng của Malaysia là 15,8 tri ệu tấn (2008) và việc sản xuất dầu biodiesel đã được thực hiện từ 20 năm nay, m ặc dù Luật công nghiệp nhiên liệu sinh học mới đư ợc ban hành gần đây (2007). Indonesia, ngoài s ản xuất biodiesel từ dầu cọ, hiện cũng đang thúc đ ẩy thực hiện Dự án làng tự cung cấp về năng lượng theo đó khuyến khích phát triển năng lư ợng từ sinh khối như ch ất thải vật nuôi, chất thải của sản xuất cacao, v.v… Ngoài dầu cọ, Indonesia đang phát tri ển mạnh cây cọc rào (jatropha) đ ể sản xuất diesel sinh học. Phát triển năng lượng sinh học ở Việt Nam Năng lư ợng sinh học phải là một thế mạnh của Việt Nam khi mà nước ta chủ yếu vẫn là một đất nư ớc nông nghiệp, có nhiều lọai sinh khối, có điều ki ện khí hậu đ ể phát triển nhiều loại cây làm nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học. Bioga đã đư ợc phát triển từ lâu và hiện nay đã đư ợc phổ biến rộng rãi trên cả nước. Chương trình khí bioga do B ộ NN&PTNT thực hiện đã đạt được số lư ợng hàng chục nghìn hầm, trong tương lai gần số lư ợng này sẽ đạt đến hàng trăm nghìn hầm, và đã đ ạt giải thưởng về năng lượng ở Bỉ n ăm 2006. Chương trình này đã và đang cải thiện chất lư ợng môi trường nông thôn, đồng thời cung cấp năng lư ợng cho nhiều hộ gia đình. Vấn đề tiếp theo là phải t ăng cư ờng, hoàn thiện kỹ thuật, nâng cấp qui mô, tận dụng hiệu quả nguồn bioga đ ể phát triển loại hình năng lượng này. Về nhiên liệu sinh học, nước ta hiện nay mới đang ở giai đoạn đ ầu của sự phát triển, cụ thể là mới chỉ dừng ở hoạt động nghiên c ứu và sản xuất thử nghiệm. Trên thị trư ờng Hà Nội và TP HCM hiện đang phân phối thí điểm loại xăng gasohol E5. M ột số cơ sở đã sản xuất ethanol sinh học đ ể phục vụ việc chế tạo xăng sinh h ọc song quy mô còn nhỏ. Mới đây 2 nhà máy sản xuất ethanol sinh học ở Phú Th ọ và Dung Quất, công suất 100.000 tấn ethanol/năm đã đư ợc Petro Việt Nam (PVN) xây dựng, dự kiến sẽ đi vào sản xuất từ n ăm 2010. PVN cũng đang xây d ựng dự án nhà máy thứ 3, liên doanh v ới công ty Itochu (Nhật Bản), dự kiến sẽ được khởi công xây dựng năm 2010 t ại tỉnh Bình Thuận. Về chính sách pháp luật, Thủ tướng Chính phủ đ ã phê duyệt Chương trình phát tri ển nhiên liệu sinh học đến 2015, tầm nhìn đến 2025 theo Quyết đ ịnh số 177/2007/QĐ-TTg, theo đó: đ ến 2010 sẽ sản xuất được 100.000 tấn xăng E5, 50.000 tấn B5, đ ạt 0,4% nhu cầu; đến 2015 đ ạt 5 triệu tấn E5 và B5, đạt 1%; năm 2025 tổng xăng và dầu sinh học sẽ đ ạt 5% nhu cầu xăng dầu cả nư ớc. Thực hiện Quyết định này hiện nay Bộ Công Thương đang tr ực tiếp thực hiện những đề tài, dự án cụ thể nhằm thúc đ ẩy công ngh ệ nhiên liệu sinh học. Bộ NN&PTNT cũng đã xây dựng đ ề án phát triển cây cọc rào (jatropha) đ ể làm nguyên liệu cho phát triển nhiên liệu sinh học. Nhìn ra các nư ớc trong khu vực, nói chung, chúng ta đang đi sau v ới khoảng cách khá xa về lĩnh vực này. Cách mạng xanh của thế kỷ 21 Th ế kỷ 19 là thế kỷ của khoa học và kỹ thuật với những thành tựu đã mang lại sự phát triển vư ợt bậc của các nư ớc phát triển ở Tây Âu, Nhật Bản và Mỹ. Th ế kỷ 20 là thế kỷ của cuộc cách mạng công nghệ thông tin với sự ra đời của mạng internet đã xoá b ỏ mọi ranh giới về thông tin, tạo cơ h ội cho toàn thế gi ới, tạo ra sự phát triển mạnh mẽ của Trung Quốc, Ấn Đ ộ và các nền kinh tế mới nổi. Thế kỷ 21, với thách thức về biến đ ổi khí hậu, sự suy giảm tài nguyên, phải là thế kỷ c ủa cách mạng xanh, với mục tiêu là sự tăng trưởng ít cac- bon, trong đó năng lượng xanh sẽ đóng vai trò ch ủ chốt. Cho dù vẫn còn đó những tranh cãi về tác đ ộng tiêu cực và lợi ích của việc phát triển nhiên liêu sinh học, n ăng lượng sinh học vẫn sẽ là một hướng đi c ủa thế giới trong vi ệc thực hiện cuộc cách mạng này. Việt Nam cũng phải quan tâm nhiều hơn n ữa về phát triển năng lượng tái tạo, năng lư ợng sinh học trong thời gian tới. . Năng lượng sinh học và cuộc cách mạng xanh của thế kỷ 21 M ột thách thức lớn cho nhân loại trong th ế kỷ 21 là giảm phát thải khí nhà kính, yếu tố. sau v ới khoảng cách khá xa về lĩnh vực này. Cách mạng xanh của thế kỷ 21 Th ế kỷ 19 là thế kỷ của khoa học và kỹ thuật với những thành tựu đã mang lại sự phát triển vư ợt bậc của các nư ớc. diesel sinh học. Phát triển năng lượng sinh học ở Việt Nam Năng lư ợng sinh học phải là một thế mạnh của Việt Nam khi mà nước ta chủ yếu vẫn là một đất nư ớc nông nghiệp, có nhiều lọai sinh