2.2. Nguồn năng lượng sinh khối
2.2.1. Khái niệm và đặc điểm nguồn năng lượng sinh khối
Luận văn tốt nghiệp
Sinh khối là một thuật ngữ có ý nghĩa bao hàm rất rộng dùng để mơ tả các vật chất có nguồn gốc sinh học vốn có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó. Với định nghĩa như vậy, sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thực vật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp. Sinh khối cũng bao gồm cả những vật chất được xem nhưng chất thải từ các xã hội con người như chất thải từ quá trình sản xuất thức ăn nước uống, bùn/nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia (hữu cơ) cơng nghiệp (industrial by-product) và các thành phần hữu cơ của chất thải sinh hoạt.
Sinh khối cịn có thể được phân chia nhỏ ra thành các thuật ngữ cụ thể hơn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng: tạo nhiệt, sản xuất điện năng hoặc làm nhiên liệu cho giao thông vận tải. Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệt năng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbin hơi, phân hủy yếm khí (anaerobic digestion), đốt kết hợp (co-firing), khí hóa (gasification) và nhiệt phân (pyrolysis).
Sinh khối cịn có thể được xem như một dạng tích trữ năng lượng Mặt Trời. Năng lượng từ Mặt Trời được "giữ" lại bởi cây cối qua quá trình quang hợp trong giai đoạn phát triển của chúng. Năng lượng sinh khối được xem là tái tạo vì nó được bổ sung nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ bổ sung của năng lượng hóa thạch vốn địi hỏi hàng triệu năm. Sau đây là hai quy trình lưu trữ và chuyển hóa năng lượng mặt trời vào sinh khối:
- Quy trình 1: Dưới tác động của năng lượng mặt trời, nguồn CO2 và H2O tổng hợp nên glucozo thành phần tạo nên xenlulozo hay tinh bột của cây xanh thơng qua q trình quang hợp:
6CO2 + 6H2O →C6H12O6 + O2
- Quy trình 2: Cây xanh chết đi được phân hủy hoặc đốt hình thành nên CO2, H2O và bắt đầu một chu trình mới:
C6H12O6 + O2→6CO2 + 6H2O
Ngoài ra, việc sử dụng sinh khối để tạo năng lượng có tác động tích cực đến môi trường. Hiển nhiên việc đốt sinh khối không thể giải quyết ngay vấn đề mất cân
Luận văn tốt nghiệp
bằng về tỷ lệ CO2 hiện nay. Tuy nhiên, vai trị đóng góp của sinh khối trong việc sản xuất năng lượng vẫn rất đáng kể trong việc bảo vệ cân bằng mơi trường, vì nó tạo ra ít CO2 hơn năng lượng hóa thạch. Một cách khái quát, CO2 tạo ra bởi việc đốt sinh khối sẽ được "cô lập" tạm thời (sequestered) trong cây cối được trồng mới để thay thế nhiên liệu. Nói một cách khác, đó là một chu kỳ tuần hồn kín với tác động hết sức nhỏ lên môi trường.