Giáo dục Việt Nam

Saturday, December 10, 2011

Bước đột phá mới về năng lượng sinh học

NHIÊN LIỆU SINH HỌC. Giáo sư Nguyễn Lân Dũng, chuyên gia cao cấp của Viện Vi sinh vật và CNSH (ĐHQG HN) vừa có bài viết "Bước đột phá mới về năng lượng sinh học" thu hoạch sau Hội thảo ANRRC ở Bắc Kinh, 24-25/11/2011. Tài liệu có nhiều thông tin mới cập nhật về năng lượng sinh học trên thế giới. Thông tin về nhiên liệu sinh học tại Việt Nam cơ hội và thách thức, xem thêm bài Sắn làm nhiên liệu sinh học tại Việt Nam và bài Các câu hỏi đạo đức về nhiên liệu sinh học

BƯỚC ĐỘT PHÁ MỚI VỀ NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

(Thu hoạch sau Hội thảo ANRRC ở Bắc Kinh, 24-25 Nov.2011)
Năng lượng là vấn đề sống còn của toàn nhân loại. Con người đang khai thác đến mức cao nhất các nguồn năng lượng hóa thạch (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá…), nhưng dự trữ của các nguồn nhiên liệu này ngày càng cạn kiệt với tốc độ phi mã. Theo các điều tra quốc tế thì nếu không tìm kiếm thêm được các nguồn dự trữ mới thì với lượng khai thác như hiện nay, khoảng 85,9 triệu thùng mỗi ngày, thì dầu mỏ sẽ cạn kiệt sau 43 năm nữa . Với lượng khai thác 19 BBOE (tương đương triệu thùng dầu mỏ) mỗi ngày thì khí thiên nhiên cũng sẽ cạn kiệt sau 60 năm nữa. Với lượng khai thác khoảng 29,85 BBOE mỗi ngày thì than đá nhiều nhất là 148 năm nữa cũng sẽ cạn kiệt

Trong thực tế, lượng tiêu thụ từ ba nguồn cung cấp này đã và đang tăng lên hàng năm, thậm chí là tăng rất nhanh . Vào một vài thời điểm, sản lượng khai thác các tài nguyên này trong một khu vực, một quốc gia hoặc trên thế giới sẽ đạt đến giá trị cực đại và sau đó sẽ giảm cho xuống đến điểm mà tại đó việc khai thác sẽ không còn đem lại lợi nhuận hoặc không thể khai thác được nữa.Trong hoàn cảnh như vậy hy vọng rất nhiều của con người là trông chờ vào các nguồn năng lượng mới: quang năng, phong năng, thủy năng, địa năng, năng lượng hạt nhân và năng lượng sinh học.Năng lượng sinh học đang có những bước phát triển mang tính bứt phá trong những năm gần đây.

Năng lượng sinh học sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn năng lượng, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm nhà lính. Vì vậy nhiều quốc gia, trước hết là Mỹ có kế hoạch đầu tư lớn vào lĩnh vực này. Ngày 8-1-2010 Chính phủ Mỹ phê chuẩn 2,3 tỷ USD để hỗ trợ cho các nguồn năng lượng xanh. Ngày 3-2-2010 Chính quyền Obama và Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đã cùng công bố Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo (RFS) để thúc đẩy việc phát triển nhiên liệu sinh học. Theo kế hoạch thì đến năm 2022 nhiên liệu tái tạo phục vụ giao thông ở Mỹ mỗi năm phải đạt tới 36 tỷ gallon (1 gallon=3,785 lít) . Tháng 11-2010, EPA xác định cuối năm 2011 phần nhiên liệu sinh học từ chất xơ (cellulose) phải đạt tới 6,6 triệu gallon (nên lưu ý là từ chất xơ chứ không phải từ tinh bột sắn như dự án ở nước ta!), phần diesel sinh học phải đạt 800 triệu gallon, phần nhiên liệu sinh học tiên tiến (advanced biofuel) phải đạt 1,35 tỷ gallon , phần nhiên liệu có thể tái sinh phải đạt 13,95 tỷ gallon (!). Hiện nay xăng E15 (15% ethanol) được coi là sử dụng an toàn cho ô tô ở Mỹ. Các nguồn nhiên liệu mới được khuyến khích cụ thể bằng chính sách miễn giảm thuế. Nhờ sự hỗ trợ 80 triệu USD từ Bộ Nông nghiệp Mỹ mà Công ty nhiên liệu Range sẽ nâng sản lượng hàng năm của ethanol (cồn) từ cellulose (chất xơ) lên đến 20 triệu gallon. Ngày 2-6-2010 Bộ năng lượng Mỹ (DOE) đã hỗ trợ 5 triệu USD để phát triển nguồn năng lượng sinh học phi lương thực. Chính phủ và Bộ Hải quân Mỹ (DON) rất quan tâm đến các nhiên liệu sinh học tiên tiến và hệ thống các nhiên liệu tái sinh khác.

Dự kiến đến năm 2020 toàn bộ thiết bị quân sự trên bờ và dưới biển của Mỹ đều được thay thế 50% năng lượng tiêu dùng bằng các nguồn năng lượng thay thế. Đến năm 2020 hải quân Mỹ sẽ được cung cấp khoảng 330 triệu gallon nhiên liệu sinh học. Dự toán của Bộ năng lượng Mỹ cho năm 2011 là 28,4 tỷ USD, trong đó dành cho các nghiên cứu về năng lượng sinh học là 220 triệu USD (về năng lượng mặt trời là 302 triệu USD, năng lượng gió là 123 triệu USD, kỹ thuật địa nhiệt là 55 triệu USD). Về nhiên liệu sinh học tiên tiến DOE dành ra 80 triệu USD để hỗ trợ nghiên cứu, trong đó có phần nghiên cứu nhiên liệu từ sinh khối tảo, nhiên liệu xanh trong không trung…DOE cũng dành 21 triệu USD giúp cho Công ty RW Beck để xúc tiến nghiên cứu về nhiên liệu sinh học tiên tiến. Ngày 31-3-2010 DOE lại hỗ trợ 18 triệu USD để giúp Phong thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley thành lập đơn vị phát triển quá trình nhiên liệu sinh học tiên tiến (PDU). Chương trình Sinh khối (Biomass Program) cũng được hỗ trợ 718 triệu USD để thương mại hóa các nhiên liệu sinh học tiên tiến, mục tiêu là phải đạt tới 950 triệu gallon vào năm 2020. Ngày 28-6-2010 DOE đã quyết định hỗ trợ 24 triệu USD cho 3 dự án nghiên cứu nhiên liệu sinh học từ tảo.

Liên minh Châu Âu (EU) quyết định giảm thiểu phát tán khí nhà kính và giảm nhu cầu nhập khẩu xăng dầu bằng cách thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên liệu dùng trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo. Hội đồng EU đề nghị xác nhận việc ứng dụng các nguồn nhiên liệu sinh học. Có 14 quốc gia trong EU thỏa thuận hợp tác nghiên cứu và triển khai sản xuất nhiên liệu sinh học. EU dành ra 37 triệu Euro (trong đó 23 triệu Euro lấy từ FP7) để hỗ trợ sự nghiệp này. Chính phủ Đức xác định đến năm 2020 ở nước này nguồn năng lượng có thể tái sinh ít nhất cũng phải đạt 30% tỷ lệ điện năng được sử dụng. Chính phủ Pháp huy động 1,35 tỷ Euro để hỗ trợ cho sự phát triển nhiêu liệu sinh học và các nguồn năng lượng tái sinh. Pháp còn huy động thêm 2 tỷ Euro từ tư nhân để hỗ trợ cho các dự án quan trọng này. Phần Lan quyết định trong 10 năm tới, mỗi năm huy động 327 triệu Euro để dành cho các nguồn năng lượng tái sinh. Nhờ phát triển các nguồn năng lượng tái sinh mà Phần Lan đến năm 2020 sẽ giảm thiểu mỗi năm được đến 7 triệu tấn CO2 thải loại vào không khí.

Chính phủ Canada đã yêu cầu từ ngày 15-12-2010 trở đi trong xăng phải có 5% các nhiên liệu có thể tái tạo. Ngày 5-6-010 Chính phủ Canada quyết định hỗ trợ khoảng 4,7 triệu USD để giúp tỉnh Nova Scotia nuôi cấy tảo biển trên quy mô lớn để sản xuất nhiên liệu sinh học. Ngày 9-4-2010 Chính phủ Canada cũng quyết định đầu tư 4 triệu đôla Canada để giúp Công ty Woodland phát triển ethanol sinh học từ cellulose ở các nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp. Công nghệ này không tạo ra các chất thải độc hại và không sử dụng tới lương thực.

Hiện nay Brazil đang là nước mà 90% các ô tô mới đã được lắp thiết bị sử dụng xăng ethanol. Năm 2010 Brazil mở rộng quy mô sản xuất nhiên liệu sinh học bao gồm xăng ethanol và diesel sinh học theo tinh thần nâng cao sản lượng, thúc đẩy tiêu thụ, đa dạng hóa nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. Từ 2010 đến 2019 Brazil sẽ đầu tư ít nhất là 540 tỷ USD để phát triển nguồn năng lượng, 70% để phát triển dầu mỏ và khí đốt (để đạt tới 5,1 triệu thùng/ngày vào năm 2019). Nguồn nhiên liệu xanh sẽ được đầu tư 38 tỷ USD để phát triển diesel sinh học và ethanol từ mía (sao cho có sản lượng 64 tỷ lít vào năm 2019). Công ty Petrobas và Công ty Galp cùng đầu tư 530 triệu USD để sản xuất diesel sinh học. Brazil hy vọng hợp tác với Nam Phi để phát triển nhiên liệu sinh học, vì nam Phi và nhiều quốc gia Châu Phi có tiềm lực lớn về nhiên liệu sinh học.

Cuối năm 2009 Ấn Độ phê chuẩn chính sách về nhiên liệu sinh học và quyết định thành lập Ủy ban quốc gia về nhiên liệu sinh học. Mục tiêu đề ra là đến năm 2017 việc phối hợp sử dụng nhiên liệu sinh học đạt đến chỉ tiêu 20%, bao gồm diesel sinh học và ethanol sinh học. Sẽ định kỳ công bố giá cả thấp nhất của dầu các loại hạt phi thực phẩm, ethanol sinh học và diesel sinh học. Dự kiến lượng tiêu dùng ethanol trong thời gian 2010-2013 sẽ tăng khoảng 4,5% mỗi năm.

Năm 2010 sản lượng diesel sinh học của Argentina đạt tới 1,9 triệu lít, tăng 51% so với năm 2009. Hiện đang có tới 23 nhà máy sản xuất diesel sinh học. Khoảng 68% diesel sinh học của nước này được xuất khẩu sang EU.

Từ năm 2010 đã có 3 nhà máy ở Nhật Bản sản xuất xăng sinh học và cả nước có trên 2000 trạm bán xăng sinh học. Các nhà máy này đã chuyển hóa thân mía và rơm rạ lúa mỳ thành ethanol (càng thấy việc sản xuất từ sắn ở nước ta là không hợp lý). Trộn 43% cồn sinh học với 57% khí thiên nhiên để tạo thành Ethyl tert-butyl ether (ETBE), lại trộn với 99% xăng để tạo thành xăng sinh học. Nhờ đó mà CO2 thải ra rất ít, có lợi lớn cho môi trường.
Từ năm 2012 Hàn Quốc xác định sẽ yêu cầu phối trộn với 2% diesel sinh học nhằm nâng cao tính độc lập về nguồn năng lượng ở Hàn Quốc.

Trung Quốc , nước có dân số đứng đầu thế giới cũng đã xác định tạo ra chính sách ưu tiên sản xuất và sử dụng diesel sản xuất từ mỡ động vật và dầu thực vật. Các sản phẩm này được miễn thuế nếu lượng dầu hay mỡ chiếm không dưới 70%. Ngoài ra Trung Quốc chủ trương phát triển các nguồn điện năng từ sinh khối phụ phẩm nông lâm nghiệp để hạ giá thành từng đơn vị tiêu thụ điện.

Năng lượng sinh học là một hướng nghên cứu cần được ưu tiên ở nước ta. Tuy nhiên nên tham khảo kinh nghiệm quốc tế để tránh việc xây dựng một lúc nhiều nhà máy sản xuất cồn sinh học từ sắn. Chúng ta biết rằng có cầu thì lập tức có cung. Càng tranh nhau thu mua sắn thì nông dân càng đua nhau phá rừng, phá đồi để trồng sắn. Việc trồng sắn theo kiểu quảng canh (không bón phân, không tưới nước) là con đường ngắn nhất khiến cho đất đai nhanh chóng bạc màu và sau này rất khó khăn để khắc phục.

No comments:

Post a Comment

Followers