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

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
LỚP : QLMT 2010
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2011
Mục lục
Mục lục 2
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
3.7. 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 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)
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, nhiệt
năng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbin
hơi, 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 khả
năng 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 nóng
hơn.
− Diesel sinh học (BioDiesel)
Diesel sinh học có thể sử dụng thay thế cho diesel vì nó có tính chất tương đương với
nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầu
thực vật hay mỡ động vật bằng phản ứng chuyển hóa este. Các chất dầu trộn với sodium
hydroxide và methanol (hay ethanol) tạo ra dầu diesel sinh học và glycerine bằng phản
ứng chuyển hóa este.
− Ethanol (hoặc là cồn ethyl)
Ethanol là nhiên liệu dạng lỏng, không màu, trong suốt, dễ cháy. Ethanol được dùng như
phụ 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 có
thành 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.
2.2. Khí sinh học (Biogas)
Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí methane (CH
4
) và một số khí khác phát sinh từ sự
phân huỷ các vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí. Thành phần chính của Biogas là
CH
4
(50-60%) và CO

2
(>30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N
2
, O
2
, H
2
S, CO …
được thuỷ phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20-40ºC.
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 gỗ
thành 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) thông
qua 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 giữa
các phân tử đường này vỡ ra và phóng thích năng lượng dưới dạng nhiệt, đồng thời thải
ra khí CO
2
và hơi nước. Các sản phẩm phụ của phản ứng này có thể được thu thập và sử
dụng để sản xuất điện năng. Các chất này thường đươc gọi là năng lượng sinh học hoặc
nhiên 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 và
dưới nước được trồng chủ yếu để khai thác năng lượng. Các giống cây này dược gọi là
các giống cây năng lượng. Ở số lượng lớn, nguồn sinh khối được gọi là nguyên liệu sinh

khối. Sử dụng các chất thải thì hiệu quả hơn để chúng tự phân rã, giảm mối nguy hại đối
với 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 là
chất bã. Cac chất bã này có một lượng thế năng nhất định. Không phải tất cả các chất bã
đều 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 chất
hóa học và vật lý, lignin dễ dàng chia nhỏ hơn cellulose. Quá trình nghiền nhão làm tách
rời 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 quá
trình đốn và xử lý gỗ. Các quá trình xử lý gỗ để tạo ra sản phẩm, đồng thời thải ra mùn
cưa, vỏ cây, nhánh cây, lá cây và bột giấy. Thông thường, các nhà máy giấy hay dùng các
chất 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 mềm
thương mại và các vật liệu dư thừa trong quá trình quản lý rừng như phát rừng và di dời
các cây đã chết. Một trong những thuận lợi của việc tận dụng bã cây rừng là một phần lớn
các bã dạng này được tạo ra từ các nhà máy giấy hoặc các nhà máy xử lý gỗ, do đó phần
lớn nguồn nguyên liệu có thể sử dụng ngay được. Cũng vì lý do này, việc tái sử dụng
mùn 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 dự
đoán 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 thu
gom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái. Các chất thải
nông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu Hằng năm, có khoảng 80 triệu

cây bắp được trồng, cho nên vỏ bắp đươc dự đoán sẽ là dạng sinh khối chính cho các ứng
dụng năng lượng sinh học. Ở một số nơi, đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phải
được 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 không
được 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 bã
nông 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 cơ
bản của thế giới (ví dụ như lúa mạch, lúa mì, gạo, bắp, mía đường ) và tỷ lệ thu hồi là
25% thì năng lượng tạo ra được là 38 EJ và giúp giảm được 350-460 triệu tấn khí thải
CO
2
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, sinh
thái và lương thực. Theo ước tính của WEC, tổng công suất toàn cầu từ nhiên liệu bã thải
nông 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 là
tận 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 tấn
mía được thu hoạch vào năm 1997, trong đó là 25% bã mía ép (312 triệu tấn). Năng
lượng 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 lại
chiếm 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 khác

hoặc 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 hoặc
đốt 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 phân
gia súc có hàm lượng methane khá cao. Do vậy, phương pháp này khá nguy hiểm vì các
chất đôc hại sinh ra từ việc đốt phân là nguy hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, là
nguyên 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 môi
trường. Các trang trại này dùng phân đế sản xuất năng lượng với các cách thức thích hợp
nhằm giảm thiểu các mối nguy hại đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các chất
thải này có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năng
thông 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 bản
chất rất đa dạng của nguồn nguyên liệu (các loại gia súc khác nhau, địa điểm, điều kiện
nuôi dưỡng, chuồng trại). Ngoài ra, việc sử dụng phân súc vật để tại năng lượng ở qui mô
lớn 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 bao
gồm 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 lượng
nhất định của các vật chất hữu cơ có xuất xứ từ cây, là một nguồn năng lượng tái tạo
không 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 tự
nhiên của quá trình phânn hủy chất thải hữu cơ của vi sinh vật có một lượng lớn khí
methane, có thể được thu thập, chuyển dạng và dùng để tạo ra năng lượng. Các chất thải
này được thu gom, tái tạo thông qua quá trình tiêu hóa và phân hủy yếm khí. Sự thu gom
các chất thải trong các bãi chôn lấp và dùng chúng như một nguồn nănh lượng sinh học
tái 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 xuất
năng 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 lượng
chuyên biệt trồng ở những vùng đất dành đặc biệt cho mục đích này và ii) trồng xen kẽ
và các cây trồng bình thường khác. Cả 2 phương pháp này đều đòi hỏi có sự quản lý tốt
và phải được chứng minh là đem lại lợi ích rõ ràng cho người nông dân về mặt hiệu quả
sử dụng 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 đạt
tới 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 thu
hoạch sau 5-8 năm gieo trồng. Các giống cây này bao gồm cây dương ghép lai, cây liễu
ghép 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 và
vật 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 xuất
các hóa chất mong muốn giống như một thành phần của cây, chỉ đòi hỏi sự chiết xuất và
tinh 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 dầu
bắp, dầu đậu nành, bột xay thô, bột mì, các loại dầu thực vật khác và các thành phần đang
được phát triển cho các giống cây tương lai. Mặc dù các giống này thường được dùng để
sản 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 thực
vật biển. Các giống dùng trong thương mại bao gồm chiết xuất của tảo bẹ dùng cho các
chất làm đặc và các chất phụ gia thực phẩm, chất nhuộm từ tảo, chất xúc tác sinh học
được 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 chương
trình 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 hiện
nay 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 là

khả 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 đóng
vai trò chủ đạo trong tương lai gần, và các loại cây trồng năng lượng sẽ ngày càng trở nên
quan trọng trong tương lai xa. Sự phát triển của năng lượng sinh khối, đặc biệt là dưới
các 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
và nhiệt phân
• Chuyển đổi sinh hóa (biochemical): bao gồm phân hủy yếm khí (sản phẩm sinh
khối và hỗn hợp methane và CO
2
) và lên men (sản phẩm ethanol).
Một quá trình khác là chiết xuất, chủ yếu là quá trình cơ học, được sử dụng để sản xuất
energy carriers (chất tải năng lượng – tương tự như khái niệm của hydrogen – xem phần
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 tục
đóng một vai trò quan trọng trong xã hội loài người trong thời kỳ hiện đại. Nhiệt lượng từ
việc đốt sinh khối được sử dụng để đốt sửa ấm, để nấu chín thức ăn, để đun nước tạo
hơi Thành phần năng lượng trong sinh khối khô (dry biomass) dao động tự 7.000
Btu/lb (rơm) cho đến 8.500 Btu/lb (gỗ). Xin đưa ra đây một ví dụ so sánh: để nấu một
bữa ăn thì cần khoảng 10.000 Btu, trong khi đó một gallon xăng thì tương đương
124.884 Btu.

4.2. Nhiên liệu sinh khối

Sinh khối dạng rắn có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng để cung cấp trong
các xe hơi, máy cơ khí (trong đó có các máy phát điện diesel), và thậm chí trong các bộ
phận sản xuất công nghiệp. Ba dạng nhiên liệu phổ biến sản xuất từ sinh khối (biofuel) là
methanol, ethanol, và biodiesel. Không giống như xăng và dầu diesel, biofuels có chứa
oxy. Pha nhiên liệu sinh học vào các sản phẩm dầu khí sẽ gia tăng hiệu suất đốt của nhiên
liệu và từ đó giảm ô nhiễm không khí.
a) Methanol
Methanol là cồn từ gỗ (wood alcohol). Methanol không có hiệu suất nhiên liệu cao
như xăng nên chỉ được dùng chủ yếu như tác chất chống đông hoặc được sử dụng trong
quá 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 các
dạng nhiên liệu từ nhiên liệu hóa thạch như xăng và dầu diesel. Sử dụng nhiên liệu sinh
học giúp giảm các chất khí thải độc hại, từ đó hạn chế hiệu ứng nhà kính, tăng khả năng
độc lập năng lượng của quốc gia và đồng thời hỗ trợ phát triển nông nghiệp và kinh tế
nông thôn.
b) Ethanol (hoặc là cồn ethyl)
Ethanol là nhiên liệu dạng lỏng, không màu, trong suốt, dễ cháy. Ethanol được dùng
như phụ 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 có thành phần cellulose cao (như bắp), qua quá trình lên men tại lò khô hoặc lò
ướt[x]. Tại cả hai lò này, bã men (hèm) được sản xuất và cung cấp cho gia súc tại các
nông 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 thông

thường, trong cả phương diện cơ sở sản xuất và tiêu thụ (đốt trong động cơ). Các nhà
máy sản xuất Ethanol thải ra ít hơn các chất khí hiệu ứng nhà kính như CO
2
, CH
4
. Hỗn
hợp xăng pha cồn 10%, hay còn gọi là E10, thải ra ít khí hiệu ứng nhà kính hơn xăng
thông thường đến 26%. Theo tính toán của ORNEL, sử dụng 1 tấn nhiên liệu Ethanol sẽ
giảm được 2,3 tấn CO
2
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 xa
các nước còn lại như Cộng Đồng Châu Âu, Argentina, Kenya, Malawi Sản lượng
Ethanol 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 nhiên
liệu 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 công
nghệ phổ biến nhất bao gồm: đốt trực tiếp hoặc tạo hơi nước thông thường (direct-fired
or conventional 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 hết
các nhà máy điện năng lượng sinh khối. Cả 2 dạng hệ thống này đều đốt trực tiếp các
nguồn nguyên liệu sinh học (bioenergy-feedstock) để tạo hơi nước dùng quay turbin máy
phát điện. Hai phương pháp này được phân biệt ở cấu trúc bên trong buồng đốt hoặc lò
nung. Tại hệ thống đốt trực tiếp, sinh khối được chuyển vào từ đáy buồng đốt và không

khí được cung cấp tại đáy bệ lò. Trong khi đó, ở phương pháp lò hơi thông thường, draft
được chuyển vào lò từ phía bên trên nhưng sinh khối vẫn được tải xuống phía dưới đáy
lò. Các hệ thống đốt trực tiếp truyền thống là hệ thống pile (sử dụng lò đốt song hành -
two-chamber combustion chamber) hoặc lò hơi stoker. Khí nóng sau đó được chuyển qua
turbine và quay cánh turbine, vận hành rotor máy phát điện.
Một khi quá trình chuẩn bị được hoàn tất, sinh khối được đưa vào lò nung/lò hơi để tạo
nhiệt/hơi nước. Nhiệt tạo ra từ quá trình đun, ngoài việc cung cấp cho turbin máy phát
điện, còn có thể được sử dụng để điều nhiệt nhà máy và các công trình xây dựng khác,
tức là để khai thác tối đa hiệu suất. Nhà máy dạng này còn được gọi là nhà máy liên hợp
nhiệt-năng lượng tức là tận dụng lẫn nhiệt và hơi nước để khai thác tối đa tiềm năng năng
lượng được tạo ra, tránh lãng phí năng lượng.
b) Phương pháp đốt liên kết
Đốt liên kết, kết hợp sinh khối với than để tạo năng lượng, có lẽ là phương pháp sử
dụng tích hợp tốt nhất sinh khối vào hệ thống năng lượng dựa trên nhiên liệu hóa thạch.

Trong quá trình đốt liên kết, sinh khối bắt nguồn từ gỗ và cây cỏ (thảo mộc) như gỗ
dương (poplar), liễu (willow), cỏ mềm (switchgrass), có thể được trộn một phần vào
nguyên liệu cho nhà máy than thông thường. Trong quá trình này, sinh khối có thể chiếm
tỷ lệ 1%-15% tổng năng lượng của nhà máy than[xiii]. Trong các nhà máy dạng này, sinh
khối cũng được đốt trực tiếp trong lò nung, tương tự như than. Phương pháp đốt liên kết
có một lợi thế kinh tế tương đối rõ ràng, do kinh phí đầu tư chủ yếu chỉ là để trang bị một
lò đốt liên kết mới hoặc nâng cấp lò đốt hiện tại trong nhà máy nhiệt điện chạy bằng than,
tức là có chi phí thấp hơn nhiều so với xây dựng một nhà máy điện sinh khối[xiv].
Công nghệ đốt liên kết đem lại nhiều tác động tích cực đến môi trường, bao gồm việc
giảm tỷ lệ khí NO
x
và SO
x
, khói công nghiệp, mưa axít, và ô nhiễm tầng ozone. Ngoài ra,
việc đốt liên kết sinh khối-than cũng giúp giảm đáng kể lượng khí thải CO

2
. Tuy rằng pp
đốt liên kết không có lợi thế gì hơn về mặt môi trường so với các phương pháp "thuần túy
sinh học" khác (vốn giảm tỷ lệ khí thải độc hại xuống đến gần zero), nhưng nó lại có
mặt khả thi rất lớn vì kỹ thuật hỗ trợ cho phương pháp này là tương đối đơn giản và hầu
như có sẵn, do đó việc áp dụng có thể được thực hiện tức thời. Nói cách khác, phương
pháp đốt liên kết có thể được xem là một lựa chọn tuyệt vời cho việc thúc đẩy tiến tới sử
dụng rộng rãi năng lượng hoàn nguyên. Phương pháp đốt liên kết hiện đang được chú ý
quan tâm đặc biệt tại các quốc gia như Đan Mạch, Hà Lan và Hoa Kỳ[xv].
c) Nhiệt phân
Nhiệt phân là quá trình đốt sinh khối ở nhiệt độ rất cao và sinh khối phân rã trong môi
trường thiếu khí oxy. Vấn đề trở ngại ở đây là rất khó tạo ra một môi trường hoàn toàn
không có oxy. Thông thường, một lượng nhỏ oxy hóa vẫn diễn ra và có thể tạo ra một số
sản phẩm phụ không mong muốn. Ngoài ra, công nghệ này đòi hỏi một nguồn thu nhiệt
lượng cao và do đó vẫn còn rất tốn kém. Quá trình đốt sinh khối tạo ra dầu nhiệt ph&acir
5. Ưu nhược điểm của phát triển năng lượng sinh khối
5.1. Ưu điểm
5.1.1. Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội
- Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển NLSK, tạo thêm công
ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch )
- Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các thiết bị chuyển hóa
năng lượng.v.v
- Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu: Do NLSK có
thể thay thế nhiên liệu hóa thạch sử dụng trong các phương tiện giao thông và các thiết bị
năng lượng và đây còn là loại nhiên liệu bền vững nên có thể thay cho các nguồn năng
lượng hóa thạch đắt đỏ đang bị cạn kiệt.
− NLSK có thể tăng cường an ninh năng lượng quốc gia
Sự phụ thuộc vào dầu nhập khẩu có thể không những làm suy kiệt dự trữ ngoại tệ của quốc gia,
mà còn tạo ra sự mất ổn định về an ninh năng lượng của quốc gia đó. Từ khi NLSK được sản
xuất từ các nguồn nguyên liệu bản địa của nhiều nước châu Á, loại nhiên liệu này có vai trò là

nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch có thể giảm sự phụ thuộc nhập khẩu dầu và tăng
cường an ninh năng lượng quốc gia.
− Nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp
Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệu công
nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp vào việc
giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại. Việc sử dụng NLSK sẽ tạo điều kiện phát triển nông
nghiệp, nhất là ở những nước dư thừa đất đai (trung du, miền núi) có thể trồng mía, sắn và các
cây có dầu. Đặc biệt, khi phát triển NLSK có thể sử dụng các giống cây có dầu, chẳng hạn như J.
Curcas trồng trên các vùng đất hoang hóa hoặc đang sử dụng kém hiệu quả, giúp nâng cao hiệu
quả sử dụng đất.
- NLSK có thể đóng góp vào phát triển kinh tế- xã hội
Vai trò của ngành nông nghiệp trang trại trong dây chuyền sản xuất NLSK sẽ mở ra cơ
hội cho các cộng đồng địa phương kết hợp hoạt động và thu được các lợi ích nhất định để có thể
tạo ra phát triển kinh tế-xã hội. Việc trồng rừng, kích thích và thu hoạch nhiên liệu đầu vào như
cây mía, ngô, sắn và dầu cọ đòi hỏi phải tăng lực lượng lao động và các công việc thủ công. Việc
mở rộng sản xuất nông nghiệp do tăng nhu cầu các nguyên liệu thô cho sản xuất NLSK có thể
tạo ra việc làm mới và thu nhập nhiều hơn cho nông dân. Tạo cơ hội việc làm trong sản xuất
NLSK là rất lớn. Ví dụ sản xuất NLSK từ cây cây dầu mè làm nhiên liệu đầu vào được trồng như
loại cây trồng chyên dụng để sản xuất diezel sinh học, một diện tích cây mè 10000 ha có thể thu
được 30 triệu lít dầu diezel sinh học/năm có thể tạo ra 4000 việc làm trực tiếp.
Xét về góc độ tạo việc làm trực tiếp của các thành viên trong hộ gia đình, cho thấy tác
động của ngành công nghiệp này đối với cộng đồng địa phương là rất to lớn.
Việc tạo ra việc làm mới và các doanh nghiệp có thể tạo ra các hoạt động khác đem lại các lợi
ích kinh tế-xã hội khác nữa cho cộng đồng
5.1.2. Lợi ích về mặt môi trường
Đây là một nguồn năng lượng khá hấp dẫn với nhiều ích lợi to lớn cho môi trường .
- NLSK có thể tái sinh được.
- NLSK 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. Ta 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 NLSK làm giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giảm hiện tượng mưa
axit, giảm sức ép về bãi chôn lấp v v
Ethanol từ sinh khối
Hiện nay có một quá trình sản xuất etanol sử dụng phần cellulose trong các sinh khối như
cây, cỏ và phế thải nông nghiệp. Cellulose là một dạng hydrocacbon khác cũng có thể
phân hủy thành các đường đơn. Quá trình này còn tương đối mới và chưa phổ biến rộng
rãi trên thị trường nhưng cho thấy tiềm năng khá lớn nếu tận dụng được nguồn nguyên
liệu rẻ tiền và dồi dào trên.
Sử dụng etanol, thậm chí với mức hòa trộn thấp (ví dụ E10 : 10% etanol, 90% xăng),
cũng có thể đem lại những ích lợi cho môi trường (Etanol dễ phân hủy sinh học hơn
xăng).E10 sinh ra ít CO, SO2, CO2 hơn xăng. Tuy nhiên E10 sinh ra nhiều chất hữu cơ
bay hơi và NOx hơn. Ở mức hòa trộn cao hơn (E85, 15% xăng), hay thậm chí E100
(100% etanol) nhiên liệu cháy với sự giảm gần như tất cả các chất ô nhiễm kể trên. Điều
cần lưu ý duy nhất khi sử dụng mức etanol hòa trộn cao (ETBE :ethanol-based
oxygenate) là nồng độ các acetaldehydes. Tuy nhiên, điều này có thể khống chế được nhờ
bộ lọc khói thải trong xe hơi (catalytic converter).
Biogas
Được mệnh danh là "cuộc cách mạng nâu" trong lĩnh vực năng lượng mới (The Brown
Revolution), 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 cháy với ngọn lửa xanh, không sinh khói, nhiệt độ và nhiệt lượng cao (1
mét khối khí cháy phát ra nhiệt 4700-5900 kcal tùy theo hàm lượng CH4 (mêtan); mà
hàm lượng CH4 lại ohụ thuộc vào nguyên liệu ủ).
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 liệuKhông chỉ xử lý chất thải hữu cơ, làm sạch môi trường, phát triển Biogas còn
cung cấp bã thải là phân bón có giá trị cao cho nông nghiệp, tăng độ phì cho đất.
Trở lại 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. Biogas cũng góp phần làm
giảm nạn phá rừng ở các nước đang phát triển, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa
thạch.
Các hầm ủ Biogas có thể xây dựng với công suất bất kỳ, vốn đầu tư nhỏ, nguyên
liệu sẵn có nên nó khá phù hợp với nền kinh tế các nước đang phát triển. Người ta sử
dụng năng lượng Biogas để đun nấu, thắp sáng, chạy máy Biogas thực sự đem lại cuộc
sống văn minh, tiện nghi hơn cho nông thôn.
Với hàng loạt những lợi ích về kinh tế - xã hội và môi trường trên, Biogas hứa hẹn tiềm
năng to lớn trong việc góp phần giải quyết vấn đề chất đốt sinh hoạt hiện nay.
Nhà máy điện từ rác-Một chiến lược năng lượng mới
(bài đăng trên báo Người Lao Động-Ghi chép của Thái Nguyễn Bạch Liên)
Kỹ thuật đốt rác phát điện từng có lịch sử nghiên cứu phát triển hơn 30 năm trở lại đây,
nhiều nhà máy ở Đức (32% lượng rác được xủ lý bằng đrpđ), Đan Mạch (70%), Bỉ
(29%), Pháp (38%) đã trở thành hình mẫu cho ngành công nghệ "năng lượng và bảo vệ
môi trường" này. Ở châu Á, Singapore (100% lượng rác được xử lý bằng đốt rác phát
điện) và Nhật Bản (72,8%) là hai nước đi đầu trong kỹ thuật đốt rác phát điện.
Quy trình công nghệ của nhà máy điện rác tương tự như nhà máy nhiệt điện, chỉ khác ở
chỗ nhiên liệu không giống nhau và phải trang bị thêm hệ thống xử lý làm sạch khói, khí
khá phức tạp.
Tính ưu việt của nhà máy điện rác so với các lò đốt rác thông thường chính là ở chỗ trong
khi giảm trọng lượng và thể tích rác nhờ quá trình đốt, nó còn có tác dụng "tài nguyên
hóa", biến rác trở thành nhiên liệu sản xuất năng lượng, "vô hại hóa" rác. Tro bụi từ lò
thiêu được phân tuyển bằng từ tính, sau đó trở thành vật liệu phủ mặt đường hoặc lấp lấn
biển.
5.2. Nhược điểm
Tuy nhiên, ta cần lưu ý rằng, nếu tăng cường sử dụng gỗ như một nguồn nhiên

liệu sinh khối thì sẽ gây những tác động tiêu cực đến môi trường. Khai thác gỗ dẫn đến
phá rừng, xói mòn đất, sa mạc hóa và những hậu quả nghiêm trọng khác. NLSK có nhiều
dạng, và những ích lợi kể trên chủ yếu tập trung vào những dạng sinh khối mang tính tái
sinh, tận dụng từ phế thải nông lâm nghiệp.
Ethanol được sản xuất từ sự chuyển hóa tinh bột trong các nguyên liệu sinh khối
(bắp, khoai tây, mía ) thành rượu. Quá trình lên men tương tự như quá trình sản xuất
nước giải khát chứa cồn. Chú ý, bât lợi chính của các nhiên liệu alcohol (metanol,
etanol ) là dù chúng được sản xuất từ sinh khối, khí than thì 30-40% năng lượng trong
nhiên liệu ban đầu đã bị mất đi cho quá trình chuyển hóa alcohol.Các tính toán cho thấy,
việc sản xuất alcohol từ hoa màu tiêu tốn nhiều năng lượng cho quá trình trồng trọt, thu
hoạch Vì vậy, nhiên liệu alcohol sản xuất từ hoa màu không kinh tế.
Ethanol bay hơi kém hơn xăng nên, giống như metanol, nó khó khởi động khi trời lạnh,
và vấn đề hiệu suất năng lượng thấp có thể khắc phục nhờ những thiết kế động cơ thích
hợp và sự hòa trộn với xăng như trên.
Bên cạnh đó, việc sản xuất năng lượng sinh khối còn đòi hỏi công nghệ tiên tiến, có sự
kết hợp của các quá trình liên tục với nhau, đó là những khó khăn đối với các nước có
nền khoa học kỹ thuật còn lạc hậu như các nước đang phát triển
Nhận xét : với những ưu điểm như trên, chúng ta cần có những chiến lược để phát triển
năng lượng sinh khối, đặc biệt với điều kiện là nước nông nghiệp có thể tận dụng nguồn
nguyên liệu dồi dào từ nông lâm nghiệp để sản xuất lượng lớn sản lượng năng lượng sinh
khối trong cán cân năng lượng của cả nước.
Bên cạnh đó, cũng cần tăng cường tuyên truyền trong nhân dân về nhưng ưu điểm của
việc sử dụng năng lương sinh khối, sử dụng năng lượng sinh khối cũng là góp phần bảo
vệ môi trường, góp phần giảm lượng khí thải do việc sử dụng nguồn năng lượng hóa
thạch.
Và đi đôi với việc phát triển nguồn năng lượng giàu tiềm năng này cũng cần có những
chiến lược phát triển bền vững, bảo vệ môi trường (cụ thể là bảo vệ tránh chặt phá rừng
để sản xuất năng lượng sinh khối,… ), biết cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi
trường
5. Thuận lợi và khó khăn trong việc sản xuất nhiên liệu sinh khối

5.1. Thuận lợi
Phát triển năng lượng sinh khối tại Việt Nam có các điểm thuận lợi như sau:
− Tiềm năng lớn chưa được khai thác:
Việt Nam là một nước nhiệt đới nhiều nắng và mưa nên sinh khối phát triển nhanh. Ba phần tư
lãnh thổ là đất rừng nên tiềm năng phát triển gỗ lớn. Là một nước nông nghiệp nên nguồn phụ
phẩm nông nghiệp phong phú. Nguồn này ngày càng tăng trưởng cùng với việc phát triển nông
nghiệp và lâm nghiệp.
Sinh khối
Nguồn sinh khối chủ yếu gồm gỗ và phụ phẩm cây trồng. Tiềm năng các nguồn này theo đánh
giá của Viện Năng lượng được trình bày ở các bảng sau:
Nguồn cung cấp Tiềm
năng
(triệu tấn)
Quy dầu
tương đương
(triệu TOE)
Tỷ lệ
(%)
Rừng tự nhiên 6,842 2,390 27,2
Rừng trồng 3,718 1,300 14,8
Đất không rừng 3,850 1,350 15,4
Cây trồng phân tán 6,050 2,120 24,1
Cây công nghiệp và
ăn quả
2,400 0,840 9,6
Phế liệu gỗ 1,649 0,580 6,6
TỔNG 25,090 8,780 100,0

Bảng 1 - Tiềm năng sinh khối gỗ năng lượng

Nguồn cung cấp Tiềm
năng
Quy dầu
tương đương
Tỷ lệ
(%)
(triệu
tấn)
(triệu TOE)
Rơm rạ 32,52 7,30 60,4
Trấu 6,50 2,16 17,9
Bã mía 4,45 0,82 6,8
Các loại khác 9,00 1,80 14,9
TỔNG 53,43 12,08 100,0

Bảng 2 - Tiềm năng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp
Khí sinh học:
Tổng tiềm năng lý thuyết từ nguồn nguyên liệu chính là phụ phẩm nông nghiệp được cho ở bảng
3 (tác giả tính theo số liệu Niên giám thống kê 2003)

Nguồn nguyên
liệu
Tiềm năng
(triệu m
3
)
Quy dầu
tương đương
(triệu TOE)

Tỷ lệ
(%)
Phụ phẩm cây
trồng:

Rơm rạ 1470,133 0,735 30,2
PP các cây trồng
khác
318,840 0,109 6,5
Tổng từ PP cây
trồng
1788,937 0,894 36,7
Từ chất thải của
gia súc:

Trâu 441,438 0,221 8,8
Bò 495,864 0,248 10,1
Lợn 2118,376 1,059 44,4
Tổng từ CT của gia
súc
3055,678 1,528 63,3
TỔNG 4844,652 2,422 100,0
Bảng 3 - Tiềm năng lý thuyết KSH từ phụ phẩm nông nghiệp
Nhiên liệu sinh học:
Hiện chưa có số liệu đánh giá đầy đủ tiềm năng sản xuất etanol và bio-đizen ở Việt Nam.
Theo tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Vinh, khả năng sản xuất etanol của các nước như sau:
Nguyên
liệu
Tiềm năng
(triệu

lít/năm)
Quy dầu
tương
đương (triệu
TOE)
Tỷ lệ
(%)
Tinh bột 17 10,56 19,5
Rỉ đường 70 46,20 80,5
TỔNG 87 57,42 100,0
Bảng 4 - Tiềm năng etanol
Về dầu thực vật, theo đánh giá của Bộ Kế hoạch và đầu tư, hiện nay chúng ta mới chỉ đáp ứng
được khoảng 10% nguyên liệu, còn phải nhập 90% nguyên liệu từ nước ngoài.
Trong các quy hoạch phát triển ngành Bia - Rượu - Nước giải khát và ngành Dầu thực vật tới
năm 2010 không đề cập tới vấn đề sản xuất nhiên liệu sinh học.
− Nhu cầu ngày càng phát triển
Cùng với sự tăng trưởng kinh tế - xã hội của đất nước, nhu cầu ứng dụng các công nghệ NLSK
ngày càng phát triển. Thí dụ việc phát triển trồng lúa làm nảy sinh nhu cầu xử lý trấu ở các nhà
máy xay xát, nhu cầu sấy thóc sau thu hoạch. Chính những nhu cầu này đã kích thích việc phát
triển các máy xấy và công nghệ đồng phát sử dụng sinh khối. Việc phát triển chăn nuôi đã tạo ra
nhu cầu xử lý chất thải vật nuôi, thúc đẩy công nghệ khí sinh học phát triển mạnh mẽ.
Năng lượng hoá thạch và sản phẩm của năng lượng hoá thạch tại Việt Nam ngày càng có giá trị
lớn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến phúc lợi của người dân Việt Nam. Việc phát triển NLSK giúp
giải quyết vấn đề năng lượng, tích cực sẽ giảm chi phí năng lượng cho người dân trong sinh hoạt
và sản xuất.
− Các chính sách và thể chế đang từng bước hình thành tạo thuận lợi cho phát triển năng
lượng tái tạo nói chung và năng lượng sinh khối nói riêng:
Mặc dù chưa có chính sách năng lượng nói chung và năng lượng tái tạo nói riêng nhưng từng
bước năng lượng tái tạo đã được đề cập đến trong các văn bản nhà nước. Gần đây nhất là Quyết
định của Thủ tướng chính phủ số 176/2004/QĐ-TTg ban hành ngày 05 tháng 10 năm 2004 về

việc phê duyệt chiến lược phát triển ngành Điện Việt Nam giai đoạn 2004 – 2010, định hướng
đến năm 2020 và Luật Điện lực được Quốc hội thông qua ngày 03 tháng 12 năm 2004 đều có ghi
sử dụng nguồn năng lượng mới, tái tạo để cung cấp điện cho vùng nông thôn, miền núi hay hải
đảo.
Chỉ thị của Thủ tướng chính phủ số 35/2005/CT-TTg ban hành ngày 17 tháng 10 năm 2005 về
việc tổ chức thực hiện nghị định thư Kyoto thuộc công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến
đổi khí hậu cũng là một cơ sở pháp lý thuận lợi cho năng lượng tái tạo.
− Môi trường quốc tế thuận lợi:
+ Năng lượng tái tạo ngày càng được quan tâm và đầu tư phát triển. Đến cuối năm 2005, ít
nhất đã có 43 nước (trong đó có 25 nước Cộng đồng Châu Âu và 10 nước đang phát
triển: Ai Cập, Ấn Độ, Bra-xin, Cộng hoà Đô-mi-nic, Ma-lai-xi-a, Ma-li, Nam Phi, Phi-
lip-pin, Thái Lan và Trung Quốc) có mục tiêu quốc gia về năng lượng tái tạo, 48 nước
(34 nước phát triển và có nền kinh tế đang chuyển đổi, 14 nước đang phát triển) có chính
sách khuyến khích phát triển điện tái tạo.
+ Kế hoạch hành động năng lượng giai đoạn 2005 – 2010 của các nước ASEAN trong đó
có đề ra mục tiêu đạt ít nhất 10% điện tái tạo trong cơ cấu sản xuất điện.
+ Nhiều tổ chức quốc tế đang quan tâm phát triển công nghệ NLSK ở Việt Nam: họ tổ chức
nhiều hội thảo, tài trợ nhiều dự án phát triển NLSK ở nước ta. Các dự án NLSK có cơ hội
tận dụng cơ chế phát triển sạch (CDM) để thu hút vốn đầu tư.
+ Nhiều công nghệ đã được hoàn thiện, ứng dụng thương mại nên Việt Nam có thể nhập và
ứng dụng, tránh được rủi ro về công nghệ.
5.2. Khó khăn
− Sự cạnh tranh về nhu cầu nguyên liệu sinh khối:
Một trong những điều không biết chắc được khi phát triển NLSK là sự cạnh tranh về nguyên
liệu. Thí dụ rơm rạ còn làm thức ăn cho trâu bò, giấy phế liệu có thể tái chế, gỗ phế liệu và mùn
cưa có thể làm gỗ ép. Ngô khoai, sắn để sản xuất etanol, đậu tương, lạc, vừng, dừa để sản xuất
biodiezen còn dùng làm lương thực, thực phẩm cho người và gia súc.
− Sự cạnh tranh về chi phí của các công nghệ:
Hiện nay nhiều công nghệ sinh khối còn đắt hơn công nghệ truyền thống sử dụng nhiên liệu hoá
thạch cả về trang thiết bị lẫn nhiên liệu nên việc đưa công nghệ mới vào Việt Nam còn gặp trở

ngại lớn. Việt Nam còn là một nước nghèo nên thiếu kinh phí đầu tư phát triển công nghệ mới là
một rào cản rất lớn. Thí dụ bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp nhưng đầu tư không đáng kể, đôi khi
bằng không, trong khi đầu tư để có một bếp cải tiến phải tốn vài chục nghìn đồng. Đây là một
khoản đầu tư lớn đối với người dân ở nông thôn khi mà một ngày công của họ chỉ được vài
nghìn đồng.
− Trở ngại về môi trường:
Năng lượng sinh khối có một số tác động môi trường.
Khi đốt, các nguồn sinh khối phát thải vào không khí bụi và khí sulfurơ (SO2). Mức độ phát thải
tuỳ thuộc vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ và biện pháp kiểm soát ô nhiễm.
Việc phát triển quy mô lớn các cây năng lượng để sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel) có thể
dẫn tới gia tăng sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón, gây tác hại đối với động vật hoang dã và môi
trường sống.
Sản xuất năng lượng từ gỗ có thể gây thêm áp lực cho rừng
Đây là tất cả những vấn đề cần xem xét kỹ lưỡng khi phát triển năng lượng sinh khối.
− Thiếu nhận thức của xã hội về năng lượng sinh khối:
Hiện nay khi nói tới năng lượng thường người ta chỉ nghĩ tới điện, than, dầu khí. Các nhà hoạch
định chính sách thường không quan tâm tới NLSK. Một thí dụ điển hình là ngành điện có dự án
Năng lượng nông thôn nhưng thực ra đây là chỉ là dự án điện khí hoá nông thôn.
Do thiếu nhận thức nên hầu như không có các doanh nhân kinh doanh trong lĩnh vực NLSK.
Người ứng dụng các công nghệ mới gặp rất nhiều khó khăn trong việc mua sắm trang thiết bị,
tìm kiếm dịch vụ hậu mãi. Thí dụ Dự án Khí sinh học xây dựng 18.000 công trình nhưng không
có màng lưới cung cấp các dụng cụ sử dụng khí như bếp, đèn Thị trường thường mới phát triển
phía nhu cầu, còn phía cung cấp chưa được quan tâm.
− Thiếu các chính sách và thể chế cụ thể của chính phủ:
Hiện nay Việt Nam chưa có chính sách năng lượng nói chung và chính sách năng lượng tái tạo
nói riêng. Năng lượng tái tạo không có các mục tiêu cụ thể trong kế hoạch phát triển của nhà
nước trung ương và địa phương. Hiện cũng chưa có một cơ quan nhà nước nào chịu trách nhiệm
quản lý lĩnh vực này (Ấn Độ có hẳn một bộ riêng).
6. Nhiên liệu sinh học và vấn đề phát triển bền vững
− Nguyên tắc của chiến lược phát triển bền vững

+ Giảm nhu cầu năng lượng hoàn nguyên và ưu tiên giảm nhu cầu dầu thô và sản phẩm dầu
vì:
• Dầu thô đã được thanh lọc thành sản phẩm dầu thỏa mãn gần một nửa nhu cầu năng
lượng có khả năng sử dụng,
• Có nhiều áp dụng công nghiệp bắt buộc phải tiêu thụ dầu thô hay sản phẩm dầu làm
nguyên liệu,
• Dầu thô là nguồn năng lượng cơ bản trong tương lai sẽ cạn trước nhất.
+ Chú trọng đồng đều đến phát triển bền vững của ba ngành giao thông vận tải, công
nghiệp và tiện nghi nhà ở vì mỗi ngành đó chia nhau gần đồng đều ba phần tư tổng lượng
năng lượng khả dụng và những ngành khác chia nhau phần tư còn lại.
− Các tác động áp dụng chiến lược phát triển bền vững
+ Gia tăng hiệu suất năng lượng để giảm nhu cầu về năng lượng và giảm lượng khí có hiệu
ứng nhà kính thải ra khí quản.
+ Chuyển sang một nguồn năng lượng khác dồi dào, tái tạo, ô nhiễm ít hơn để dành nguồn
năng lượng đang dùng cho những công nghệ bắt buộc phải dùng đến năng lượng đó.
+ Chuyển sang những công nghệ khác đạt một hay cả hai hiệu quả trên.
Theo đó, một chiến lược phát triển bền vững bao gồm hai ưu tiên: giảm nhu cầu sản phẩm dầu
trong ngành giao thông vận tải và giảm nhu cầu than trong những ngành công nghiệp, đặc biệt
trong ngành sản xuất điện.
− Phát triển nhiên liệu sinh học hiệu quả bền vững
Phát triển nhiên liệu sinh học góp phần cân đối nhiên liệu, giảm lượng xăng dầu nhập, cải thiện
cán cân thương mại, nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp theo hướng phát triển bền vững do
việc thúc đẩy tăng năng suất các loại nguyên liệu mới thân thiện với môi trường.
Sử dụng nhiên liệu sinh học khá thuận tiện, đơn giản, hạn chế thấp nhất chi phí thay thế hay cải
biến động cơ, giá thành thường thấp hơn các loại sản phẩm năng lượng từ nguồn nguyên liệu hóa
thạch khác nên có tính hiệu quả kinh tế
Nguyên liệu làm nhiên liệu sinh học rất đa dạng bao gồm nguyên liệu chứa đường (mía, củ cải
đường, cao lương ngọt ), chứa tinh bột (ngô, sắn, cao lương), chứa dầu (mỡ động thực vật, tảo,
bèo dâu kể cả dầu đã qua sử dụng), chứa cellulose (phế liệu nông lâm nghiệp ) và những
nguyên liệu khác chứa lipit và hydratcacbon.

Nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học ưu tiên lựa chọn với tiêu chí không dùng làm lương
thực thực phẩm, có năng suất và hiệu suất chuyển hóa nhiên liệu cao, có tiềm năng trồng trên đất
nghèo dinh dưỡng và ao hồ hoang hóa. Đặc biệt, loại nguyên liệu này phải có giá thành thấp như
là các phế liệu nông lâm nghiệp và công nghiệp chế biến. Đồng thời, phát triển nhiên liệu sinh
học để đảm bảo an ninh năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính.
• Trước nhất, đây là một nguồn năng lượng tái tạo, nếu chúng ta có thể bảo đảm được tốc
độ trồng cây thay thế.
• Sinh khối được phân bố đồng đều hơn trên bề mặt Trái Đất hơn các nguồn năng lượng
nhất định khác (nhiên liệu hóa thạch ), và có thể được khai thác mà không cần đòi hỏi
đến các kỹ thuật hiện đại phức tạp và tốn kém.
• Nó tạo ra cơ hội cho các địa phương, các khu vực và các quốc gia trên toàn thế giới tự
bảo đảm cho mình nguồn cung cấp năng lượng một cách độc lập.
• Đây là một giải pháp thay thế cho năng lượng hóa thạch, giúp cải thiện tình hình thay đổi
khí hậu đang đe dọa Trái Đất.
• Nó có thể giúp nông dân địa phương trong lúc gặp khó khăn về vụ mùa thu hoạch và tạo
việc làm tại các vùng nông thôn.
Ethanol hẳn nhiên có tác động môi trường tích cực hơn rất nhiều so với xăng thông thường,
trong cả phương diện cơ sở sản xuất và tiêu thụ (đốt trong động cơ). Các nhà máy sản xuất
Ethanol thải ra ít hơn các chất khí hiệu ứng nhà kính như CO
2
, CH
4
.
Nhận xét và kết luận:
Trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch sẽ cạn kiệt trong tương lai không xa,
nghiên cứu phát triển công nghệ sản xuất, chế biến và ứng dụng năng lượng có thể tái
tạo nói chung và năng lượng sinh khối nói riêng là một xu hướng tất yếu. Xu hướng này
ngoài mục đích bảo đảm an ninh năng lượng cho mỗi quốc gia trong quá trình phát triển
còn có những ý nghĩa quan trọng khác.
Xét trên khía cạnh môi trường, kết quả của một số nghiên cứu cho thấy lượng khí

nhà kính giảm khoảng 18-30% khi sử dụng năng lượng sinh khối thay thế cho năng
lượng hóa thạch. Ngoài ra, nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học cũng
góp phần giải quyết các vấn đề việc làm, tận dụng tài nguyên đất ở những khu vực mà
sản xuất nông nghiệp đơn thuần gặp khó khăn.
Với những ưu điểm của việc sản xuất và sử dụng năng lượng sinh khối, trong điều
kiện phát triển kinh tế của Việt Nam, chúng ta nên có chiến lược phát triển nguồn năng
lượng này để tận dụng các lợi ích cả về kinh tế lẫn môi trường như:
- Tận dụng được các phế liệu thải bỏ trong quá trình sản xuất sử dụng các
nguồn nguyên liệu từ thực vật (sản xuất gỗ, giấy, ).
- Tận dụng các chất thải từ động – thực vật để ủ khí sinh học Biogas sử dụng
cho sinh hoạt và sản xuất, giảm chi phí cho xử lý moi trường từ các nguồn
chất thải này (chất thải trong sinh hoạt hằng ngày của con người, trong
chăn nuôi sản xuất, )
- Giảm áp lực cho việc phụ thuộc quá nhiều vào nguồn năng lượng hóa
thạch, được coi là nguồn năng lượng sẽ cạn kiệt trong tương lai.
- Tạo công ăn việc làm trong nhân dân
- Giảm chi phí cho xử lý môi trường từ việc sử dụng quá mức năng lượng
hóa thạch, giảm các khí nhà kính.
- Tận dụng các loại cây không có giá trị kinh tế cao để sản xuất nguồn năng
lượng này.
 Bên cạnh việc phát triển nguồn năng lượng sinh khối cũng cần có chiến
lược để tránh việc phát triển quá mức năng lượng sinh khối dẫn đến chặt
phá rừng, gây mất môi trường sinh thái, biến đổi khí hậu và những thiên
tai khác từ việc chặt phá rừng để phát triển năng lượng sinh khối,cần có
những xem xét về các khía cạnh kinh tế và môi trường khi tiến hành sản
xuất năng lượng sinh khối trên quy mô lớn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.“Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”
theo Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 của Thủ tướng chính phủ.
2.“Kế hoạch và chương trình triển khai các dự án Nhiên liệu sinh học của Tập

đoàn Dầu khí Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” theo Quyết định số
1156/QĐ-DKVN ngày 24/02/2009 của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam.
3.Viện Dầu khí Việt Nam, 2004. Nghiên cứu dùng cồn Etylic sản xuất trong nước
pha chế xăng thương phẩm có trị số octan cao.
4. Những vấ đề phát triển năng lượng sinh khối của Việt Nam, Nguyễn Quang Khải(Báo
cáo tại Hội thảo Phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam)
4. Ikwuagwu OE, Ononogbu IC, Njoku OU, 2010. Production of biodiesel using
rubber seed oil. In Crops Prod 2000; 12:57-62