Những vấn đề phát triển năng lượng sinh khối của việt nam

NHỮNG VẤN ĐỀ
PHÁT TRIỂN NĂNG
LƯỢNG SINH KHỐI
CỦA VIỆT NAM
Nguyễn Quang Khải

Trung tâm Năng lượng và
Môi trường


NHỮNG VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN
NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
CỦA VIỆT NAM

1. Mở đầu
2. Tiềm năng năng lượng sinh khối của Việt
Nam
3. Hiện trạng năng lượng sinh khối của Việt
Nam
4. Những cơ hội và thách thức đối với việc
phát triển năng lượng sinh khối của Việt
Nam
5. Kết luận

12/29/15

2


1. Mở đầu
Khái niệm sinh khối

• Sinh khối trong công nghiệp năng lượng được hiểu là
vật chất sinh học sống hoặc mới chết có thể được
dùng làm nhiên liệu.
• Phổ biến nhất là những vật chất thuộc thực vật được
trồng để sử dụng vào mục đích năng lượng, nhưng
cũng bao gồm cả những chất thuộc thực vật và động
vật dùng để sản xuất các loại sợi, hoá chất hoặc
nhiệt.
• Sinh khối cũng có thể bao gồm cả các chất thải có
thể phân giải sinh học tạo ra sản phẩm có thể dùng
làm nhiên liệu.
• Nó không bao gồm các chất hữu cơ đã được chuyển
hoá bởi các quá trình địa chất thành các chất như
than đá hoặc dầu mỏ (nhiên liệu hoá thạch).
12/29/15

3


• Sinh khối là một phần của chu trình cacbon. Cacbon
từ khí quyển được biến đổi thành vật chất sinh học
bằng quang hợp. Khi phân giải hoặc đốt cháy,
cacbon quay trở lại khí quyển hoặc đất. Quá trình
này xảy ra trong một khoảng thời gian tương đối
ngắn và các cây dùng làm nhiên liệu luôn luôn được
thay thế bằng những cây mới sinh trưởng. Vì vậy
cacbon khí quyển được giữ ở mức tương đối ổn
định.
• Mặc dù nhiên liệu hoá thạch có nguồn gốc sinh khối
trong thời cổ xưa nhưng chúng không được xem là

sinh khối vì chúng chứa cacbon đã nằm ngoài chu
trình cacbon từ rất lâu rồi. Việc đốt cháy chúng làm
hàm lượng CO2 trong khí quyển mất ổn định
12/29/15

4


• Năng lượng sinh khối (NLSK) là nguồn cổ xưa nhất
• Gần đây khai thác NLSK nói riêng và năng lượng
tái tạo (NLTT) nói chung để thay thế các nguồn
năng lượng hoá thạch (NLHT) được quan tâm
nhiều vì hai lý do:
– Các nguồn NLHT đang ngày càng cạn kiệt dần (dự
trữ dầu được đánh giá cuối năm 2002 vào khoảng
40 năm tiêu thụ với mức độ tiêu thụ như hiện nay)
– Các nguồn NLHT gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng.
• Khác với các công nghệ năng lượng tái tạo khác,
công nghệ NLSK không chỉ thay thế NLHT mà
nhiều khi còn góp phần xử lý chất thải

12/29/15

5


• Hiện SK là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm tới
14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới.
• Ở các nước đang phát triển, SK thường là nguồn

năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng
35% trong tổng cung cấp năng lượng.
• NLSK giữ một vai trò quan trọng trong các kịch bản
năng lượng và có khả năng sẽ giữ vai trò sống còn
trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế
giới trong tương lai.
• Cách dùng thuật ngữ phổ biến hiện nay: sinh khối
(biomas) là nhiên liệu rắn trên cơ sở sinh khối, còn
nhiên liệu sinh học (biofuel) là những nhiên liệu
lỏng được lấy từ sinh khối và khí sinh học
(biogas) là sản phẩm của quá trình phân giải yếm
khí của các chất hữu cơ.
• Báo cáo này sẽ xét cả ba dạng trên và chỉ đề cập
tới một số nguồn và công nghệ quan trọng đối với
Việt Nam trong tương lai không xa.
12/29/15

6


Những con đường biến
đổi sinh khối
Nén chặt, sấy

Viên,bó, bánh

Giảm kích cỡ

Gỗ vụn, mùn cưa

Ép

Dầu thực vật

Quá trình
Vật lý

Đốt
Quá trình
Nhiệt hoá

Sinh khối

Quá trình
Sinh học

12/29/15

Khí hoá

Khí

Nhiệt phân

Khí, dầu, cốc

Lên men rượu

Etanol

Phân giải kỵ khí

Khí sinh học

Sử dụng
năng lượng
cuối cùng

7


Các quá trình vật lý
Nén chặt, sấy

Viên, bó, bánh

Giảm kích cỡ

Gỗ vụn, mùn cưa

Ép

Dầu thực vật

Quá trình
Vật lý

Đốt
Quá trình
Nhiệt hoá

Sinh khối

Quá trình
Sinh học

12/29/15

Khí hoá

Khí

Nhiệt phân

Khí, dầu, cốc

Lên men rượu

Etanol

Phân giải kỵ khí

Khí sinh học

Sử dụng
năng lượng
cuối cùng

8

Các quá trình sinh học
Nén chặt, sấy

Viên,bó, bánh

Giảm kích cỡ

Gỗ vụn, mùn cưa

Ép

Dầu thực vật

Quá trình
Vật lý

Đốt
Quá trình
Nhiệt hoá

Sinh khối

Quá trình
Sinh học

12/29/15

Khí hoá

Khí

Nhiệt phân

Khí, dầu, cốc

Lên men rượu

Etanol

Phân giải kỵ khí

Khí sinh học

Sử dụng
năng lượng
cuối cùng

9


Các quá trình nhiệt
hoá
Nén chặt, sấy

Viên,bó, bánh

Giảm kích cỡ

Gỗ vụn, mùn cưa

Ép

Dầu thực vật

Quá trình
Vật lý

Đốt
Quá trình
Nhiệt hoá

Sinh khối

Quá trình
Sinh học

12/29/15

Khí hoá

Khí

Nhiệt phân

Khí, dầu, cốc

Lên men rượu

Etanol

Phân giải kỵ khí

Khí sinh học

Sử dụng
năng lượng
cuối cùng

10


2. Tiềm năng
năng lượng sinh
khối của Việt
Nam


2.1. Sinh khối
Bảng 1- Tiềm năng gỗ năng lượng
Nguồn cung cấp

Tiềm
Dầu tương
năng
đương
(triệu tấn) (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 & ăn quả

2,400

0,840

9,6

Phế liệu gỗ

1,649

0,580

6,6

25,090

8,780

100,0

TỔNG
12/29/15

12

Bảng 2- Tiềm năng phụ phẩm
nông nghiệp
Nguồn cung
cấp

Tiềm năng
(triệu tấn)

Dầu tương đương
(triệu toe)

Tỷ lệ
(%)

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

53,43

12,08

100,0

Rơm rạ

TỔNG
12/29/15

13


2.2. Nhiên liệu sinh học

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.

Bảng 3- Tiềm năng bioetanol
Nguyên liệu

Tiềm năng
(tấn/năm)

Dầu tđ
(toe)

Tỷ lệ
(%)

Rỉ đường

450.000

297.000

32,85

Sắn*

570.000

376.200

41,61

Ngô*

350.000

231.000

25,55

Tổng

1.370.000

904.200

100,0

* 10% sản lượng

12/29/15

14


Bảng 4- Tiềm năng biođiêzen
Nguyên liệu

Tiềm năng
(tấn/năm)

Hạt cao su

15.000

Mỡ cá basa

60.000

Dầu dừa
Dầu ăn đã sử dụng*

?
73.800

Về dầu thực vật, hiện nay chúng ta mới chỉ đáp ứng
được khoảng 10% nguyên liệu, còn phải nhập 90% từ
nước ngoài.
12/29/15

15


2.3. Khí sinh học
Bảng 4- Tiềm năng lý thuyết KSH
Nguồn nguyên liệu

Tiềm năng
(triệu m3)

Dầu tđ

(triệu toe)

Tỷ lệ
(%)

Phụ phẩm cây trồng

1788,973

0,894

36,7

- Rơm rạ

1470,133

0,735

30,2

318,840

0,109

6,5

3055,678

1,528

63,3

- Trâu

441,438

0,221

8,8

- Bò

495,864

0,248

10,1

- Lợn

2118,376

1,059

44,4

TỔNG

4844,652

2,422

100,0

- PP các cây trồng khác
Chất thải của gia súc

12/29/15

16


3. Hiện trạng năng
lượng
sinh khối của Việt
Nam


3.1. Sinh khối
Bảng 5- Vai trò của năng lượng sinh khối
trong tổng tiêu thụ năng lượng
Năm

Tổng tiêu thụ
năng lượng
(koe)

Tiêu thụ năng lượng
(ktoe)

Tỷ lệ / tổng NL
(%)

Gỗ củi

Tổng SK

Gỗ củi

Tổng SK

1985

14.286

4.748

10.766

33

75

1990

16.879

5.693

12.390

34

73

1995

20.735

8.430

13.630

40

65

Tăng
42,9%
5,65%
1,78%
85/95 tổng tiêu thụ năng lượng toàn quốc, NLSK vẫn chiếm tỷ lệ lớn,
Trong
tới trên một nửa. Mặc dù giá trị tuyệt đối vẫn không ngừng tăng nhưng
tỷ lệ giảm dần do năng lượng thương mại tăng nhanh hơn.
12/29/15

18

Bảng 6- Sử dụng sinh khối theo lĩnh vực
Lĩnh vực

Tổng tiêu thụ (koe) Tỷ lệ (%)

Gia đình
CN-TTCN
Tổng

10667

76,2

3333

23,8

14000

100,0

Bảng 7- Sử dụng sinh khối theo NL cuối cùng
Năng lượng cuối cùng
Nhiệt

Bếp đun

10667

76,2

Lò nung

903

6,5

2053

14,7

377

2,7

14000

100,0

Lò đốt
Điện
Tổng
12/29/15

Tổng tiêu thụ (koe) Tỷ lệ (%)

Đồng phát

19

Nhận xét:
• Các bảng 5, 6 và 7 cho thấy trên 3/4 sinh
khối hiện được sử dụng phục vụ đun nấu
gia đình với các bếp đun cổ truyền hiệu suất
thấp. Bếp cải tiến tuy đã được nghiên cứu
thành công nhưng chưa được ứng dụng
rộng rãi mà chỉ có một vài dự án nhỏ, lẻ tẻ ở
một số địa phương.
• 1/4 sinh khối còn lại được sử dụng trong
sản xuất.
12/29/15

20


Sử dụng sản xuất:
• Sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ hầu hết
dùng các lò tự thiết kế theo kinh nghiệm, đốt
bằng củi hoặc trấu, chủ yếu ở phía Nam.
• Sản xuất đường, tận dụng bã mía để đồng
phát nhiệt và điện ở tất cả 43 nhà máy
đường trong cả nước với trang thiết bị nhập
từ nước ngoài. Mới đây Viện Cơ điện nông
nghiệp đã nghiên cứu thành công dây
chuyền sử dụng phụ phẩm sinh khối đồng
phát điện và nhiệt để sấy. Viện đã lắp đặt
được 7 hệ thống và hiện đang triển khai
ứng dụng ở các tỉnh.

12/29/15

21


• Sấy lúa và các nông sản: hiện ở Đồng bằng
sông Cửu long có hàng vạn máy sấy đang
hoạt động. Những máy sấy này do nhiều cơ
sở trong nước sản xuất và có thể dùng trấu
làm nhiên liệu. Riêng dự án Sau thu hoạch
do Đan Mạch tài trợ triển khai từ 2001 đã có
mục tiêu lắp đặt 7000 máy sấy.
• Công nghệ cacbon hoá sinh khối sản xuất
than củi được ứng dụng ở một số địa
phương phía Nam nhưng theo công nghệ
truyền thống, hiệu suất thấp.
• Một số công nghệ khác như đóng bánh sinh
khối, khí hoá trấu hiện ở giai đoạn nghiên
cứu, thử nghiệm.
12/29/15

22


3.2. Nhiên liệu sinh học
• Việc sử dụng etanol và dầu động thực vật
làm nhiên liệu chưa được áp dụng rộng rãi
ở Việt Nam.
• Một thỏa thuận hợp tác tay ba giữa Công ty
Rượu Bình Tây, Công ty Saigon Petro,

Công ty Nguyễn Chí đã được ký kết từ
31/8/2005 nhằm thử nghiệm pha chế, sản
xuất nhiên liệu sinh học gasohol (xăng pha
cồn). Dự kiến tháng 10/2006 gasohol sẽ
xuất hiện tại TP HCM.

12/29/15

23


• Xí nghiệp chế biến thực phẩm thuộc Công
ty cổ phần Xuất nhập khẩu thủy sản An
Giang, từ những năm 90 đã sản xuất mỡ cá
ba sa thành biođiêzen. Xí nghiệp đã ứng
dụng loại nhiên liệu này tại xí nghiệp thay
cho dầu điêzen truyền thống, giúp xí nghiệp
tiết kiệm hàng trăm triệu đồng mỗi năm.

12/29/15

24


• Gần đây nhất, Trung tâm Hóa dầu Đại học
Bách khoa TPHCM đã nghiên cứu và ứng
dụng thành công việc chưng cất dầu ăn
phế thải thành biođiêzen… Công ty chuyên
sản xuất và chế tạo thiết bị công nghiệp đã
sản xuất được nhiều loại máy có thể chưng

cất mỡ cá ba sa thành dầu biođiêzen…

12/29/15

25