Nghiên cứu xây dựng tiền đề vùng nguyên liệu và tạo thuận lợi thu hút đầu tư năng lượng sinh học theo công nghệ cellulosic ethanol tại vĩnh phúc trong phát triển bền vữ

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS TS Mai Đình Yên, người đã tận
tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn UBND và nhân dân các xã Nam Viêm, xã Cao
Minh thuộc Phúc Yên- Vĩnh Phúc, xã Đình Chu huyện Lập Thạch – Vĩnh Phúc đã
giúp đỡ tôi nhiệt tình trong quá trình thự địa tại địa phương.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường
cùng các thầy cô đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quí giá cho tôi trong
suốt quá trình học tập.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ động viên to lớn của gia đình và bạn bè
đã dành cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.

Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2012

Nguyễn Thị Thu Hiền

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu nêu
trong luân văn là trung thực, không sử dụng số liệu của tác giả khác khi chưa được
công bố hoặc chưa được sự đồng ý của tác giả. Những kết quả nghiên cứu của tác
giả chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm
2012

Nguyễn Thị Thu Hiền

2

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu
1.1.1. Xã hội học
1.1.2. Sinh thái và Hệ sinh thái
1.1.3. Đánh giá tác động môi trường
1.2. Hiện trạng tình hình phát triển năng lượng sinh học.
1.2.1. Bối cảnh và tình hình năng lượng sinh học trên thế giới.
1.2.2. Tình hình phát triển năng lượng sinh học Việt Nam
Chương 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm nghiên cứu
2.2. Thời gian nghiên cứu
2.3. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp luận
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Năng lượng sinh học và các công nghệ nhiên liệu sinh học hiện đại
3.1.1. Định nghĩa
3.1.2. Phân loại
3.1.3. Những hạn chế
3.2. Nghiên cứu công nghệ Cellulosic Ethanol
3.2.1. Tổng quát công nghệ
3.2.2. Ưu, nhược điểm và những điều cần chú ý

3

3.2.3. Các yếu tố cần thiết để ứng dụng công nghệ
3.3. Hiện trạng, triển vọng và các vấn đề ứng dụng công nghệ NLSH tỉnh Vĩnh
phúc
3.3.1. Các yếu tố tự nhiên và môi trường
3.3.2. Các yếu tố xã hội
3.4. Đề xuất giải pháp phát triển NLSH tỉnh Vĩnh Phúc
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Phụ lục 1
Phụ lục 2

4


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
T

Nội dung

Viết tắt

T
1

Nhiên liệu sinh học

NLSH

2

Năng lượng

NL

3

Chương trình Môi trường Liên hợp quốc

UNEP

4

Đánh giá tác động môi trường

ĐTM

5

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ

EPA

6

Bộ năng lượng Mỹ

DOE

7

Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo

RFS

5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Chính sách về NLSH của một số nước châu Á
Bảng 1.2. Phân bố sản lượng cồn chủ yếu của cả nước
Bảng 3.1. Cơ cấu sản phẩm nhiệt phân
Bảng 3.1. Lượng mưa trong năm (mm)
Bảng 3.2. Độ ẩm tương đối trung bình (%)
Bảng 3.3. Diện tích và dung tích của một số đầm hồ chính của tỉnh Vĩnh Phúc.
Bảng 3.4. Cơ cấu dân số tỉnh Vĩnh Phúc năm 2010
Bảng 3.5. Cơ cấu lao động của Vĩnh Phúc phân theo thành phần kinh tế và ngành
kinh tế
Bảng 3.6: phân nhóm xã hội học
Bảng 3.7: kết quả điều tra hiểu biết chung
Bảng 3.8: kết quả điều tra về sản xuất và sử dụng NLSK từ nông dân
Bảng 3.9: kết quả điều tra về phát triển NLSH tại địa phương cho cán bộ chính
quyền
Bảng 3.10: Bảng phân tích SWOT cho phát triển NLSH tại Vĩnh Phúc

6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ẢNH, BIỂU ĐÔ
Hình 1.1. Phối cảnh nhà máy Ethanol Phú Thọ
Hình 1.2. Nhà máy cồn Ethenol Đại Tân
Hình 3.1.Các dạng nguyên liệu sử dụng trong sản xuất NLSH
Hình 3.2. Chu trình chuyển hóa biomass
Hình 3.3. Cấu trúc linocellulose
Hình 3.4. Sinh khối sau khi được cắt nhỏ
Hình 3.5. Sinh khối sau khi tiền xử lý bằng công nghệ nổ hơi nước
Hình 3.6. Vị trí khu vực nghiên cứu
Hình 3.7 : Phỏng vấn sâu tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc.
Hình 3.8 : Phỏng vấn sâu tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc.
Hình 3.9 : Địa điểm tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc.
Hình 3.10: Địa điểm tại xã Nam Viêm, Phúc yên Vĩnh Phúc.
Hình 3.11: Người dân đốt rơm ngay tại đồng để lấy tro
Hình 3.12: rơm sử dụng cho mục đích đun nấu

7


Hình 3.13: rơm dùng để sản xuất nấm

8


MỞ ĐẦU
Lý do lựa chọn đề tài:
Năng lượng là bản chất của vũ trụ mà nếu không có có thì cuộc sống không thể
được nghĩ đến trên trái đất. Nó cung cấp lương thực, cung cấp nước sạch và nuôi
sống con người. Nó còn chuyên trở họ, điều hành các ngành công nghiệp và cung
cấp tất cả các nhu cầu cơ bản của cuộc sống. Nền văn minh hiện đại phụ thuộc vào

nguồn cung cấp NL liên tục và dồi dào, và tồn tại được phần nhiều nhờ NL.
Hiện nay con người đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng NL, ô nhiễm môi trường
và biến đổi khí hậu, đặc biệt với tốc độ khai thác triệt để các nguồn tài nguyên thiên
nhiên như hiện nay thì trong tương lai không xa nữa các nguồn tài nguyên này sẽ
cạn kiệt. 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 [13]. Về khía cạnh môi trường, NL hóa thạch là nguyên
nhân chính dẫn đến hiệu ứng nhà kính, làm biến đổi khí hậu toàn cầu, gây ô nhiễm
môi trường, tăng độ nhiễm xạ. Nhận thức về sự cạn kiệt và nguy cơ phá hủy môi
trường do sản xuất và sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã buộc con người phải tìm
kiếm các nguồn NL thay thế và có thể tái tạo được. Đó là các nguồn NL không bị
cạn kiệt khi sử dụng hay không cần phải tái tạo trong thời gian ngắn, có tiềm năng
lâu dài như: NL mặt trời, gió, thủy chiều, NL sinh khối, địa năng, thủy năng.
Việt Nam sau thời kỳ khai thác tài nguyên thô với công nghệ lạc hậu và quản lý
kém cũng như việc xuất khẩu tài nguyên giá rẻ một cách ồ ạt giờ đây đang trong
tình trạng ô nhiễm và thiếu hụt tài nguyên. Tất yếu nhu cầu trong dài hạn chúng ta
cần xây dựng giải pháp NL khác để thay thế từng phần NL từ nhiên liệu hóa thạch,
và trong đó NLSH là nguồn tiềm năng đáp ứng được yêu cầu.
Thêm vào đó NLSH những năm gần đây đã có những bước tiến dài cho phép sản
xuất NLSH với chi phí hợp lý và khả năng phát triển bền vững.

9


Từ những nhận định sẽ được chứng minh trong nội dung đề tài này như trên em
nhận thấy yêu cầu cấp thiết cần nghiên cứu Triển vọng phát triển năng lượng sinh
học của tỉnh Vĩnh Phúc trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng toàn cầu ở Việt

nam và dự báo các tác động theo phương pháp khoa học nhằm đánh giá khả năng
phát triển bền vững.
Đối tượng nghiên cứu:
Khả năng áp dụng công nghệ Cellulosic Ethanol
Quy hoạch chính sách tiền đề áp dụng công nghệ Cellulosic Ethanol
Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung: Nghiên cứu các dạng năng lượng sinh học
Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu xây dựng tiền đề vùng nguyên liệu và tạo thuận lợi thu
hút đầu tư năng lượng sinh học theo công nghệ Cellulosic Ethanol tại Vĩnh Phúc
trong phát triển bền vững tại Việt Nam.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Khu vực nghiên cứu có nền nông nghiệp phát triển lâu đời, đa số người dân sống ở
vùng nông thôn, điều kiện kinh tế phụ thuộc nhiều vào phát triển nông nghiêp. Các
kết quả nghiên cứu của đề tài hướng tới việc tận thu nguồn phế thải nông nhiệp góp
phần nâng cao đời sống cho nhân dân địa phương, đồng thời giảm bớt nguy cơ ô
nhiễm môi trường đảm bảo an ninh năng lượng trong tương lai.
Cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà kinh tế về đầu tư sản xuất xây dựng nhà máy
sản xuất NLSH.
Cung cấp các cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ quản lý nhà nước về việc xây dựng
nhà máy sản xuất NLSH từ xellulose.
Đây là đề tài nghiên cứu khoa học phục vụ cho luận văn thạc sỹ đầu tiên được thực
hiện tại khu vực liên quan đến việc phát triển NLSH từ phụ phẩm nông nghiệp.
Kết cấu luận văn
Nội dung của luận văn bao gồm:
Phần mở đầu: nêu lý do lựa chọn đề tài, đối tượng nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu,
ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn.

10

Chương 1: Tổng quan tài liệu về cơ sở khoa học của nghiên cứu, hiện trạng tình
hình phát triển năng lượng sinh học.
Chương 2: Địa điểm, thời gian và các phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Trình bày các kết quả nghiên cứu về công nghệ Cellulosic Ethanol, hiện
trạng, triển vọng và các vấn đề ứng dụng công nghệ NLSH tỉnh Vĩnh Phúc, từ đó đề
xuất giải pháp phát triển NLSH cho khu vực nghiên cứu.
Kết luận, khuyến nghị và các phụ lục.

11


Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu
1.1.1. Xã hội học
Thuyết hành vi (Behaviorism)
Đây là một trường phái tâm lý học giải thích về hành vi chỉ dựa trên những quan sát
hành vi thấy rõ (overt behaviors) hơn là dựa vào những quá trình nhận thức diễn ra
bên trong não hay là những hành vi không thấy rõ (covert behaviors).
Thuyết hành động xã hội
Được các nhà khoa học xã hội sử dụng để hiểu được các hệ thống xã hội và các hệ
thống nhân cách qua việc phân tích các hành động và các cá nhân thể hiện các hành
động đó - được gọi là các chủ thể hành động. Để đánh giá một hành động, nhà
nghiên cứu cần xem xét các giá trị và mục đích của chủ thể trong quá trình thực
hiện hành động cũng như thể hiện hành vi. Lý thuyết hành động khác với hành vi
luận cổ điển, lý luận này quá nhấn mạnh đến những hành vi có động cơ giá trị của
các cá nhân và các ý nghĩa chủ thể gắn với một hành động. Hành vi được nhìn nhận
là xảy ra trong các tình huống và các mối quan hệ xác định về văn hóa và bao gồm
cả những giá trị và những kỳ vọng nội tại của các chủ thể về sự phản ứng lại các cá
nhân khác.
Thuyết xung đột xã hội

Trong xã hội học hiện đại, vẫn có những thuyết đối lập nhau trong vấn đề đánh giá
vai trò lịch sử của xung đột xã hội. Thuyết cân bằng [ Paxơn (T. Parsons)] coi xung
đột xã hội là bệnh hoạn của một xã hội lành mạnh. Thuyết xung đột [Côxơ (L.
Coser), Đarenđop (R. Dahrendorf)] cho xung đột xã hội có chức năng tăng cường
tính thích ứng của tổ chức xã hội, chính là bảo đảm tính liên tục của xã hội. Cả hai
thuyết đều phiến diện, nhưng lại bổ sung lẫn nhau. Cần nhận thức xã hội về cả hai
mặt đồng thời và lịch thời: mặt đồng thời thì xem xét cấu trúc xã hội, mặt lịch thời
thì xem xét quá trình xã hội. Hai trạng thái cân bằng và xung đột nằm trong cùng

12


một quá trình, quan hệ với nhau tương tự như quan hệ giữa trị và loạn, thường và
biến.
Một số định nghĩa liên quan.
Môi trường
Theo nghĩa khái quát: môi trường của một vật thể một sự kiện là tổng hợp toàn bộ
điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng lên vật thể, sự kiện đó.
Môi trường của UNEP: “Môi trường là một tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh
học, kinh tế xã hội tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng.”
Bách khoa toàn thư về môi trường (1994) đưa ra định nghĩa: “ Môi trường là tập thể
các thành tố sinh thái tự nhiên, xã hội nhân văn và các điều kiện tác động trực tiếp
hay gián tiếp lên sự phát triển, sinh hoạt và đời sống và hoạt động của con người
trong thời gian bất kì.”
Ô nhiễm môi trường
Là sự biến đổi các thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến con người và
sinh vật .
Xung đột môi trường
Là một dạng xung đột xã hội. Xuất hiện như một tất yếu khách quan. Xuất hiện khi
các chức năng của môi trường lẫn át lẫn nhau.

Nhóm
Là một tập hợp người mà trong đó có các cá nhân quan hệ qua lại với nhau theo một
cấu trúc và cơ chế nào đó. Ở đây, các cá nhân tham gia một cách tự nhiên. (nhập
môn xã hội học, tr.175)
Là một tập thể có từ hai người trở lên, có mức độ nhận biết chung và cùng tương tác
với nhau thường xuyên.(J.Macionis, xã hội học, tr.219)
Là tập hợp những người có cùng những nguyên tắc, giá trị và kì vọng, tương tác với
nhau trên cơ sở đều đặn(R.T.Chaefer, xã hội học)
Thiết chế xã hội
Nói đến thiết chế người ta thường hiểu theo hai nghĩa: một là thiết chế xã hội với
một hệ thống các quy tắc, giá trị và cơ cấu hướng tới một mục đích xác định, hai là

13


các tổ chức xã hội với tư cách là các nhóm xã hội hiện thực rộng lớn, bao gồm các
nguyên tắc, quy tắc và hệ thống thứ bậc của trách nhiệm và quyền lực.(nhập môn xã
hội học, tr.195) Có 5 loại thiết chế cơ bản: gia đình, giáo dục, tôn giáo, kinh tế, nhà
nước.
1.1.2. Sinh thái và Hệ sinh thái
Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu về sự phân bố và sinh sống của những
sinh vật sống và các tác động qua lại giữa các sinh vật và môi trường sống của
chúng. Môi trường sống của một sinh vật hàm chứa:
Tổng hòa các nhân tố vật lý như khí hậu và địa lý được gọi là ổ sinh thái
Các sinh vật khác sinh sống trong cùng ổ sinh thái.
Các hệ sinh thái thường được nghiên cứu ở nhiều cấp độ khác nhau từ cá thể và các
quần thể cho đến các hệ sinh thái và sinh quyển. Sinh thái học là môn khoa học đa
ngành, nghĩa là dựa trên nhiều ngành khoa học khác nhau.
Các quy luật cơ bản của sinh thái học
Quy luật tác động tổng hợp.

Môi trường bao gồm nhiều yếu tố có tác động qua lại, sự biến đổi các nhân tố này
có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về chất của các yếu tố khác và sinh vật
chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó. Tất cả các yếu tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo
thành một tổ hợp sinh thái. Ví dụ như chế độ chiếu sáng trong rừng thay đổi thì
nhiệt độ, độ ẩm không khí và đất sẽ thay đổi và sẽ ảnh hưởng đến hệ động vật
không xương sống và vi sinh vật đất, từ đó ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng
khoáng của thực vật.
Mỗi nhân tố sinh thái chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động khi các nhân tố khác
đang hoạt động đầy đủ. Ví dụ như trong đất có đủ muối khoáng nhưng cây không
sử dụng được khi độ ẩm không thích hợp; nước và ánh sáng không thể có ảnh
hướng tốt đến thực vật khi trong đất thiếu muối khoáng.
Qui luật giới hạn sinh thái Shelford (1911, 1972)
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sinh vật rất đa dạng, không chỉ phụ thuộc
vào tính chất của các yếu tố sinh thái mà cả vào cường độ của chúng. Đối với mỗi

14


yếu tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các
yếu tố sinh thái vô sinh. Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngoài
giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm khả năng sống hoặc hoạt động. Khi
cường độ tác động tới ngưỡng cao nhất hoặc thấp nhất so với khả năng chịu đựng
của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.
Qui luật tác động không đồng đều của yếu tố sinh thái lên chức phận sống của cơ
thể.
Các yếu tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận sống của cơ
thể, nó cực thuận đối với quá trình này nhưng có hại hoặc nguy hiểm cho
quá trình khác.
Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường
Trong mối quan hệ tương hổ giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trường, không

những các yếu tố sinh thái của môi trường tác động lên chúng, mà các sinh vật cũng
có ảnh hưởng đến các yếu tố sinh thái của môi trường và có thể làm thay đổi tính
chất của các yếu tố sinh thái đó.
Quy luật tối thiểu
Quy luật này được nhà hoá học người Đức Justus Von Liebig đề xuất năm 1840
trong công trình “Hoá học hữu cơ và sử dụng nó trong sinh lý học và nông nghiệp”.
Ông lưu ý rằng năng suất mùa màng giảm hoặc tăng tỷ lệ thuận với sự giảm hay
tăng các chất khoáng bón cho cây ở đồng ruộng. Như vậy, sự sinh sản của thực
vật bị giới hạn bởi số lượng của muối khoáng. Liebig chỉ ra rằng “Mỗi một loài
thực vật đòi hỏi một loại và một lượng muối dinh dưỡng xác định, nếu lượng muối
là tối thiểu thì sự tăng trưởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu”.
1.1.3 Đánh giá tác động môi trường.
Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) - tiếng Anh là Environmental Impact
Assessment (EIA) là một khái niệm mới ra đời trong mấy chục năm gần đây, lần
đầu tiên ở Mỹ vào năm 1969 do sự đòi hỏi của dân chúng đối với chính phủ trước
tình trạng giảm sút chất lượng môi trường sống của con người, hậu quả của việc

15


tăng nhanh các hoạt động phát triển khi nước Mỹ đang bước vào kỷ nguyên công
nghiệp hoá.
Có nhiều định nghĩa khác nhau về đánh giá tác động môi trường. Mỗi định nghĩa
tuy có nhấn mạnh những khía cạnh khác nhau nhưng đều nêu lên những điểm chung
của đánh giá tác động môi trường là đánh giá, dự báo các tác động môi trường và đề
xuất các biện pháp giảm thiểu các tác động tiêu cực chủ yếu của dự án. Sau đây là
một số định nghĩa của ĐTM.
Theo Luật Bảo vệ Môi trường 2005 thì: “Đánh giá tác động môi trường là việc phân
tích, dự báo các tác động đến môi trường của dự án đầu tư cụ thể để đưa ra các biện
pháp bảo vệ môi trường khi triển khai dự án đó”.

Theo GS.Lê Thạc Cán, 1994, thì: ″ ĐTM của một hoạt động phát triển kinh tế xã
hội là xác định, phân tích, dự báo những tác động lợi và hại, trước mắt và lâu dài
của việc thực hiện hoạt động đó đối với tài nguyên thiên nhiên và chất lượng môi
trường sống của con người. Trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp phòng tránh, khắc
phục hoặc giảm nhẹ các tác động tiêu cực của dự án đối với môi trường ” .
Các định nghĩa trên đều nêu lên các nội dung chủ yếu mà đánh giá tác động môi
trường phải thực hiện. Tuy nhiên, ở đây cần thấy rõ là đánh giá tác động môi trường
bao gồm đánh giá cả các tác động tới môi trường tự nhiên và môi trường xã hội,
đánh giá các nguy cơ xảy ra các sự cố môi trường cũng như phân tích hiệu quả kinh
tế môi trường của dự án.
1.2. Hiện trạng tình hình phát triển năng lượng sinh học.
1.2.1. Bối cảnh và tình hình năng lượng sinh học trên thế giới.
Tình hình sử dụng các loại năng lượng trên thế giới
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…).
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

16


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 được kỳ vọng là phần quan trọng đảm bảo an ninh năng lượng trong
phát triển bền vững.

Hiện trạng và định hướng sử dụng năng lượng sinh học ở một số nước tiêu biểu
trên thế giới
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

17


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

18


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.
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 . 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.

19


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. 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.
Bảng 1.1. Chính sách về NLSH của một số nước châu Á
Các chính sách
đối với NLSH

Mục tiêu

Mục tiêu pha

Các biện pháp

số lượng

trộn

kinh tế

Trung

Đến năm

Ethanol: Giai

Ethanol: Các

vào
Không có các dự

Quốc

2020, thị

đoạn thử nghiệm

khuyến khích, trợ

án về ethanol sản

Tên nước

20

thế hệ 2 và
nguyên liệu đầu


phần

pha trộn 10% ở

cấp, miễn thuế đối

xuất từ ngũ cốc

NLSH cho

một số vùng.

với sản phẩm.

Thực nghiệm với

năng lượng

Diezel Miễn thuế

các loại NLSH thế

giao thông

cho các sản phẩm

hệ 2

là 15%.

diezel sinh học sản
xuất từ mỡ động vật

Ấn Độ

Không xác

Ethanol: pha

và dầu thực vật.
Ethanol: Giảm

Thúc đẩy trồng

định mục

trộn 5% vào

thuế

cây Jatropha.

tiêu

xăng ở các bang Ethanol và diezel:

được lựa chọn.

Cố định giá mua
bán của các công

Malaixia

Inđônêxia

Không xác

Ethanol: pha

ty trên thị trường.
Diezel: đưa ra các

định mục

trộn 5% dầu cọ

kế hoạch trợ cấp

cây Jatropha và

tiêu.

vào diezel.

giá cho diezel pha

nipa….

Sử dụng

Diezel: Không

trộn.
Diezel: tài trợ ở

Thật sự quan tâm

NLSH

bắt buộc pha

mức tương tự với

tới Jatropha và

trong các

trộn, nhưng tỷ lệ

trợ cấp để giảm sử

sắn.

gia đình;

pha trộn có thể

dụng nhiên liệu

pha trộn

từ 2-5% . Kế

hóa thạch.

2% hỗn

hoạch tăng tỷ lệ

hợp vào

pha trộn dầu

năm 2010.

diezel sinh học

Thúc đẩy trồng

lên 10% vào
Thái Lan

Kế hoạch

2010.
Diezel: thay thế

Ethanol: khuyến

thay thế

20% dầu cọ cho

khích về giá bằng

20% tiêu

các phương tiện

giảm thuế.

21

Sử dụng sắn.


thụ nhiên

xe cộ chạy diezel

liệu cho

vào tháng 4/2008.

xe cộ bằng
NLSH và

khí thiên.
nhiên vào

Philipin

năm 2012.
Không xác

Ethanol: 5% vào

Ethanol và Diezel:

Các dự án nghiên

định mục

năm 2009, 10%

Giảm thuế và ưu

cứu và thử

tiêu.

vào năm 2011.

tiên về tài chính.

nghiệm cây

Diezel pha 1% dầu

jatropha.

dừa năm 2008, 2%

Hàn

Không xác

năm 2009.
Diezel: tăng tỷ lệ

Diezel sinh học:

Đang xác định các

định mục

pha diezel sinh

miễn thuế.

loại cây trồng cho

tiêu.

học từ 0,5% lên

Quốc

năng lượng.

3% vào năm
2012.

Nhật Bản

Kế hoạch

Không quy định

Ethanol: trợ cấp

Khuyến khích sản

thay thế

bắt buộc pha trộn.

cho sản xuất. đang

xuất ethanol

500 triệu lít Các quy định giới

xây dựng kế hoạch

xeluloza.

xăng/năm

hạn tỷ lệ pha cao

miễn thuế.

sử dụng

hơn, 3% đối với

trong các

ethanol, 5% đối

phương

với diezel sinh

tiện giao

học.

thông bằng
NLSH vào
năm 2010.

22


Singapo

Không xác

Không bắt buộc

Thúc đẩy đầu tư

Kế hoạch hướng

định mục

pha trộn.

vào các cây trồng

vào loại NLSH

sản xuất diezel

thế hệ 2.

tiêu.

sinh học.
Nguồn: Prospects and Challenges of Biofuels in Asia: Policy Implication,
IGES,2008
1.2.2. Tình hình phát triển năng lượng sinh học Việt Nam
Thực tế phát triển sản xuất năng lượng sinh học tại Việt Nam và định hướng của
chính phủ.
Giai đoạn 2011 - 2015: Xây dựng và phát triển các cơ sở sản xuất và sử dụng NLSH

trên phạm vi cả nước. Đến năm 2015, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 250
nghìn tấn (pha được 5 triệu tấn E5, B5), đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước;
Theo lộ trình, đến năm 2015 sẽ sử dụng phổ cập toàn quốc xăng E5 và dầu B5, các
hệ thống biogas, xuất khẩu E100 và B100. Đến năm 2025, NLSH sẽ cung cấp 10%
nhu cầu nhiên liệu lỏng, sử dụng phổ biến nhiên liệu E10 và B10 trên toàn quốc.
Tiếp cận và làm chủ được công nghệ phối trộn xăng, condensat, nafta, diesel dầu
mỏ với ethanol, diesel sinh học và phụ gia để tạo ra xăng E5 (95% xăng dầu mỏ
truyền thống và 5% ethanol) và dầu diesel B5 (95% diesel dầu mỏ truyền thống và
5% diesel sinh học) và đưa vào hoạt động các cơ sở pha chế công suất 100 nghìn
tấn E5 và 50 nghìn tấn B5/năm. Phát triển mạng lưới phân phối và tiêu thụ sản
phẩm trên phạm vi cả nước với hạt nhân là các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí
Minh, Hà Nội, Đà Nẵng.
Các chính sách phát triển nhiên liệu sinh học của Việt Nam
Đề án phát triển NLSH đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 (Quyết định
177/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 20/11/2007).
Quyết định 5368/QĐ-BCT của Bộ Công thương ngày 6/10/2008 và Quyết định
2696/QĐ-BCT ngày 29/5/2009 về việc phê duyệt danh mục các đề tài, dự án để
tuyển chọn để thực hiện trong năm 2009, 2010 nhằm mục đích hiện thực hóa Đề án
phát triển NLSH đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025.

23


Thông tư liên tịch 147/2009/TTLT-BTC-BCT ngày 21/7/2009 Quy định chế độ
quản lý, sử dụng kinh phí ngân sách nhà nước thực hiện Đề án phát triển nhiên liệu
sinh học
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quyết định phê duyệt đề án “Nghiên cứu,
phát triển và sử dụng cây cọc rào ở Việt Nam giai đoạn 2008-2015 tầm nhìn đến
năm 2020”, tháng 6-2008.
Khuyến khích, ưu đãi doanh nghiệp và lộ trình đầu tư

Vào năm 2025, Việt Nam sẽ phát triển mạnh công nghiệp NLSH. Đó là mục tiêu
chiến lược mà đề án phát triển NLSH ở Việt Nam đến năm 2015 và tầm nhìn đến
năm 2025 dự kiến đưa ra. Để thực hiện điều này, Việt Nam cần có lộ trình và giải
pháp cụ thể cho từng giai đoạn, nỗ lực trong nước và tận dụng tối đa sự hợp tác hỗ
trợ của các tổ chức và các quốc gia.
Theo tính toán của các chuyên gia, cần khoảng 284 tỷ đồng từ vốn ngân sách Nhà
nước để thực hiện mục tiêu này. Theo đó, lộ trình 2007-2010 chủ yếu xây dựng
hành lang pháp lý để khuyến khích sản xuất quy mô công nghiệp và sử dụng NLSH
là nhiên liệu thay thế trong giao thông vận tải và các ngành công nghiệp, tiếp cận
công nghệ NLSH, xây dựng mô hình sử dụng thử nghiệm.
Giai đoạn tiếp theo 2011-2015 sẽ làm chủ và sản xuất được các vật liệu, phụ gia sản
xuất NLSH, từ đó phát triển mạnh mẽ sản xuất và sử dụng thay thế một phần nhiên
liệu truyền thống; sản xuất đại trà các giống cây nguyên liệu năng suất cao; xây
dựng và phát triển các cơ sở sản xuất, sử dụng NLSH trên phạm vi cả nước, đảm
bảo đáp ứng 20% nhu cầu xăng dầu cả nước bằng xăng E5 và dầu B5.
Trên cơ sở đó, đến năm 2025, công nghệ sản xuất NLSH Việt Nam sẽ có thể đạt
trình độ tiên tiến trên thế giới. Sản lượng ethanol và dầu thực vật đáp ứng đủ 100%
nhu cầu xăng dầu của cả nước bằng xăng E5 và dầu B5.
Giai đoạn 2007-2015, việc sản xuất NLSH sẽ cần phải được xếp vào danh mục đặc
biệt ưu đãi đầu tư. Các doanh nghiệp đầu tư sản xuất NLSH được miễn giảm thuế
thu nhập đối với các sản phẩm NLSH.

24


Ngoài ra, các doanh nghiệp sản xuất NLSH sẽ được hưởng các ưu đãi tối đa về thuê
đất trong thời gian 20 năm. Các nguyên liệu, linh kiện, máy móc, thiết bị phục vụ
cho nghiên cứu, phát triển NLSH được miễn thuế nhập khẩu; nếu phục vụ sản xuất
sẽ được hưởng thuế ở mức thấp nhất...
Các doanh nghiệp được tự công bố tiêu chuẩn cơ sở trên cơ sở viện dẫn tiêu chuẩn

các nước G7 trong khi Việt Nam đang xây dựng hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ
thuật NLSH.
Thuận lợi , khó khăn và những thách thức
Thuận lợi:
Vấn đề an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường tại Việt Nam đang ngày càng trở
nên bức xúc và đã được Đảng và Chính phủ hết sức quan tâm. Đồng thời Việt Nam
có điều kiện để sản xuất NLSH từ nguồn sinh khối của một nước nhiệt đới với nền
kinh tế đi lên từ nông nghiệp.
Bước đầu tiếp cận các nghiên cứu triển khai trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng
NLSH và đã thu được một số kết quả quan trọng.
Tiềm lực khoa học và công nghệ trong lĩnh vực sản xuất và ứng dụng NLSH của
Việt Nam bắt đầu được đầu tư, đội ngũ cán bộ khoa học sinh học đang được đào tạo
bổ sung, một số cơ sở phối chế và phân phối xăng dầu trong nước đã bước đầu tạo
dựng được cơ sở vật chất và tiềm lực của ngành hoá dầu nên rất thuận lợi khi tiếp
cận và tiếp thu được công nghệ sản xuất NLSH hiện đại để phát triển việc sản xuất
và sử dụng NLSH thay thế một phần nhiên liệu hoá thạch đang phải nhập khẩu.
Việc sản xuất và sử dụng NLSH đã trở thành một xu thế phổ biến trên thế giới trong
việc tìm kiếm các nguồn nhiên liệu có khả năng tái tạo được. Nhiều quốc gia đã thu
được những thành công rực rỡ trong lĩnh vực này như Braxin, Hoa Kỳ, Đức, Nhật,
Trung Quốc, Thái Lan,... Việt Nam sẽ có nhiều thuận lợi từ những bài học được đúc
rút trong quá trình nghiên cứu, sản xuất, sử dụng của các nước đi trước
Khó khăn:
Hầu hết các cơ sở sản xuất cồn trong nước hiện nay đều sử dụng công nghệ cũ lạc
hậu, thiết bị chắp vá thiếu đồng bộ, công suất nhỏ (dưới 10 triệu lít/năm), tiêu hao

25