Trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng toàn cầu, biomass ngày càng được chú ý không chỉ là nguồn nhiên liệu tái tạo mà còn là lựa chọn xanh thay thế cho than đá – nguồn năng lượng truyền thống vốn được coi là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm và biến đổi khí hậu. Vậy điều gì khiến sinh khối được xem là sạch hơn than từ góc nhìn kỹ thuật và môi trường? Dưới đây là phân tích chi tiết.
Nguồn gốc carbon và vòng tuần hoàn môi trường
Một trong những khác biệt cốt lõi nhất giữa biomass và than là nguồn gốc carbon:
- Biomass: Được tạo ra từ nguyên liệu hữu cơ như cây trồng, phế phẩm nông nghiệp, gỗ và chất thải hữu cơ. Trong quá trình sinh trưởng, cây hấp thụ CO₂ từ khí quyển thông qua quang hợp. Khi biomass bị đốt, lượng CO₂ thải ra về cơ bản chỉ là lượng CO₂ mà cây đã hấp thụ trước đó, tạo nên vòng tuần hoàn carbon gần như cân bằng nếu biomass được trồng lại bền vững — được gọi là carbon trung tính.
- Than đá: Là nhiên liệu hóa thạch tích tụ carbon qua hàng triệu năm. Khi đốt, carbon này bị giải phóng trở lại khí quyển là carbon “mới”, làm gia tăng tổng lượng CO₂ trong khí quyển và góp phần mạnh mẽ vào hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu.
Như vậy, xét trên vòng đời carbon, biomass mang lại lợi thế lớn hơn vì không tăng thêm nồng độ CO₂ mới trong khí quyển như than đá.
Phát thải khí độc hại thấp hơn nhiều
So sánh các loại khí thải giữa biomass và than cho thấy biomass ưu việt hơn trong nhiều khía cạnh:
- Sulfur dioxide (SO₂): Than đá chứa lưu huỳnh cao, khi đốt tạo ra SO₂ – nguyên nhân chính của mưa axit. Biomass thường có hàm lượng lưu huỳnh rất thấp nên phát thải SO₂ ít hơn đáng kể.
- Kim loại nặng: Than chứa các kim loại độc hại như thủy ngân (Hg), asen (As)… Những chất này được giải phóng khi đốt than và gây ô nhiễm đất, nước và không khí. Biomass gần như không chứa những kim loại này ở mức nguy hiểm.
- NOx và bụi: Biomass có thể tạo NOx tùy mức độ và thiết kế buồng đốt, nhưng với hệ xử lý khí thải phù hợp, mức phát thải có thể được kiểm soát tốt.
Việc giảm SO₂ và kim loại nặng không chỉ bảo vệ sức khỏe cộng đồng mà còn giảm thiểu hiện tượng mưa axit và ô nhiễm môi trường tổng thể.
Đặc tính đốt và hiệu suất kỹ thuật
Từ góc độ kỹ thuật, biomass và than có những khác biệt rõ rệt:
- Nhiệt trị: Than đá thường có giá trị nhiệt cao hơn biomass. Tuy nhiên, biomass tạo nhiệt đủ dùng cho nhiều ứng dụng công nghiệp khi thiết kế lò đốt thích hợp.
- Độ ẩm và tro: Biomass thường có độ ẩm cao hơn và tro sinh ra có đặc tính khác so với than, nên cần hệ thống xử lý phù hợp để giữ hiệu suất và giảm cặn bám.
Điều này không làm giảm tính “sạch” của biomass mà chỉ đặt ra yêu cầu kỹ thuật chế tạo hệ thống đốt phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.
Lợi ích đối với môi trường và kinh tế tuần hoàn
Biomass mang lại nhiều lợi ích lớn vượt trội so với than đá trong mô hình phát triển bền vững:
- Giảm phát thải CO₂ ròng vì lượng carbon sinh ra khi đốt biomass được cân đối bởi lượng carbon cây hấp thụ khi sinh trưởng trong chu trình tái tạo.
- Giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, từ đó giảm khai thác than và những tác động tiêu cực tới môi trường đất và nước.
- Tận dụng phế phẩm nông nghiệp (như trấu, bã mía, vỏ cà phê…), góp phần giảm ô nhiễm từ việc đốt ngoài trời và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn bằng cách biến chất thải thành năng lượng có giá trị.
Kết luận
Mặc dù biomass vẫn tạo ra CO₂ khi đốt, nhưng nếu được quản lý và tái canh hợp lý, nó có thể giảm phát thải khí nhà kính một cách bền vững hơn than đá nhờ tính carbon trung tính, lượng khí độc hại thấp và khả năng tái sinh liên tục. Với những lợi thế về môi trường và kỹ thuật này, biomass đang trở thành một trong những giải pháp năng lượng sạch quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững và giảm nhẹ biến đổi khí hậu trên toàn thế giới.
