Nhiên liệu sinh học (biofuel) hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật, được nhiều nước trên thế giới coi là “giải pháp xanh”, có thể bù đắp cho sự thiếu hụt dầu mỏ trong tương lai và đặc biệt giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Ông Hiroyuki Konuma, Phó Giám đốc đại diện của Tổ chức Nông lương Liên Hiệp quốc (FAO) tại khu vực Châu Á và Thái Bình Dương cho biết, thế giới hiện có khoảng 14 triệu ha, tương đương với 1% diện tích đất trồng trọt, đang được sử dụng cho việc sản xuất năng lượng sinh học và diện tích này có thể tăng lên 3,5% hoặc cao hơn nữa trong tương lai gần. Hơn nữa, ông cũng khẳng định: “Trong cuộc đổ xô về năng lượng sinh học này, FAO đang kêu gọi các quốc gia phải có chính sách bảo vệ đất trồng, nguồn nước, rừng và hướng dẫn phát triển năng lượng sinh học theo hướng an toàn bền vững”.
Thế giới hướng tới Ethanol và Diesel sinh học.
Từ năm 2000, ngành nhiên liệu sinh học tại nhiều nước ở châu Âu, châu Mỹ… đã có những bước phát triển vượt bậc. Hiện Brazil là nước sản xuất ethanol hàng đầu thế giới. Mỹ cũng đang đầu tư nhiều cho việc tăng sản lượng ethanol, hiện chiếm 5% khối lượng nhiên liệu bán ra ở Mỹ. Liên minh châu Âu thì dự định nâng việc sử dụng nhiên liệu sinh học từ mức 1,6% ước tính trong năm ngoái lên 10% vào năm 2020.
Châu Phi cũng bắt đầu tăng tốc với nhiêu liệu sinh học. Nhiều chương trình sản xuất nhiên liệu sinh học đã được khởi động ở một số nước thuộc châu lục Đen với hy vọng nguồn nhiên liệu này sẽ thúc đẩy việc xóa đói ngèo cũng như giúp cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính.
Tại Nam Phi, Tổng thống Thabo Mbeki đã kêu gọi nghiên cứu và sản xuất nhiên liệu sinh học. Tháng 07/2006, nước này đã khởi công xây dựng nhà máy đầu tiên của châu Phi để sản xuất ethanol làm từ đường có trong ngũ cốc. Dự kiến những thùng nhiên liệu sinh học đầu tiên sẽ bắt đầu chảy vào cuối năm nay, đồng thời các nhà máy tương tự sẽ được xây dựng và hoạt động vào năm 2010.
Tuy là nước sản xuất dầu mỏ lớn nhất châu Phi nhưng Nigeria cũng không tỏ ra tụt hậu. Với sự giúp đỡ kỹ thuật của Brazil, nước này đự định xây dựng 15 nhà máy sản xuất ethanol với hy vọng sẽ kiếm được 150 triệu USD/năm và đưa ra mục tiêu có ôtô chạy bằng ethanol vào năm2010. Một số nước châu Phi khác thì đi vào thực nghiệm trồng hạt cải hoặc một loại hạt có tên jatrpha vốn rất dễ mọc ở các vùng đất khô cằn ở châu Phi để sản xuất nhiên liệu sinh học…
Một số nước châu Á cũng đang đẩy mạnh việc sản xuất nhiên liệu sinh học. Tại Malaysia, Thái Lan, Philippines… nguồn nhiên liệu sinh học đã bắt đầu đưa vào ứng dụng thay thế khoảng 1/10 nguồn nhiên liệu truyền thống. Trung Quốc vừa khánh thành Nhà máy Điện năng lượng sinh học tại huyện Đơn với công suất 720 kWh. Thông qua việc bán phế liệu nông ghiệp (rơm rạ, thân cây ngô…) cho nhà máy, nông dân địa phương, có thể tăng thu nhập từ 40 đến 50 triệu NDT mỗi năm.
Tại Hội nghị quốc tế về công nghệ sinh học 2007 được tổ chức mới đây tại Trung Quốc, ông Wan Gang, Bộ trưởng Bộ KH&CN Trung Quốc, nhận định: ”Tổng giá trị đầu ra của ngành Công nghiệp công nghệ sinh học nước này sẽ đạt từ 500 đến 800 tỷ NDT vào năm 2010. Giá trị của ngành công nghiệp này sẽ vào khoảng 1.600 tỷ NDT vào năm 2015 và có thể đạt từ 2.000 đến 3.000 tỷ NDT vào năm 2020, chiếm 4% GDP”.
Vì đặc tính sạch và thân thiện với môi trường, Chính phủ Trung Quốc coi năng lượng sinh học là ngành mới để ra sức khuyến khích phát triển hỗ trợ ngân sách cho các mặt như vốn, kỹ thuật, nghiên cứu) và đưa việc phát triển tổng hợp năng lượng sinh học vào nội dung quan trọng trong khi thực hiện chiến lược phát triển bền vững. Với những việc làm thiết thực và mạnh mẽ như vậy chắc chắn tốc độ phát triển ngành Năng lượng tái sinh của Trung Quốc sẽ được đẩy nhanh.
Nhiên liệu sinh học tại Việt Nam
Nhiên liệu sinh học là nhiên liệu có nguồn gốc từ các vật liệu sinh khối (biomass) như củi, gỗ, rơm, trấu, phân và mỡ động vật… nhưng đây chỉ là những dạng nhiên liệu thô. Nhiên liệu sinh khối được sử dụng ở Việt Nam và các nước khác trên thế giới từ rất lâu nhưng chỉ với quy mô nhỏ, mang tính chất gia đình hoặc trong sản xuất nhỏ.
Việc sử dụng nhiên liệu sinh khối dạng thô trong quy mô công nghiệp là khó khăn và ít hiệu quả kinh tế do nhiệt trị nhiên liệu thấp (15-18 MJ/kg đối với củi gỗ và 12-15MJ/kg đối với rơm, trấu), khối lượng riêng thấp, nguồn cung cấp thiếu tập trung dẫn đến việc vận chuyển, khai thác và công nghệ sử dụng tương đối khó khăn.
Ở Việt Nam, việc sử dụng nhiên liệu sinh khối trên quy mô công nghiệp có lẽ chỉ phổ biến ở các nhà máy đường, nơi sản phẩm phế thải bã mía được sử dụng làm nhiên liệu cho việc phát nhiệt và điện lại nhà máy hoặc ở một số nhà máy giấy khi phế thải dịch đen trong quá trình sản xuất cũng được sử dụng làm nhiên liệu cho lò hơi thu hồi nhiệt.
Là một nước nông nghiệp, tiềm năng của nhiên liệu sinh học ở Việt Nam rất lớn, song đến nay các hoạt động sản xuất cồn từ mía, tổng hợp diesel từ dầu cây công nghiệp hoặc từ mỡ động vật vẫn chỉ dừng ở quy mô phòng thí nghiệm.
Các thử nghiệm chiết xuất dầu diesel sinh học từ cây dầu mè của TS.Thái Xuân Du, từ cây diesel của TS. Lê Võ Định Tường, từ mỡ cá ba sa của Công ty AGIFISH… gần đây đều cho kết quả khả quan. Tuy nhiên, việc đưa ứng dụng này vào thực tế trên quy mô công nghiệp diễn ra rất ”chậm” do thiếu sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng cũng như một chiến lược quy hoạch năng lượng tầm cỡ quốc gia.
Trong khi đó, ở các nước phát triển những chính sách năng lượng của họ hỗ trợ rất nhiều cho việc ứng dụng những công nghệ sử dụng năng lượng tái tạo bằng chính sách đánh thuế môi trường, những dự án hỗ trợ nghiên cứu thử nghiệm của Chính phủ… giúp cho việc ứng dụng nhiên liệu sinh học phần nào có khả năng cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Để sản xuất được ở quy mô công nghiệp thì hiển nhiên là cần một nguồn cung cấp ổn định ở quy mô công nghiệp. Ví dụ: Đối với nhiên liệu trấu, nước ta có quá nhiều các nhà máy xay xát với quy mô nhỏ và việc sử dụng các loại hình công nghệ sử dụng nhiên liệu trấu đối với các nhà máy như vậy là không khả thi.
Cũng vậy đối với sản phẩm diesel từ mỡ cá chẳng hạn. Liệu có đảm bảo được nguồn cung cấp ổn định hay không? Maylaysia và Indonesia rất thành công với cây cọ, ở TP.HCM, người ta đã thử nghiệm trồng cọ để lấy dầu, song năng suất không khả quan.
Cây dầu mè cũng đáng chú ý, nhưng trồng thử nghiệm là một chuyện, phát triển thành vùng nguyên liệu lại là một chuyện. Tiếp nữa là vấn đề tương thích giữa diesel sinh học với các loại động cơ hiện hành.
Theo nghiên cứu, diesel sinh học sẽ làm hư hại nhanh các vòng đệm cao su trong động cơ và gây vón cho dầu nhớt. Một số loại động cơ hiện đại đã khắc phục được nhược điểm này, tuy nhiên với phần lớn động cơ đang sử dụng thì chưa. Chính vì thế mà cần phải đề ra một lộ trình đưa nhiên liệu sinh học vào sử dụng.
Từ năm 2004, các trạm xăng ở Đức phải thực hiện tiêu chuẩn 2003/30/EC, theo đó phải tăng mức trộn diesel sinh học từ mức 2% lên 5%; còn ở Áo, người ta chỉ cho phép bán loại xăng trộn 5% diesel sinh học.
Năng lượng sinh học là năng lượng lớn thứ tư trên toàn cầu đứng sau than, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên. Với tình hình nguồn cung cấp các loại nhiên liệu hóa thạch ngày càng hạn chế, giá dầu mỏ tăng cao thì việc nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học trở nên cấp bách đối với tất cả các nước trên thế giới cũng như Việt Nam.
Dù tới năm 2050 năng lượng sinh học chỉ có thể đáp ứng được 25% nhu cầu năng lượng toàn cầu nhưng không thể phủ nhận rằng vấn đề phát triển và sử dụng năng lượng sinh học vẫn đang là tiêu điểm thu hút nhiều sự quan tâm, đông thời có tiềm năng mang lại lợi ích to lớn.
