Nhiên liệu sinh khối là gì?

Sinh khối đã được sử dụng như một nguồn năng lượng từ lâu đời, kể từ khi con người chế tạo ra lửa. Những người đầu tiên sử dụng gỗ, thực vật hoặc phân động vật để đốt lửa đều tạo ra năng lượng sinh khối. 

Vậy sinh khối là gì và con người hiện đại đã tận dụng nó để chuyển đổi thành năng lượng hiệu quả như thế nào? Bài viết này sẽ chia sẻ những thông tin cơ bản để bạn có thể hình dung.

Sinh khối là gì? - Đây là vật liệu hữu cơ có thể tái tạo được từ thực vật và động vật

Sinh khối là gì?

Sinh khối (biomass) là vật liệu hữu cơ có thể tái tạo được từ thực vật và động vật. Đây là nhiên liệu quan trọng ở nhiều quốc gia, đặc biệt là để nấu ăn và sưởi ấm ở các nước đang phát triển. Việc sử dụng nhiên liệu sinh khối để chuyển hóa và phát điện cũng đang gia tăng ở nhiều nước phát triển như một biện pháp tránh phát thải carbon dioxide từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. 

Sinh khối chứa năng lượng hóa học được lưu trữ từ mặt trời. Thực vật tạo ra sinh khối (Biomass) qua quá trình quang hợp. Biomass có thể được đốt trực tiếp để lấy nhiệt. Đồng thời có thể chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng và khí. Sinh khối có thể tái tạo thông qua các quy trình khác nhau. 

Các nguồn Biomass cho năng lượng gồm:

- Gỗ và chất thải chế biến gỗ: củi, viên nén mùn cưa, gỗ dăm, gỗ xẻ, chất thải của nhà máy gỗ và đồ nội thất, dung dịch đen (phụ phẩm trong quá trình hoạt động của nhà máy giấy).

- Cây trồng nông nghiệp và vật liệu phế thải: ngô, đậu nành, mía, cây thân gỗ, phế phẩm trong trồng trọt và chế biến thực phẩm.

- Vật liệu sinh học trong chất thải rắn đô thị: giấy, bông, len, thực phẩm…

- Phân động vật và nước thải của con người để sản xuất khí sinh học/khí thiên nhiên tái tạo.

Chuyển đổi sinh khối thành năng lượng

Sinh khối được chuyển đổi thành năng lượng thông qua các quá trình khác nhau

Việc chuyển đổi thành năng lượng của sinh khối có thể qua các quá trình khác nhau, cụ thể:

- Đốt tạo ra nhiệt

- Chuyển đổi nhiệt hóa để sản xuất nhiên liệu rắn, khí và lỏng

- Chuyển đổi hóa học, từ đó sản xuất nhiên liệu lỏng

- Chuyển đổi sinh học, từ đó sản xuất nhiên liệu lỏng và khí

Trong đó, đốt trực tiếp là phương pháp phổ biến nhất để chuyển đổi sinh khối thành năng lượng hữu ích. Tất cả sinh khối có thể được đốt cháy trực tiếp để cung cấp nhiệt cho quy trình công nghiệp và tạo ra điện trong tua bin hơi nước. 

Trong quá trình đốt cháy, sinh khối được làm nóng đến khoảng 200 - 320 độ C. Sinh khối khô hoàn toàn đến mức mất khả năng hấp thụ độ ẩm hoặc thối rữa. Nó mất khoảng 20% khối lượng ban đầu, nhưng vẫn giữ được 90% năng lượng. 

Chuyển đổi nhiệt hóa bao gồm nhiệt phân và khí hóa. Cả hai đều là quá trình phân hủy nhiệt, trong đó vật liệu sinh khối được làm nóng trong các bình áp suất kín được gọi là thiết bị khí hóa ở nhiệt độ cao. Chúng chủ yếu khác nhau về nhiệt độ và lượng oxy có trong quá trình chuyển đổi. 

Một quy trình chuyển đổi hóa học, được gọi là transesterification (phản ứng trao đổi giữa rượu và este) sẽ chuyển đổi dầu thực vật, mỡ động vật và mỡ bôi trơn thành metyl este của axit béo (FAME), sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học. 

Chuyển đổi sinh học bao gồm quá trình lên men để chuyển đổi sinh khối thành ethanol và phân hủy kỵ khí để tạo ra khí thiên nhiên tái tạo. Ethanol được sử dụng làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông. Khí thiên nhiên có thể tái tạo - còn gọi là khí sinh học hoặc khí metan sinh học - được sản xuất trong các bể phân hủy kỵ khí tại các nhà máy xử lý nước thải và cơ sở chăn nuôi. Nó cũng được hình thành và thu giữ từ các bãi chôn lấp chất thải rắn. Khí tự nhiên tái tạo được xử lý đúng cách có cùng công dụng như khí tự nhiên từ nhiên liệu hóa thạch.

Các nhà nghiên cứu đang tìm cách cải thiện các phương pháp này, đồng thời phát triển những cách khác để chuyển đổi và sử dụng nhiều sinh khối hơn. 

Sự thật thú vị về sinh khối

Sinh khối xuất hiện từ sớm và được ứng dụng khá nhiều

- Sinh khối là một nguồn năng lượng tái tạo vì cây cối và hoa màu luôn có thể được trồng. Đây cũng là nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng rộng rãi nhất ở châu Âu. 

- Sinh khối đã xuất hiện từ rất sớm, khi con người đốt củi để sưởi ấm và nấu ăn. Nếu bạn đã từng ở gần lửa trại hoặc lò sưởi, bạn đã chứng kiến năng lượng sinh khối thông qua việc đốt củi.

- Việc sử dụng sinh khối có thể góp phần đáng kể vào việc giảm lượng khí thải carbon dioxide.

- Tiêu thụ năng lượng sinh học hiện đại sẽ tăng gấp đôi trong 20 năm tới, theo Dữ liệu phân tích REmap từ Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (IRENA).

- Nhà máy điện sinh học lớn nhất thế giới có thể sản xuất tới 265 megawatt năng lượng.

- Việc sử dụng tảo có thể tạo ra một bước đột phá cho việc sử dụng sinh khối trong tương lai.

- Sinh khối là một nguồn năng lượng có khả năng trung hòa carbon.

Như vậy, sinh khối đóng một vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng trong tương lai. Lò hơi Bách Khoa là đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp mới trong công nghệ đốt nhiên liệu, bao gồm sinh khối, do đó bạn có thể liên hệ chúng tôi nếu có nhu cầu. Hy vọng bài viết trên đã mang đến cho bạn những kiến thức hữu ích về sinh khối và năng lượng sinh khối.

Công ty Cổ Phần Lò Hơi Bách Khoa là đơn vị chuyên thiết kế, chế tạo và lắp đặt trên toàn quốc. Bao gồm nồi hơi lò hơi công nghiệp tầng sôi, nồi hơi ghi tĩnh, lò hơi ghi xích, lò hơi đốt dầu, lò dầu tải nhiệt. Các hệ thống lò hơi của Bách Khoa có gì nổi bật hơn các đơn vị khác. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu.

• Thiết kế, chế tạo và lắp đặt lò hơi công nghiệp theo nhu cầu cụ thể của khách hàng về áp suất, công suất và loại nhiên liệu.
• Với tiêu chí: An toàn - Tiết kiệm năng lượng
• Lò hơi tầng sôi đốt biomass (sinh khối), bao gồm: vỏ băm, trấu, dăm gỗ, mùn cưa...

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN LÒ HƠI BÁCH KHOA

Địa chỉ: Số 15A/8 Đường Tam Bình, P. Hiệp Bình Chánh, Tp Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh

Hotline: 0917 754 059

Email: truongnv@hexboiler.com