02/11/2022
Khí sinh học (KSH) là hỗn hợp khí metan và khí cacbonic, trong đó chiếm tới 60% là khí metan được tạo ra từ quá trình phân giải các chất thải của người, động vật và cả thực vật trong điều kiện kín khí.
Theo tính toán, 1m3 hỗn hợp khí có thể tương đương với 1 lít cồn, 0,8 lít xăng, 0,6 lít dầu thô, 1,4 kg than hay 1,2kWh điện năng, có thể sử dụng để chạy động cơ 2KVA trong 2 giờ; cho bóng đèn thắp sáng trong 6 giờ; tủ lạnh 1m3 khí biogas trong 1 giờ hoặc nấu ăn cho gia đình 5 người trong 1 ngày. Sử dụng KSH để phát điện từ lâu đã quen thuộc, phổ biến ở hầu hết các nước trên thế giới, nhất là các nước công nghiệp/phát triển.
Tại Việt Nam, những năm gần đây, KSH (biogas) là nguồn cung cấp năng lượng chính, nhằm giải quyết vấn đề chất đốt, phục vụ nhu cầu sinh hoạt vùng nông thôn, thay thế các loại nhiên liệu khác như củi, trấu, than… và các mục đích khác như: phát điện, lò sấy, đèn thắp sáng, hệ thống nước nóng, tủ lạnh chạy bằng gas… Theo tính toán của các nhà chuyên môn, mỗi gia đình nông thôn, nếu biết cách sử dụng KSH có thể tiết kiệm tiền điện, chất đốt, làm giảm giá thành chăn nuôi khoảng từ 7 - 10%. Thống kê của Văn phòng KSH tỉnh Ninh Bình cho thấy, với 5.000 công trình KSH, hàng năm tiết kiệm được trên 40.000 kg gas công nghiệp dùng cho đun, nấu. Bên cạnh đó, số hầm này còn giúp tiết kiệm 45% lượng điện năng thắp sáng, ước tính vào khoảng 350.000kWh. Tính trung bình, với mỗi hầm biogas, mỗi hộ gia đình tiết kiệm được khoảng 5 triệu đồng/năm tiền mua chất đốt và điện thắp sáng.
Đối với các trang trại, theo tính toán của Cục Chăn nuôi, Bộ NN&PTNT, ngành chăn nuôi mỗi năm thải ra môi trường khoảng 73 triệu tấn chất thải rắn và 23 - 30 triệu m3 nước thải. Chỉ tính riêng lượng chất thải từ chăn nuôi lợn (trung bình 2 kg/đầu lợn/ngày), sản lượng KSH có thể thu được là 1.000 triệu m3/năm và sản lượng điện sản xuất có thể đạt khoảng 2.300 GWh/năm. Do đó, nếu ứng dụng công nghệ phát điện từ KSH, các trang trại sẽ thu lợi nhuận tài chính đáng kể, tiết kiệm chi phí năng lượng trong sản xuất.
Không những khu vực nông thôn, các trang trại, với các tính năng ưu việt, hiện nay, hầu hết các công ty chế biến tinh bột sắn cũng đầu tư hệ thống hầm biogas để thu hồi KSH từ nước thải, sau đó KSH được đốt để sấy khô sắn và bã sắn.
Hệ thống KSH phát điện còn mang lại nhiều lợi ích về xã hội và môi trường như chất thải được quản lý tốt, góp phần giảm thiểu tác động xấu lên môi trường như ô nhiễm nguồn nước, không khí và đất. Khi áp dụng các biện pháp sử dụng triệt để nguồn KSH sinh ra sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp, tăng hiệu quả đầu tư cho người chăn nuôi; giảm phát thải khí nhà kính do quản lý tốt nguồn phân chuồng ở hệ thống KSH; lượng KSH sinh ra ở những công trình KSH phát điện thay thế các nguồn nguyên liệu hóa thạch vẫn đang sử dụng để phát điện như nhiệt điện than, dầu… Đặc biệt CH4 trong KSH là loại khí nhà kính có hệ số phát thải gấp 24 lần so với khí CO2 (theo IPCC 2006)…
Hiện nay Chính phủ đã đề ra Chương trình Hành động chính sách về chuyển đổi sang nông nghiệp và lương thực bền vững. Cụ thể, đối với phương án “E5 - Sử dụng KSH thay than, gas cho đun nấu gia đình ở nông thôn”, mục tiêu đến năm 2030, sẽ có 5% trong tổng số hộ gia đình ở nông thôn sử dụng thiết bị đun nấu sử dụng KSH từ chăn nuôi. Đối với phương án “E39 - Phát triển điện KSH”, sẽ có 30 MW điện KSH được lắp đặt vào năm 2030 để thay thế cho các nhà máy nhiệt, sau đó tăng lên 150 MW vào năm 2050.
Theo ông Nathan Moore - Giám đốc dự án BEM/GIZ, bằng việc phát triển KSH để phát điện, Việt Nam sẽ giảm phát thải khí metan và CO2, đồng thời bổ sung nguồn điện sạch cho lưới điện. Tuy nhiên, điện sản xuất từ KSH vẫn gặp khó khăn trong việc tối đa hóa dòng vốn đầu tư do thiếu cơ chế hỗ trợ cho các nhà máy điện KSH nối lưới, chi phí bảo trì hệ thống cao và nguồn nhân lực không đủ.
Thực tế cho thấy, có hàng nghìn hệ thống KSH được lắp đặt quy mô hộ gia đình sử dụng cho mục đích đun nấu, một số hệ thống máy phát điện từ KSH được lắp đặt phân tán ở các trang trại chăn nuôi thay thế cho máy phát chạy bằng dầu diesel, tỉ lệ phát điện lên lưới từ nguồn KSH là không đáng kể và giải pháp lưu trữ KSH cho mục đích cân bằng lưới điện vẫn chưa được quan tâm.
Châu Long
