CHƯƠNG 2 NĂNG LƯỢNG TỪ BIOMASS

Biomass là các chất hữu cơ có thể sinh nhiệt năng (trừ nhiên liệu hóa thạch),bao gồm gỗ, củi, rơm rạ, thân cây cỏ, phân động vật khô, ….Năng lượng từ biomass đã được con người biết đến và sử dụng từ lâu. Tuynhiên biomass bị quên lãng do sự lấn át của các loại thiết bị chuyển đổi năng lượngcả trên phương diện kỹ thuật, công nghệ và kinh tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 2 NĂNG LƯỢNG TỪ BIOMASS CHƯƠNG 2 NĂNG LƯỢNG TỪ BIOMASS2.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BIOMASS 2.1.1. Khái niệm về biomass Biomass là các chất hữu cơ có thể sinh nhiệt năng (trừ nhiên liệu hóa thạch),bao gồm gỗ, củi, rơm rạ, thân cây cỏ, phân động vật khô, …. Năng lượng từ biomass đã được con người biết đến và sử dụng từ lâu. Tuynhiên biomass bị quên lãng do sự lấn át của các loại thiết bị chuyển đổi năng lượngcả trên phương diện kỹ thuật, công nghệ và kinh tế. Gần đây, nhu cầu về nănglượng cung cấp cho các phương tiện chuyển động ngày càng tăng đồng thời ý thứcvề môi trường cũng tăng lên trong khuôn khổ toàn cầu đã buộc chúng ta phải suynghĩ lại về việc sử dụng biomass. Hàng năm khối lượng biomass được sản xuất ra trên toàn cầu là rất lớn.Biomass có thể được đốt cháy trực tiếp để sinh nhiệt hoặc được chế biến thànhcác dạng nhiên liệu rắn, lỏng hoặc khí. Hình 2.1. trình bày tổng quát các phươngpháp sử dụng biomass. Nguồn Biomass: gỗ, thân cây, cành cây, rơm rạ, phân gia Nhiệt súc, năng Các quá trình chế biến: Nhiên nhiệt liệu Điện phân, lên Biomass Máy năng men, yếm phát khí, … điện Động cơ nhiệt Nhiên liệu trung gian: than củi, khí Cơ tổng hợp, khí metan, năng nhiên liệu lỏng, etanol, … Hình 2.1. Các phương pháp sử dụng biomass. Theo lý thuyết, năng lượng hữu ích lấy ra từ biomass gấp khoảng 6 lần nhucầu năng lượng hiện nay trên toàn thế giới. Tuy nhiên, để có thể thay thế nhiênliệu hoá thạch bằng năng lượng từ biomass là cả một vấn đề lớn, lâu dài, bởi vì 63bên cạnh những ưu điểm, việc sử dụng năng lượng từ biomass hiện tại còn gặpmột số khó khăn như sau: - Ưu điểm: 1. Rất sẵn có và phân bố rộng khắp trên toàn thế giới. 2. Có thể dự trữ được 3. Có khả năng tái tạo 4. Chuyển đổi dễ dàng 5. Mức đầu tư đa dạng tuỳ thuộc vào công nghệ, có thể giảm đến mức tối thiểu nên phù hợp với mọi đối tượng có mức độ thu nhập khác nhau. 6. Có thể có tính kinh tế trong những điều kiện đặc thù của địa phương, nhất là những đơn vị kinh tế nhỏ có điều kiện vận chuyển phù hợp. 7. Có thể phát triển ở trình độ thủ công. 8. Tạo việc làm và tăng thu nhập. 9. Không gây hại cho hệ sinh thái và an toàn đối với môi trường. 10. Không làm tăng lượng khí nhà kính CO2 trong khí quyển. - Hạn chế: 1. Đòi hỏi diện tích đất sử dụng lớn, cạnh tranh với đất canh tác 2. Nguồn cung cấp không chắc chắn trong thời gian đầu. 3. Yêu cầu chi phí về phân bón, đất và nước. 4. Cồng kềnh, khó khăn trong khâu vận chuyển và dự trữ. 5. Thay đổi thất thường theo điều kiện khí hậu.2.1.2. Các nguồn nguyên liệu biomass Các nguồn nguyên liệu để sản xuất năng lượng sinh học bao gồm phế thảinông nghiệp, các loại thực vật cho năng lượng, thực vật biển và tảo. Các nguồnbiomass này trải rộng trên toàn cầu và được coi là nguồn nhiên liệu bổ sung quantrọng cho dầu mỏ. a) Nguồn phế thải nông nghiệp - Phế thải thực vật Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để xác định số lượng phế thải thực vậtđược sản xuất trên nhiều vùng khác nhau. Thông tin thu thập đ ược từ các chươngtrình nghiên cứu này bao gồm: sản lượng hàng năm, cách sử dụng hiện tại, phươngpháp sử dụng đề nghị và những cản trở việc sử dụng phế thải đúng cách. Các phế thải dễ tiếp cận như vỏ trấu, thân, cành cây, lá, cuống hoa, dây leovà rễ luôn là những nguồn năng lượng quan trọng ở vùng nông thôn tại các nướcđang phát triển. Số lượng phế thải của mỗi loại cây trồng được ước tính dựa vàohệ số phế thải như trình bày trong bảng 2.1. Khoảng giá trị của mỗi hệ số tươngđối rộng do phương pháp thu hoạch khác nhau, đồng thời có thể do số liệu thuthập không chính xác, nhưng một điều hiển nhiên là số lượng phế thải thu đượchàng năm là rất lớn. Khi nhân hệ số phế thải này với diện tích canh tác các loại cây 64trồng có thể ước tính lượng phế thải sản xuất ở các nước khác nhau và trên toànthế giới (bảng 2.2). Bản ...