Phát Triển Năng Lượng Sinh Khối: Kinh Nghiệm Từ Hoa Kỳ

TS. Todd Pray, Đại học Califonia - Hoa Kỳ, cho biết, sản xuất năng lượng sinh khối tập trung nhiều ở khu vực Tây Bắc - Hoa Kỳ, khu vực tập trung của nền kinh tế, với nhiều hoạt động nông nghiệp. Các dự án năng lượng sinh khối đã giúp nước Mỹ giảm thải khí CO2. Phần lớn người dân của Hoa Kỳ rất ủng hộ nhiên liệu ethanol, nên Chính phủ rất chú ý đến việc phát triển các dự án ethanol ở trong và cả ngoài nước.

Califonia có nhiều trang tại nông nghiệp, đầu vào cho năng lượng sinh khối. Các chính sách của Califonia đã góp phần giảm thiểu khí nhà kính. Mục tiêu đến năm 2030 của Califonia rất ấn tượng, mức cao nhất đạt được giảm tới 80% khí nhà kính thông qua phát triển năng lượng cũng như nhiên liệu sinh học, hay các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời, điện gió. Thủy điện có tỷ trọng đang giảm dần so với các nguồn năng lượng tái tạo khác. Tôi nghĩ, kinh nghiệm của califolia có thể ứng dụng phù hợp tại Việt Nam.

Hiện nay, với công nghệ sinh khối phát triển, chỉ cần khoảng 40% lượng dầu thô là cần thiết để sản xuất xăng dầu trong tương lai. Như vậy, ngô là nguyên liệu quan trọng để sản xuất ethanol, đồng thời là nguyên liệu quan trọng cho các dự án về nhiên liệu. Các bãi chôn lấp rác thải cũng là nguồn quan trọng để sản xuất năng lượng. Thu hồi khí thải từ các bãi rác này cũng là nguồn năng lượng có thể tận dụng được. Ngoài ra, các loại thức ăn dư thừa hay thực phẩm có thể phân hủy cũng là những nguồn để có thể tạo ra năng lượng. Tiếp đến là gỗ và các phụ phẩm từ gỗ cũng là nguồn nguyên liệu quan trọng cho sản xuất năng lượng. Trong khu vực APEC, chăn nuôi là hoạt động đáng kể, nên đây là nguồn năng lượng mà các nước trong khu vực có thể phát triển.

Sau 20 năm nước Mỹ đã có những tiến bộ đáng kể về công nghệ sinh học, công nghệ sinh khối, song TS. Todd Pray cho đó là “khoảng thời gian dài”.

Nghiên cứu và phát triển sản phẩm sinh học, hai công việc được Hoa Kỳ thực hiện cùng lúc. Các loại phụ phẩm nông nghiệp được đưa vào sản xuất thức ăn chăn nuôi và năng lượng điện cũng như các dạng nhiên liệu khác như ethanol, diezen, bioga. Tuy nhiên, sử dụng các nguyên vật liệu này để sản xuất thực phẩm hay nhiên liệu đang là vấn đề gây tranh cãi tại Hoa Kỳ.

Một sự kết hợp rất năng động khác giữa doanh nghiệp với khối học thuật cũng như các viện nghiên cứu, trong đó có nhóm của TS. Todd Pray, cũng đang được triển khai với sự tài trợ của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Văn phòng năng lượng công nghệ sinh học quản lý tất cả các vấn đề liên quan đến các loại năng lượng, từ ethanol đến các loại năng lượng tái tạo, sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Năm 2015, Nhà máy nhiên liệu sinh học xenluloza chính thức được DuPont - một trong những công ty hàng đầu thế giới về khoa học và kỹ thuật, đưa vào hoạt động tại Nevada, Iowa, Mỹ. Đây được xem là nhà máy xenluloza ethanol lớn nhất thế giới với công suất lên tới 30 triệu gallon nhiên liệu sạch mỗi năm, cung cấp mức độ giảm thiểu 90% lượng phát thải khí từ nhà kính so với khí thải từ xăng dầu. Đây là những hỗ trợ từ phía chính phủ để đảm bảo chương trình phát triển công nghệ thành công cũng như tìm nguồn tài chính cho các dự án năng lượng.

Ngoài các cơ sở sản xuất năng lượng sinh khối, nước Mỹ phát triển mạnh công nghệ nhiên liệu sinh học. Công việc xây dựng một nhà máy được bắt đầu từ chương trình thí điểm, dựa trên nguồn tài chính của Chính phủ. Kế đến là triển khai các dự án trình diễn, có những dự án rất lớn, từ 15-20 triệu USD. Chưa hết, đến giai đoạn thử nghiệm, chi phí dự án sẽ vào khoảng 200 đến 400 triệu USD. Nguồn vốn đầu tư vào các dự án này rất lớn, trở thành một thách thức đối với Chính phủ.

Bộ Năng lượng cũng kết hợp rất chặt chẽ với Bộ Quốc phòng Mỹ thực hiện 3 dự án để sản xuất năng lượng sinh khối, nhiên liệu sinh học, phục vụ cho lực lượng hải quân. Phế phẩm nông nghiệp và chăn nuôi là nguyên liệu đầu vào cho ngành công nghiệp này. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng kết hợp với các hãng hàng không lớn của Hoa Kỳ để cung cấp nhiên liệu cho họ thông qua các dự án.

Theo TS. Todd Pray, những dự án về năng lượng sinh khối lúc đầu thường không hấp dẫn về mặt kinh tế trong bối cảnh giá dầu giảm. Do đó, các dự án này gặp nhiều khó khăn trong việc huy động các nguồn tài chính có thể đảm bảo hiệu suất, hiệu quả, lợi nhuận về mặt kinh tế để có thể bù đắp lại các khoản đầu tư ban đầu. Vì vậy, trong khái niệm về kinh tế sinh học, chúng tôi cố gắng đưa ra những lý thuyết để có thể khuyến khích các doanh nghiệp xây dựng các sản phẩm về sinh học với những giá trị cao hơn. Ban đầu các doanh nghiệp này được hỗ trợ để có thể sản xuất ra các sản phẩm sinh học.

Cuối cùng, không kém quan trọng, là việc sản xuất năng lượng sinh học đã giúp giảm phát thải khí nhà kính một cách đáng kể. Ở đây, nó không chỉ liên quan đến năng lượng mà còn liên quan đến nhiều mục tiêu phát triển khác. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang tập trung vào các sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm nhiên liệu sinh học. Ví dụ, sản xuất lốp xe và nhiều sản phẩm khác. “Chúng tôi tập trung thay thế các nguồn năng lượng truyền thống, bằng các nguồn năng lượng sinh khối. Tất nhiên, đi kèm với đó rất cần các hoạt động phát triển công nghệ để có thể đạt được mục tiêu đề ra. Đã có khoảng 25% sản phẩm thay thế cho dầu diezen và các năng lượng sưởi ấm, đây là cấu phần lớn và chúng tôi tập trung vào đó”, TS. Todd Pray cho biết.

Hàng tỷ tấn năng lượng sinh khối đã được sản xuất tại Hoa Kỳ, tạo ra 1,1 triệu việc làm trực tiếp, 50 tỷ gallon nhiên liệu sinh học. Đó là những đóng góp rất lớn cho nền kinh tế.