KHẢ NĂNG GIẢM PHÁT THẢI CO2 Ở VIỆT NAM NHỜ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG BẰNG BIOGAS

 KHẢ NĂNG GIẢM PHÁT THẢI CO2 Ở VIỆT NAM NHỜ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG BẰNG BIOGAS POSSIBILITY OF CO2 EMISSION REDUCTION IN VIETNAM BY UTILIZATION OF BIOGAS FOR ELECTRICITY PRODUCTION Bùi Văn Ga − Lê Minh Tiến − Trương Lê Bích Trâm Đại học Đà Nẵng Nguyễn Văn Đông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Việc sử dụng rộng rãi biogas cần công nghệ để biến chúng thành các dạng năng lượng khác. Bài báo này giới thiệu công nghệ sản xuất điện năng bằng biogas. Nếu sử dụng công nghệ này, mỗi năm nước ta có thể sản xuất 10% điện năng bằng nhiên liệu tái tạo và giảm 6,5% phát thải Carbon vào bầu khí quyển. 

ABSTRACT For a large application of biogas, we need transform them to other kind of energy. The paper presents the technology of electricity production by biogas. Wide application of this technology, Vietnam can produce 10% electricity by renewable energy and reduce 6.5% of Carbon emission into atmosphere.

 1. Giới thiệu Trong vòng 4,5 tỉ năm tồn tại, quả đất đã có những chu kỳ nóng lên rồi lạnh đi. Từ thời điểm cuối của thời kỳ băng hà cuối cùng, cách đây khoảng 13000 năm, quả đất đã nóng lên trung bình 4°C. Ngày nay quả đất nóng lên nhanh chóng. Trong 1 thế kỷ nhiệt độ của qu ả đất đã tăng lên 0,5°C. Phân tích mẫu lấy ra từ băng hà cho thấy kỷ nguyên của chúng ta nóng nhất từ hơn 600 năm và 20 năm cuối cùng của thế kỷ XX, sự gia tăng nhiệt độ đã vượt qua mọi kỷ lục với đỉnh cao là năm 1998. Nhiệt độ gia tăng nhanh chóng như vậy khiến cho thiên nhiên không có thời gian để thích nghi. Nếu sự gia tăng nhiệt độ tro ng quá khứ gây ra do quá trình tự nhiên thì sự gia tăng nhiệt độ ngày nay chủ yếu là do hoạt động của con người, đặc biệt là sự phát thải các chất khí Năm Phát th i CO2 (GtC/năm) Nồng độ CO2(ppmV) 

Hình 1. Tính toán dự báo nồng độ CO2 trong khí quyển với các kịch bản khác nhau về sử dụng năng lượng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).2009 2 gây hiệu ứng nhà kính.

 Trong số những chất khí gây hiệu ứng nhà kính thì CO2 chiếm đến 50% tác dụng. Từ khi bắt đầu thời kỳ công nghiệp đến nay (khoảng 200 năm), sự phát thải CO2 vào bầu khí quyển đã không ngừng gia tăng. Nồng độ CO2 hiện nay đã tăng 35% so với thời kỳ tiền công nghiệp, vượt xa nồng độ của chúng 600 000 năm trước. Nồng độ CO2 đã tăng từ 280ppm ở thời kỳ tiền công nghiệp đến 379ppm vào năm 2005. Mức tăng trung bình của CO2 là +1,5 ppm/năm trong khoảng 1970 đến 2000 và +2,1 ppm/năm trong khoảng 2000 đến 2007. Các hoạt động của con người như sử dụng nhiên liệu hóa thạch, phá rừng... sản sinh ra mỗi năm 6 tỷ tấn carbon. Tính toán diễn biến nồng độ CO2 trong khí quyển theo các kịch bản khác nhau cho thấy nồng độ này đạt cân bằng ổn định khoảng 500ppmV trong trường hợp ngày từ bây giờ chúng ta không làm gia tăng thêm CO2 và đạt giá trị cân bằng cực đoan khoảng 1100ppm nếu tiếp tục phát thải như hiện nay (hình 1). Các nghiên cứu về diễn biến khí hậu cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa nồng độ CO2 trong khí quyển và sự dao động chu kỳ của nhiệt độ trong vòng 150000 gần đây. Nếu nồng độ CO2 Người ta ước tính đại dương hấp thụ trên 80% năng lượng cấp thêm vào hệ thống khí hậu. Sự gia tăng nhiệt độ đại dương khiến nước giãn nở và làm tăng cao mực nước biển. Các số liệu nghiên cứu do vệ tinh cung cấp cho thấy trong thế kỷ 20, mực nước biển đã dâng cao khoảng vài chục cm (0,1-0,2m). Riêng trong giai đoạn 1961 đến 2003, mực nước biển đã tăng 1,8mm/năm. Sự gia tăng mực nước biển chủ yếu là do giãn nở nhiệt. Ảnh hưởng của sự tan băng ở các cực thể hiện trong quãng thời gian dài nhiều thế kỷ. Mực nước biển sẽ dâng cao từ 18 đến 59cm vào năm 2100 (hình 2). Nó có thể dâng cao 2m vào năm 2300 [3]. Sự dâng cao mực nước biển vài cm không gây ảnh hưởng đáng kể đối với bờ biển đá nhưng nó gây ảnh hưởng nghiêm trọng đối với động học bùn cát của các bãi biển phẳng. Trong những vùng này, đang ở trạng thái cân bằng tăng lên gấp đôi sẽ làm gia tăng nhiệt độ trung bình của mặt đất lên 2,8°C. Điều này sẽ làm đảo lộn khí hậu trên hành tinh. Độ cao so với mực nước biển hiện nay Hình 3. Nguy cơ chìm ngập ở khu vực Đông Nam Á do sự dâng cao mực nước biển Năm Gia tăng m (cm) Hình 2. Dự báo dâng cao mực nước biển trong thế kỷ 21 theo các mô hình toán họa khác nhau TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).2009 3 động học, sự dâng cao mực nước biển tạo ra khả năng xâm thực mạnh và làm dịch chuyển sự cân bằng toàn bộ về phía bãi biển bị xâm thực và lùi dần vào đất liền. Vì vậy sự dâng cao mực nước biển gây ảnh hưởng quan trọng hơn nhiều so với việc dịch chuyển bờ biển đối với chiều cao mực nước tương ứng. Khi băng tuyết trên quả đất tan hoàn toàn thì mực nước biển có thể dâng lên đến 65m. Tuy nhiên sự tan băng ở các cực kéo dài đến hàng nghìn năm ngay cả khi nhiệt độ khí quyển đã ổn định. Dựa trên kết quả tính toán diễn biến nhiệt độ khí quyển, người ta dự báo các nguy cơ gia tăng mực nước biển trong thiên niên kỷ tới. Nguy cơ mực nước biển dâng lên 6m là rất cao trong 1000 năm nữa. Toàn bộ đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ và duyên hải Miền Trung của nước ta khi đó sẽ bị chìm ngập trong nước biển (hình 3). 2. Giảm phát thải CO2 Loài người đã thải vào khí quyển 6 Gt (Gt: tỉ tấn) carbon tương đương mỗi năm, tương đương 1 tấn/người/năm. Ước chừng 3 Gt carbon do đại dương hấp thụ, vì vậy cần giảm đi 50% mức độ phát thải chất khí gây hiệu ứng nhà kính để không làm gia tăng nồng độ của chúng trong khí quyển, nghĩa là mức thải trên đầu người là 500 kg carbon tương đương mỗi năm. Tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là năng lượng hóa thạch là giải pháp hữu hiệu. Giải pháp này đòi hỏi thay đổi thói quen vốn có của con người như: bằng tái cơ cấu năng lượng • Hạn chế đi máy bay. Máy bay tầm xa phát thảỉ 60 g carbon tương đương/km/hành khách. Một hành khách liên lục địa bằng máy bay thải vào không khí gần 500 kg carbon tương đương. Đối với máy bay tầm ngắn, mức độ phát thải trung bình 100 g carbon tương đương/km/hành khách; • Hạn chế tối đa sử dụng ô tô. Ô tô phát thải trung bình 100-250 g CO2 trên mỗi km, nghĩa là 30-70 g carbon tương đương. Sử dụng ô tô 20 000 km mỗi năm sẽ thải vào khí quyển 600-1400 kg carbon tương đương; • Tối ưu hóa cách nhiệt nhà ở bằng kiến trúc sinh khí hậu, sử dụng vật liệu mới để giảm sử dụng nhiệt cho hệ thống sưởi và điều hòa không khí. Mặt khác, sử dụng các loại năng lượng tái sinh được xem là giải pháp bền vững. Giải pháp này một mặt làm giảm phát thải các chất khí gây hiệu ứng nhà kính và mặt khác đảm bảo nguồn năng lượng thay thế cho nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt dần. Đối với vấn đề phát thải CO2, Việt nam có mức độ phát thải CO2 trên đầu người dân còn rất thấp so với mức độ phát thải bình quân của thế giới. Những thập niên 80, 90 của thế kỷ trước, mức thải CO2 bình quân đầu người của nước ta chỉ bằng 1/10 bình quân của thế giới. Hiện nay mức phát thải CO2 bình quân đầu người ở nước ta xấp xỉ 1/3 mức phát thải bình quân của thế giới [2]. Tuy nhiêu điều quan trọng là tốc độ gia tăng mức độ phát thải CO2 Với tốc độ gia tăng sử dụng nhiên liệu hóa thạch như hiện nay trong sinh hoạt và sản xuất (hình 6 và hình 7), trong một thời gian ngắn, mức độ phát thải CO của nước ta hiện nay rất lớn, trong khi mức độ phát thải bình quân trên thế giới gần như ổn định (hình 4 và hình 5). 2 trên đầu người dân của chúng ta sẽ tăng vượt mức bình quân chung của thế giới. Để hạn chế mức

Xem nội dung đầy đủ tại: https://www.123doc.net/document/1916551-bao-cao-nghien-cuu-khoa-hoc-kha-nang-giam-phat-thai-co-2-o-viet-nam-nho-san-xuat-dien-nang-bang-biogas-pptx.htm