Rác thải hữu cơ có tiềm năng to lớn ở Châu Âu

Rác thải hữu cơ có tiềm năng to lớn ở Châu Âu

Hãy bắt đầu với khí sinh học là gì và nó được sản xuất như thế nào.

Hình 1: Máy gặt đi qua cánh đồng.
Khí sinh học là nhiên liệu được tạo ra trong môi trường tự nhiên hoặc các thiết bị cụ thể, bằng các phản ứng phân hủy sinh học của chất hữu cơ, thông qua hoạt động của vi sinh vật và các yếu tố khác, trong điều kiện không có oxy (tức là trong môi trường yếm khí). Chúng ta sẽ nhận được biomethane nếu chúng ta đưa khí sinh học này qua quá trình lọc để giảm lượng CO2 và tăng nồng độ methane.

Hình 2: Biểu đồ thể hiện chu trình Biomethane và Biogas
Như chúng ta có thể thấy, nhiều loại nguyên liệu có thể được sử dụng để sản xuất khí sinh học, biomethane và các quy trình khác nhau. Việc lựa chọn nguyên liệu và quy trình sẽ thay đổi các đặc tính của khí mà chúng ta kết thúc.

Hình 3: Nguồn sản xuất khí sinh học theo vùng
Khí sinh học có đặc điểm rất giống với khí tự nhiên, vì vậy nó có thể được vận chuyển bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có sau khi được sản xuất.

Theo dữ liệu của BP và IEA - Cơ quan Năng lượng Quốc tế -, chỉ khoảng 2% trong tổng số 2700 TWh tổng năng lượng được sản xuất ở châu Âu có thể đến từ khí sinh học với cơ sở hạ tầng hiện tại.

Dưới đây chúng tôi sẽ đề cập đến những ưu điểm và nhược điểm của khí sinh học so với các nguồn năng lượng khác.

Các vấn đề với khí sinh học và biomethane
Thiếu nghiên cứu và phát triển
Khí tự nhiên đã được sử dụng khoảng 100 năm trước khí sinh học. Cần đầu tư nhiều hơn vào R&D để khí sinh học có thể cạnh tranh với khí tự nhiên. Ngoài ra, năng suất của các công trình khí sinh học phụ thuộc vào kinh nghiệm của người vận hành và đội ngũ nhân viên lành nghề để thực hiện công việc bảo trì đúng cách.

Hiện nay, có rất ít công ty chuyên về công nghệ này và các chuyên gia có kinh nghiệm nên việc áp dụng khí sinh học trở nên khó khăn hơn.

Giá bán
Giá của năng lượng khí sinh học cao hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo khác. Do đó, đây thường không phải là khoản đầu tư hấp dẫn đối với các công ty thích lắp đặt các tấm pin mặt trời trên đất của họ.

Do đó, đây thường không phải là khoản đầu tư hấp dẫn đối với các công ty thích lắp đặt các tấm pin mặt trời trên đất của họ, vốn cũng có xu hướng có nhiều ưu đãi thể chế đáng kể hơn (giảm thuế, trợ cấp, v.v.),

Hình 4: Chi phí năng lượng bình đẳng (LCOE) của các công nghệ năng lượng ở Đức 2018
Đặc biệt, biomethane cũng đắt hơn so với khí tự nhiên không xanh, tương đương.

Hình 5: Chi phí giá khí sinh học và khí đốt tự nhiên ít tốn kém hơn ở một số khu vực được chọn, năm 2018
Phân tách nguồn cung cấp chất thải
Bởi vì thông thường, các khu vực nông thôn, tức là các khu vực có nguồn cung cấp nguyên liệu cho phép chúng ta sản xuất khí sinh học, nằm xa các khu vực tiêu thụ, các khu vực thành thị. Do đó, đầu tư vào cơ sở hạ tầng là cần thiết.

Ví dụ, tôi sẽ cho bạn xem một bức tranh về sự phân bố sử dụng đất ở nước tôi, Tây Ban Nha. Do các khu vực đỏ - khu vực thành thị - cách xa các vùng nông thôn nên cơ sở hạ tầng ở các vùng nông thôn thường không tốt lắm.

Hình 6: Việc sử dụng đất ở Tây Ban Nha
Lợi ích của khí sinh học và biomethane
Thay thế xanh hơn cho khí tự nhiên
Biomethane cung cấp một nguồn năng lượng đáng tin cậy hơn các năng lượng tái tạo khác, chẳng hạn như năng lượng mặt trời hoặc gió. Ngoài ra, tác động của nó đối với môi trường là tối thiểu. Biomethane có thể giảm tới 90% lượng khí thải khi được sử dụng làm nhiên liệu cho giao thông.

Các nhà máy điện biomethane có thể đạt mức phát thải 141gCO2 / kWh, trong khi các nhà máy than non thải ra hơn 1000 gCO2 / kWh vào khí quyển.

Hình 7: CO2 do nguồn năng lượng [gCO2 / kWh] thải ra
Hơn nữa, chúng ta hãy xem xét rằng chúng ta đã sử dụng vật liệu hữu cơ để sản xuất nó, nếu không sẽ bị lãng phí hoặc phải được xử lý. Chúng ta thu được lượng khí thải carbon âm, tức là chúng ta thu nhận CO2 từ môi trường.

Độc lập về nguồn cung cấp
Đây là một dạng năng lượng trong nước không cần nhập khẩu từ các nước khác vì chúng đều tạo ra chất thải.

Hình 8: Các bể chứa khí đá phiến toàn cầu
Năng lượng là một nguồn lực quan trọng đối với nền kinh tế và do đó, mang tính chiến lược. Ngày nay - năm 2022 - quan hệ ngoại giao giữa các quốc gia rất mong manh, và việc có một mô hình năng lượng dựa trên nhập khẩu có thể nguy hiểm, như chúng ta đã thấy.

Tiết kiệm tài nguyên
Các chất thải từ nông nghiệp và chăn nuôi có quanh năm. Hiện tại, tốt nhất, những chất thải này được xử lý tại các bãi chôn lấp, nhưng cuối cùng chúng cũng có thể được đưa vào các bãi chôn lấp bất hợp pháp và dẫn đến ô nhiễm đất hoặc nước ngầm.

Ngoài việc phù hợp với môi trường, nó cũng sẽ tốt cho túi tiền của nông dân hoặc chủ trang trại, những người có thể kiếm thêm một chút thu nhập bằng cách bán những chất thải mà họ đã vứt bỏ trước đây.

Và bạn có thể hỏi, nhưng bây giờ và không phải trước đây nếu nó là một nguồn năng lượng tái tạo, tại sao nó không được phát triển nhiều như gió hoặc quang điện mặt trời?

Và câu trả lời khá đơn giản, bởi vì giá cả, khí mêtan thu được từ khí sinh học đắt hơn nhiều so với khí tự nhiên, ở mức giá vô lý cho đến năm 2021.

Hình 9: Hợp đồng tương lai TTF của Hà Lan so với chi phí biomethane và khí đốt tự nhiên
Việc Nga hạn chế nguồn cung cấp khí đốt đã gây ra tình trạng tăng giá khí đốt ở Châu Âu tăng vọt, khiến cho việc đầu tư vào khí sinh học có lợi nhuận rất cao.

Liên minh châu Âu đã nhận ra khí sinh học thay thế tốt cho khí đốt tự nhiên và đã đưa nó vào một báo cáo do IEA phát triển với tựa đề “Kế hoạch 10 điểm nhằm giảm sự phụ thuộc của Liên minh châu Âu vào khí đốt tự nhiên của Nga”.

Hình 10: Trích xuất báo cáo của IEA
Và bạn nghĩ sao, chúng ta sẽ thấy khí sinh học bùng nổ với tình hình hiện nay ở Châu Âu? Bạn có nghĩ rằng nó có thể kết hợp tốt với các nguồn năng lượng tái tạo khác không?

Hãy tiếp tục tò mò!

Các nhà lãnh đạo tư tưởng tương lai là một không gian dân chủ trình bày suy nghĩ và ý kiến của các nhà văn Phát triển bền vững & Năng lượng, ý kiến của họ không nhất thiết phải đại diện cho ý kiến của Illinem.