Biomass là nguồn năng lượng tái tạo được hình thành từ các vật liệu hữu cơ như phụ phẩm nông nghiệp, gỗ vụn, rơm rạ và chất thải sinh học. Thông qua các quy trình xử lý và chuyển hóa hiện đại, biomass được biến đổi thành nhiên liệu sạch phục vụ sản xuất điện, nhiệt hoặc nhiên liệu sinh học. Hiểu một cách đơn giản, biomass bao gồm mọi vật chất hữu cơ có khả năng đốt, lên men hoặc xử lý để tạo ra năng lượng.

Nhiên liệu sinh khối (biomass) thực chất đã xuất hiện từ thời cổ đại và được xem là nguồn năng lượng đầu tiên của loài người. Biomass bao gồm các nguyên liệu tự nhiên như gỗ, rơm rạ, được sự dụng chủ yếu cho việc nấu ăn và sưởi ấm. Khi than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên trở nên phổ biến, vai trò của biomass dần suy giảm và không còn là nguồn năng lượng chính.

Tuy nhiên, cuộc khủng hoảng dầu mỏ 1973 đã thúc đẩy thế giới tìm kiếm các giải pháp năng lượng thay thế, và biomass được tái quan tâm nhờ đặc tính dồi dào, dễ thu gom và than thiện với môi trường. Bước vào thế kỷ 21, biomass đã trở thành một trong những trụ cột năng lượng sạch toàn cầu, đóng vai trò trong sản xuất điện, giảm phát thải CO₂ và thay thế nhiên liệu hóa thạch.

1. Chu trình carbon

Thực vật hấp thụ CO₂ từ khí quyển thông qua quá trình quang hợp để sinh trưởng và lưu trữ trong sinh khối. Khi sinh khối(biomass) bị đốt cháy hoặc phân hủy, lượng CO₂ này được giải phóng trở lại môi trường.

→ Nhờ đó hình thành một chu trình carbon gần như khép kín, không làm gia tăng CO₂ “mới”.

Điều này khác so với việc đốt than đá, dầu mỏ hay khí tự nhiên, vốn bổ sung thêm CO₂ “mới” vào khí quyển.

2. Tận dụng chất thải → giảm phát thải methane (CH₄)

Methane được hình thành khi chất thải hữu cơ như rơm rạ, vỏ cà phê, bã mía…phân hủy tự nhiên ngoài môi trường, đặc biệt trong điều kiện thiếu oxy dẫn đến quá trình phân hủy yếm khí. Quá trình này tạo ra methane – một loại khí nhà kính có khả năng gây hiệu ứng mạnh gấp 20 lần so với CO₂. Việc thu gom chất thải methane để sản xuất nhiên liệu sinh khối không chỉ ngăn chặn quá trình phân hủy tự nhiên, mà còn tạo ra nguồn năng lượng sạch và bền vững.

3. Nguồn năng lượng tái tạo

Biomass là vật liệu hữu cơ (gỗ, phụ phẩm nông nghiệp, chất thải sinh học) có thể tái tạo. Khi sử dụng biomass để đốt thay vì than, chúng ta sẽ giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch – vốn là nguyên nhân chính gây ra chất thải CO₂. Nhờ vậy lượng CO₂ hóa thạch bị cắt giảm trực tiếp, góp một phần quan trọng hướng đến mục tiêu Net Zero.

4. Kết hợp với công nghệ CCS

Biomass được dùng cùng công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (BECCS), nó có thể tạo ra phát thải âm tức là CO₂ từ quá trình đốt biomass không quay lại khí quyển, mà được thu giữ và bơm sâu dưới lòng đất hàng ngàn mét.

→ Loại bỏ CO₂ khỏi khí quyển

Biomass (sinh khối) có thể được sử dụng trực tiếp thông qua quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt năng và điện năng, hoặc được chuyển hóa thông qua các công nghệ tiên tiến như khí hóa và nhiệt phân. Không chỉ phục vụ quy mô công nghiệp, sinh khối còn được ứng dụng trong các hệ thống sưởi ấm, đun nấu và cung cấp nhiệt cho hộ gia đình, đặc biệt tại các khu vực nông thôn. Việc này góp phần giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, đồng thời hạn chế phát thải khí nhà kính và cải thiện an ninh năng lượng.

Biomass là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các loại nhiên liệu sinh học như ethanol (từ mía, ngô), biodiesel (từ dầu thực vật, mỡ động vật) và biogas (từ chất thải hữu cơ, phân gia súc). Những loại nhiên liệu này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc pha trộn với nhiên liệu truyền thống như xăng và diesel, giúp giảm lượng khí phát thải độc hại trong giao thông vận tải.

Bên cạnh vai trò là nguồn năng lượng, biomass còn là nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiều loại hóa chất sinh học (biochemicals), nhựa sinh học (bioplastics), vật liệu phân hủy sinh học và các sản phẩm thân thiện với môi trường. Ví dụ, cellulose và lignin từ thực vật có thể được sử dụng trong sản xuất giấy, bao bì, sợi dệt sinh học hoặc vật liệu xây dựng xanh. Việc thay thế nguyên liệu hóa thạch bằng sinh khối trong công nghiệp không chỉ giúp giảm phát thải carbon mà còn thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế xanh và bền vững.

Biomass đóng vai trò quan trọng trong việc tận dụng các phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, vỏ trấu, bã mía) và chất thải hữu cơ (rác thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi) để chuyển hóa thành năng lượng hoặc sản phẩm có giá trị. Thay vì bị đốt bỏ hoặc chôn lấp gây ô nhiễm môi trường, các loại chất thải này có thể được xử lý để sản xuất phân bón hữu cơ, khí sinh học hoặc năng lượng tái tạo. Điều này không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra chu trình khép kín trong sản xuất – tiêu dùng, góp phần thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn, nơi tài nguyên được khai thác hiệu quả và tái sử dụng tối đa.

Từ nguồn sinh khối thô đến các giải pháp năng lượng bền vững, công nghệ chính là yếu tố tạo nên sự khác biệt. Khám phá những giải pháp tiên tiến từ các đối tác công nghệ hàng đầu của chúng tôi tại đây, động lực quan trọng góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và thúc đẩy sự phát triển của ngành biomass trên toàn cầu.