Than sinh học là gì?
Bài viết này đi sâu vào thế giới của tín chỉ carbon than sinh học, khám phá lợi ích môi trường, quy trình sản xuất và cách chúng góp phần tạo nên một hành tinh xanh hơn. Than sinh học là dạng than củi giàu carbon ổn định được sản xuất thông qua quá trình nhiệt phân, trong đó các vật liệu hữu cơ như gỗ, phân chuồng hoặc chất thải nông nghiệp được đun nóng trong môi trường ít oxy. Kết quả là một chất giàu carbon và có khả năng chống phân hủy cao. Cấu trúc của than sinh học cho phép nó giữ lại các chất dinh dưỡng và nước, do đó cải thiện độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất nông nghiệp, đồng thời khóa carbon khỏi khí quyển trong hàng trăm đến hàng nghìn năm.
Vai trò của than sinh học trong quá trình cô lập carbon
Cô lập carbon là một phương pháp được sử dụng để thu giữ và lưu trữ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển và than sinh học là một phương tiện hiệu quả cho mục đích này. Quá trình tạo ra than sinh học thu giữ khoảng 50% carbon có trong sinh khối ban đầu, nếu không, lượng carbon này sẽ được giải phóng vào khí quyển dưới dạng CO2 trong quá trình phân hủy hoặc đốt cháy. Lượng carbon được lưu trữ này có thể ổn định trong đất trong nhiều thế kỷ, khiến than sinh học trở thành một công cụ tuyệt vời để lưu trữ carbon lâu dài và là thành phần quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Tín dụng carbon than sinh học được tạo ra bởi các dự án than sinh học giúp giảm đáng kể lượng khí thải CO2 so với các hoạt động thông thường. Sau đó, các tín dụng này có thể được bán và giao dịch trên thị trường carbon, tạo ra động lực tài chính cho các nhà sản xuất và cho phép các doanh nghiệp và cá nhân bù đắp lượng khí thải carbon của họ.
Sản xuất than sinh học
Sản xuất than sinh học bắt đầu bằng việc tìm nguồn nguyên liệu đầu vào—thường là vật liệu thải hữu cơ. Sau đó, chúng được xử lý trong một đơn vị nhiệt phân. Nhiệt phân bao gồm việc nung nóng vật liệu ở nhiệt độ cao (từ 300°C đến 600°C) khi không có oxy. Sự thiếu hụt này ngăn chặn quá trình đốt cháy và thay vào đó làm thay đổi thành phần hóa học của vật liệu, dẫn đến việc sản xuất ra than sinh học. Chất lượng than sinh học có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại nguyên liệu đầu vào được sử dụng và các điều kiện của quá trình nhiệt phân.
Lợi ích của than sinh học đối với môi trường
Cải tạo đất
Than sinh học là một chất cải tạo đất mạnh mẽ mang lại nhiều lợi ích cho các hoạt động nông nghiệp:
- Tăng độ phì nhiêu: Than sinh học giàu cacbon và một số chất dinh dưỡng nhất định, có thể cải thiện độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất nông nghiệp. Bản chất xốp của nó cho phép nó giữ lại các chất dinh dưỡng và cung cấp chúng chậm cho cây trồng, điều này đặc biệt có lợi ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng.
- Cải thiện cấu trúc: Thêm than sinh học vào đất có thể cải thiện cấu trúc vật lý của đất, tăng cường sục khí và giảm độ nén chặt. Sự cải thiện này có thể làm tăng sự phát triển của rễ và giảm khả năng bị xói mòn.
- Giữ ẩm: Than sinh học có diện tích bề mặt và độ xốp cao, cho phép nó giữ nước và giải phóng nước chậm theo thời gian. Tính chất này đặc biệt có giá trị ở những vùng khô cằn hoặc trong thời kỳ hạn hán, giúp tài nguyên nước hiệu quả và phục hồi hơn.
- Giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học: Khả năng giữ chất dinh dưỡng của than sinh học làm giảm nhu cầu sử dụng phân bón hóa học, loại phân bón thường tốn kém và có thể gây ra tác động có hại đến môi trường. Bằng cách giảm thiểu sự thẩm thấu chất dinh dưỡng vào nước ngầm, than sinh học cũng có thể giúp duy trì sự cân bằng hóa học của đất và giảm nguy cơ axit hóa đất.
Giảm thiểu chất thải
Việc sản xuất than sinh học từ chất thải sinh khối, chẳng hạn như chất thải nông nghiệp, chất thải lâm nghiệp và thậm chí một số loại chất thải đô thị, giúp giảm tổng khối lượng chất thải. Việc chuyển đổi các vật liệu này thành than sinh học không chỉ ngăn chúng phân hủy và giải phóng CO2 và mêtan vào khí quyển mà còn mang lại cách sử dụng hiệu quả cho các vật liệu có thể góp phần làm tăng khối lượng bãi chôn lấp và phát thải mêtan. Chiến lược giảm thiểu chất thải này là một phần không thể thiếu để quản lý chất thải hữu cơ hiệu quả hơn và có thể đóng vai trò trong các sáng kiến kinh tế tuần hoàn.
Chất lượng nước
Than sinh học có tác động tích cực đến chất lượng nước theo một số cách:
- Giảm dòng chảy: Bằng cách cải thiện cấu trúc đất và tăng khả năng giữ nước, than sinh học có thể làm giảm dòng chảy bề mặt, thường mang theo thuốc trừ sâu, phân bón và các chất ô nhiễm khác vào các vùng nước. Việc giảm này giúp giảm tỷ lệ ô nhiễm nước và phú dưỡng của các hồ và sông.
- Giảm rửa trôi đất: Than sinh học có thể hấp thụ và giữ lại các hóa chất độc hại, ngăn không cho chúng thẩm thấu vào nước ngầm hoặc các suối và sông gần đó. Đặc tính này đặc biệt quan trọng ở các vùng nông nghiệp, nơi thuốc trừ sâu và phân bón chảy tràn là vấn đề lớn.
- Cải thiện hệ thống lọc: Than sinh học có thể được sử dụng trong các hệ thống lọc sinh học để làm sạch nước thải trước khi thải trở lại môi trường, loại bỏ độc tố và kim loại nặng thông qua các đặc tính hấp phụ của nó.
Thách thức và cân nhắc
Mặc dù than sinh học là một công cụ đầy hứa hẹn để quản lý carbon, nhưng việc triển khai và hiệu quả của nó vẫn phải đối mặt với một số thách thức và cân nhắc cần được giải quyết để phát huy hết tiềm năng của nó.
Khả năng mở rộng
Khả năng mở rộng sản xuất than sinh học là rất quan trọng để có thể tạo ra tác động đáng kể đến mức carbon toàn cầu. Hiện tại, sản xuất than sinh học chủ yếu chỉ giới hạn ở các dự án quy mô nhỏ hoặc các thiết lập thử nghiệm. Việc mở rộng quy mô này lên cấp độ công nghiệp liên quan đến nhiều thách thức về hậu cần và kinh tế:
- Phát triển cơ sở hạ tầng: Sản xuất than sinh học quy mô lớn đòi hỏi phải đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng, bao gồm các cơ sở nhiệt phân và hệ thống vận chuyển cho cả nguyên liệu đầu vào và thành phẩm.
- Yêu cầu về năng lượng: Năng lượng cần thiết cho quá trình nhiệt phân có thể bù đắp một phần lượng carbon tiết kiệm được trừ khi sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo cho quá trình gia nhiệt.
- Đầu tư vốn: Việc thiết lập các cơ sở sản xuất than sinh học đòi hỏi vốn ban đầu đáng kể, đây có thể là rào cản đối với những người mới tham gia và các nhà khai thác quy mô nhỏ.
- Phê duyệt theo quy định: Việc mở rộng quy mô sản xuất than sinh học cũng liên quan đến việc điều hướng bối cảnh phức tạp của các quy định về môi trường và xin các giấy phép cần thiết, có thể tốn kém và mất nhiều thời gian.
Nguồn nguyên liệu
Tính bền vững của sản xuất than sinh học phần lớn phụ thuộc vào lựa chọn nguyên liệu. Mặc dù sử dụng sinh khối thải được coi là bền vững và có lợi, nhưng các nguồn khác có thể không:
- Mối quan ngại về tính bền vững: Khai thác gỗ hoặc các loại sinh khối khác dành riêng cho sản xuất than sinh học có thể dẫn đến suy thoái môi trường nếu không được quản lý một cách có trách nhiệm. Điều này bao gồm các rủi ro về nạn phá rừng, phá hủy môi trường sống và mất đa dạng sinh học.
- Cạnh tranh về tài nguyên: Sản xuất than sinh học cạnh tranh với các mục đích sử dụng sinh khối khác, chẳng hạn như năng lượng sinh học hoặc làm nguyên liệu thô trong các quy trình công nghiệp, điều này có thể đẩy giá lên cao và làm phức tạp chuỗi cung ứng.
- Chất lượng và tính nhất quán: Các nguyên liệu khác nhau tạo ra than sinh học với các đặc tính và chất lượng khác nhau, có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của chúng trong các ứng dụng cụ thể. Việc chuẩn hóa chất lượng từ các nguồn nguyên liệu khác nhau là một thách thức kỹ thuật cần được giải quyết.
Biến động thị trường
Thị trường tín dụng carbon, bao gồm cả tín dụng do các dự án than sinh học tạo ra, có thể biến động do nhiều yếu tố:
- Giá cả biến động: Giá tín dụng carbon có thể thay đổi đáng kể dựa trên động lực cung cầu, thay đổi về quy định và các yếu tố kinh tế. Sự biến động này có thể ảnh hưởng đến khả năng tài chính của các dự án than sinh học, khiến nhà sản xuất khó dự đoán được lợi nhuận và lập kế hoạch đầu tư.
- Niềm tin của thị trường: Độ tin cậy của tín chỉ carbon từ các dự án than sinh học phụ thuộc vào các quy trình xác minh và chứng nhận chặt chẽ. Bất kỳ sự không chắc chắn nào về hiệu quả hoặc tính toàn vẹn về môi trường của than sinh học đều có thể ảnh hưởng đến niềm tin của thị trường và giá tín dụng.
- Những thay đổi về quy định: Những thay đổi trong chính sách khí hậu có thể làm thay đổi đáng kể bối cảnh thị trường carbon. Các quy định mới hoặc chương trình định giá carbon có thể thúc đẩy hoặc làm suy yếu thị trường tín chỉ than sinh học.
Tương lai của than sinh học trên thị trường carbon
Khi nền kinh tế toàn cầu chuyển sang các hoạt động bền vững hơn, than sinh học có khả năng đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các chiến lược bù đắp carbon. Các thỏa thuận quốc tế như Thỏa thuận Paris nhấn mạnh nhu cầu về các công nghệ trung hòa carbon và carbon âm, định vị than sinh học là một giải pháp khả thi. Để than sinh học được tích hợp hoàn toàn vào thị trường carbon, cần thiết lập các tiêu chuẩn và chứng nhận rõ ràng cho tín dụng carbon than sinh học để đảm bảo tính minh bạch, tính xác thực và hiệu quả trên thị trường than sinh học.
Kết luận
Than sinh học đại diện cho một giải pháp đa diện cho một số thách thức môi trường cấp bách nhất của thời đại chúng ta, đặc biệt là biến đổi khí hậu. Bằng cách chuyển đổi chất thải hữu cơ thành dạng lưu trữ carbon ổn định, cải thiện sức khỏe đất và cung cấp giải pháp có thể mở rộng quy mô cho sinh khối dư thừa, than sinh học có thể phục vụ cả mục tiêu về môi trường và kinh tế. Khi thị trường tín dụng carbon phát triển, than sinh học sẽ trở thành một yếu tố chính trong chiến lược toàn cầu nhằm đạt được mục tiêu trung hòa carbon.
Tư liệu tham khảo
- Eco-Act (n.d.) Biochar: A Carbon Sequestration Tool. Available at: https://eco-act.com/blog/biochar-a-carbon-sequestration-tool/ (Accessed: 8 August 2024).
- Haffner Energy (n.d.) Sequestration du CO2: le Biochar candidat idéal. Available at: https://www.haffner-energy.com/sequestration-du-co2-le-biochar-candidat-ideal-2/ (Accessed: 8 August 2024).
- GECA Environnement (n.d.) Biochar Carbon Credits. Available at: https://gecaenviro.com/biochar-carbon-credits/ (Accessed: 8 August 2024).
- World Economic Forum (2023) Biochar Carbon Removals: Jack of All Trades for Immediate Climate Action. Available at: https://www.weforum.org/agenda/2023/11/biochar-carbon-removals-jack-of-all-trades-for-immediate-climate-action/ (Accessed: 8 August 2024).
- Puro.earth (n.d.) Biochar. Available at: https://puro.earth/biochar (Accessed: 8 August 2024).
- MDPI (n.d.) Biochar: A Sustainable Solution for Carbon Sequestration. Available at: https://www.mdpi.com/2311-5629/9/3/67 (Accessed: 8 August 2024).
- Celignis (n.d.) Biochar Carbon Sequestration. Available at: https://www.celignis.com/biochar-carbon-sequestration.php (Accessed: 8 August 2024).
- MDPI (n.d.) Resources, Conservation and Recycling. Available at: https://www.mdpi.com/2079-9276/13/2/31 (Accessed: 8 August 2024).
- CarbonCredits.com (n.d.) Toucan Launches World’s First Liquid Market for Biochar Carbon Credits. Available at: https://carboncredits.com/toucan-launches-worlds-first-liquid-market-for-biochar-carbon-credits/ (Accessed: 8 August 2024).
Giới thiệu về GreenUP
Tiên phong trong quá trình chuyển đổi xanh bằng chuyên môn và đổi mới. Với hơn 10 triệu I-REC được cấp kể từ năm 2019, chúng tôi là công ty dẫn đầu Việt Nam về chứng nhận năng lượng tái tạo. Bộ dịch vụ toàn diện của chúng tôi giúp chúng tôi trở thành giải pháp tốt nhất cho tất cả các nhu cầu xanh và ESG của bạn. Trải nghiệm khả năng tiếp cận thị trường tốt, giá cả cạnh tranh và quan hệ đối tác chiến lược không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn mang lại giá trị cho các mục tiêu bền vững của bạn.
