Nguồn nguyên liệu sinh học bao gồm các loại phế thải nông nghiệp, chất thải của vật nuôi, bã và nước thải hữu cơ công nghiệp, rác sinh hoạt ở thành phố và thực vật năng lượng, tất cả những nguyên liệu nói trên đều có thể chuyển thành các loại nguồn năng lượng như điện, khí hoá lỏng, nhiên liệu dạng rắn và dạng lỏng, trong đó nhiên liệu sinh học là sản phẩm được chú ý đến nhiều nhất. Rất nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu phát triển ngành sản xuất nhiên liệu sinh học, bao gồm ngành gia công và các ngành sản xuất có liên quan như năng lượng nông nghiệp, năng lượng lâm nghiệp...với một mục đích chung là bảo vệ an toàn cho nguồn dầu mỏ.
Phát triển ngành năng lượng nông, lâm trên quy mô lớn có thể thực hiện một cách hiệu quả việc phủ xanh đất trống đồi trọc, giảm thiểu sự xâm lấn và mất đất. Sử dụng một lượng lớn nhiên liệu sinh học có ý nghĩa đột phá trong việc thay đổi và bảo vệ môi trường của TQ. So với nhiên liệu hoá dầu, nhiên liệu sinh học sinh ra rất ít tạp chất gây ô nhiễm môi trường như Nitrogen ô-xít và Sulphur ô-xít. Do sự hấp thu và thải Các-bon- níc của loại dầu này hình thành nên tuần hoàn các-bon trong tự nhiên, nên mức thải các-bon luôn thấp hơn mức bình thường của các loại năng lượng khác.
Hiện trạng và xu thế phát triển
Từ đầu những năm 90, TQ đã bắt đầu nghiên cứu phát triển nguồn nhiên liệu và công nghệ chuyển đổi nhiên liệu sinh học (NLSH), dùng kỹ thuật truyền thống để sản xuất các sản phẩm dạng dầu và cồn từ cây lương thực và cây có dầu, nhưng các sản phẩm này lúc đó chỉ phục vụ trong ngành thực phẩm và công nghiệp nhẹ.
Năm 2001, TQ thực hiện quyết định pha thêm cồn (Ethyl ancohol) vào trong xăng, đồng thời Cục giám định chất lượng kỹ thuật nhà nước đã ban hành tiêu chuẩn quốc gia đối với "Sự thay đổi nhiên liệu cồn " và " Xăng xe có pha cồn ". Nhà nước TQ đã đầu tư hơn 5 tỷ NDT để xây dựng 4 doanh nghiệp chuyên sử dụng nhiên liệu cồn trên toàn quốc, tổng năng suất trên 1 triệu tấn.
Từ tháng 10/2004, các tỉnh thành Hắc Long Giang, Hà Nam, An Huy, Cát Lâm, Liêu Ninh và một số khu vực thuộc các tỉnh Hồ Bắc, Sơn Đông, Hà Bắc và Giang Tô đã bắt buộc sử dụng xăng cồn; đến năm 2005, ở những nơi trên ngoài quân đội và dự trữ quốc gia ra, các loại xe đều phải dùng nhiên liệu này thay thế các loại xăng dầu khác.
Giá của mỗi tấn lương thực để sản xuất nhiên liệu là 3.000NDT, sau khi gia công, giá của mỗi tấn nhiên liệu cồn là trên 4.000NDT.
Kỹ thuật trồng và công nghệ sản xuất nhiên liệu cồn của TQ hiện đã rất thành thạo, hiện tại sản lượng năm đã đạt tới 5.000 tấn. Các tỉnh Hắc Long Giang, khu tự trị Nội Mông, khu tự trị Dân tộc Duy Ngô Nhĩ Tân Cương, tỉnh Sơn Đông, tỉnh Liêu Ninh...đã xây dựng được các khu công nghiệp trồng trọt và gia công nhiên liệu cồn từ cây cao lương. Giá thành sản xuất loại nhiên liệu này từ cây cao lương chỉ có 3.500NTD/tấn. Cứ 16 tấn cây cao lương có thể sản xuất được 1 tấn cồn, phần bã còn lại còn có thể chiết xuất được 500kg dầu diesel sinh học. Người ta chỉ chế biến nhiên liệu từ thân cây, phần hạt cao lương vẫn để dùng làm thực phẩm. Đây là loại cây có tính thích ứng cao, có thể chịu hạn, chịu muối, kiềm và ít sâu bệnh hơn các giống cây khác.
Mía - loại cây nguyên liệu đường quan trọng của TQ, thường được trồng ở các tỉnh phía Nam. Mía đã từng là loại cây xoá đói giảm nghèo cho người dân vùng này, nhưng ngày nay, nhu cầu sử dụng đường mía đã bị giảm sút do sự xâm nhập của các loại đường tổng hợp, do đó khu vực trồng mía ở phía Nam chủ yếu dùng để sản xuất cồn, sản lượng mía của khoảng 2600m2 có thể chế biến được 1 tấn cồn. Cũng giống như cây cao lương, bã mía cũng có thể sản xuất ra dầu diesel sinh học.
So sánh lợi ích kinh tế
Lấy ví dụ từ cây cao lương, theo kinh nghiệm thí điểm của tỉnh Nội Mông, so với trồng ngô, mỗi mẫu (1 mẫu của TQ = 666,66m2) cao lương có thể tăng thu nhập 140 NDT. Cây đay cũng là loại cây tăng thu cao, tính theo mức sản lượng thấp nhất mỗi mẫu 450kg cũng thu được 630NDT.
Hiện tại giá thành của NLSH vẫn còn cao hơn của dầu lửa một chút, nhưng với sự phát triển của công nghệ, việc giảm giá thành sẽ là điều tất yếu. Ví dụ như Brasil, mỗi tấn cồn khi mới sản xuất có giá thành 800USD, cho đến nay, giá thành chỉ còn 300USD. Ngoài ra, do nguồn tài nguyên có hạn và không thể tái sinh, giá của dầu lửa chắc chắn sẽ tăng lên nên NLSH sẽ có sức cạnh tranh rất lớn.
Năm 2005, tỉnh An Huy là tỉnh tiếp theo đẩy mạnh sử dụng xăng cồn, sản lượng cồn của TQ sẽ đạt tới hơn 1 triệu tấn/ năm.
Tiềm năng phát triển và tương lai của ngành NLSH
Nguồn nguyên liệu NLSH của TQ chủ yếu phụ thuộc vào diện tích trồng trọt. Theo thống kê, tài nguyên đất có thể dùng cho ngành năng lượng nông nghiệp khoảng 7,6 triệu hec-ta vuông, nếu tính theo cây cao lương thì có thể sản xuất được 28,5 triệu tấn cồn và 14,25 triệu tấn dầu diesel sinh học, diện tích này không hề ảnh hưởng đến quy hoạch đất dùng trong nông nghiệp.
Diện tích đất tài nguyên dùng cho ngành năng lượng nông nghiệp khoảng 67,5 triệu hec-ta vuông, nếu tính theo cây hoàng liên và cây đay thì có thể sản xuất được 200 triệu tấn dầu diesel sinh học, diện tích này chỉ ảnh hưởng rất ít đến diện tích quy hoạch dùng trong ngành lâm nghiệp.
Ngoài ra, TQ còn nghiên cứu phát triển khai thác một loại nguyên liệu mới - Tảo. Khi nghiên cứu loại dầu sinh học từ tảo thành công và được đưa vào sản xuất, quy mô sản xuất loại dầu này có thể đạt tới hàng chục triệu tấn. Mỹ vận dụng công nghệ sinh học hiện đại như nghiên cứu gien đã thực hiện tại phòng thí nghiệm năng lượng tái sinh quốc gia tạo được một giống tảo mới có hàm lượng dầu trên 60%, một mẫu có thể sản xuất được trên 2 tấn dầu diesel sinh học. Đại học hải dương Thanh Đảo - TQ cũng đã nhận trách nhiệm nghiên cứu công nghệ nhân giống và trồng tảo biển, họ cũng đã có kinh nghiệm phát triển nguồn nguyên liệu tảo nước ngọt và tảo nước mặn. Nếu có thể kết hợp công nghệ sinh học hiện đại và kỹ thuật nuôi trồng truyền thống thì sẽ có thể nuôi trồng giống tảo lấy dầu sản lượng cao trên quy mô lớn.
Theo dự tính của các chuyên gia, đến năm 2010, TQ sẽ sản xuất khoảng 6 triệu tấn dầu nhiên liệu sinh học, trong đó có 5 triệu tấn Ethyl alcohol và 1 triệu tấn dầu diesel sinh học; đến năm 2020, sản lượng dầu nhiên liệu sinh học sẽ đạt tới 19 triệu tấn, trong đó 10 triệu tấn Ethyl alcohol và 9 triệu tấn dầu diesel sinh học.
Tuyết Nhung