Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp v..v..), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ v.v...), giấy vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi gia súc và gia cầm. Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí... được đốt để phóng thích năng lượng. Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ (charcoal) cung cấp phần năng lượng đáng kể trên thế giới. Ít nhất một nửa dân số thế giới dựa trên nguồn năng lượng chính từ sinh khối. Con người đã sử dụng chúng để sưởi ấm và nấu ăn cách đây hàng ngàn năm. Hiện nay, gỗ vẫn được sử dụng làm nhiên liệu phổ biến ở các nước đang phát triển. Sinh khối cũng có thể chuyển thành dạng nhiên liệu lỏng như mêtanol, êtanol dùng trong các động cơ đốt trong; hay thành dạng khí sinh học (biogas) ứng dụng cho nhu cầu năng lượng ở quy mô gia đình.

Tiềm năng ứng dụng: Hiện nay, trên thế giới NLSK là nguồn năng lượng thứ tư, chiếm tới 15% tổng năng lượng tiêu thụ toàn thế giới. Ở các nước đang phát triển, NLSK thường là nguồn năng lượng lớn nhất, chiếm 35-45% tổng cung cấp năng lượng.

Theo sau các cường quốc nhiên liệu sinh học trên thế giới, thị trường nhiên liệu sinh học ở khu vực Đông Nam Á đang trên đà phát triển mạnh mẽ.

Trong bối cảnh nguồn tài nguyên dầu ỏ, khí thiên nhiên, than đá ngày một cạn kiệt, các nguồn năng lượng mới như: quang năng, phong năng, thủy năng, năng lượng sinh học đang là giải pháp xanh mà con người hướng đến. Năng lượng sinh học cũng đang có

những bước phát triển vượt bậc những năm gần đây góp phần đa dạng hóa các nguồn năng lượng thúc đẩy kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm, hiệu ứng nhà kính.

Các nước đi đầu trong ngành này như Mỹ, Brazil, EU, Canada đã có những bước tiến vượt bậc trong việc sử dụng nhiên liệu sinh học, nhiên liệu tái tạo phục vụ đời sống và phát triển kinh tế. Cụ thể, Mỹ dự kiến đến năm 2022, nhiên liệu tái tạo phục vụ giao thông ở Mỹ mỗi năm phải đạt tới 36 tỷ Gallon (1gallon = 3,785 lít); Liên minh Châu Âu (EU) thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên liệu dùng trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo; Canada yêu cầu trong xăng phải có 5% các nhiên liệu có thể tái tạo; Tại Brazil có tới 90% các ô tô mới được đã được lắp thiết bị sử dụng xăng ethanol và hướng tới cung cáp 64 tỷ lít nhiên liệu xanh vào năm 2019.

Không nằm ngoài xu hướng phát triển chung của thế giới và thực thi Nghị định thư Kyoto nhằm cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kinh, tại khu vực Đông Nam Á, thị trường nhiên liệu sinh học dành cho ôtô năm 2011, tức là các loại nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu thực vật, đường, mỡ động vật và các nguồn tự nhiên khác, đã tăng lên hơn 1,78 tỷ USD – theo Oil price (25/9). Hiện nay, tỷ lệ nhiên liệu sinh học chiếm khoảng 1,8% tổng thị trường nhiên liệu dành cho ôtô và dự kiến sẽ tăng lên 3,3% vào năm 2017, với giá trị thị trường khoảng 4,3 tỷ USD.

Chính phủ các nước ở khu vực đã ban hành nhiều quy định yêu cầu cầu pha trộn nhiên liệu sinh học theo những tỷ lệ khác nhau để thúc đẩy việc sử dụng nhiên liệu sinh học tại quốc gia của họ thay thể cho dầu mỏ một cách bền vững. Đây cũng là động thái tích cực nhằm khuyến khích ngành nông nghiệp ở khu vực Đông Nam Á và hạn chế dần sự phụ thuộc của dầu mỏ trong tương lai bởi phần lớn các quốc gia ở đây đều phải nhập khẩu dầu thô. Ngành nhiên liệu sinh học ở Đông Nam Á đang đứng trước hai thách thức lớn là sự cạnh tranh từ ngành thực phẩm và các khoản trợ cấp lỗi thời của chính phủ cho các loại xăng dầu. Hai thách thức này có thể được giải quyết bằng cách ban hành một bộ luật buộc phải pha nhiên liệu sinh học, hủy bỏ các khoản trợ cấp đối với xăng dầu, cung cấp những ưu đãi cho người tiêu dùng và giảm thuế cho các công ty nhiên liệu sinh học. 

Hiện nay, Thái Lan đang là thị trường nhiên liệu sinh học phát triển nhất tại Đông Nam Á, với nguồn nhiêu liệu sinh học dồi dào từ cây sắn. Nhà máy ethanol TPK lớn nhất nước đặt tại Nakhon Ratchsima có công suất lên tới 500.000 lít.

Thị trường Malaysia hiện đang đóng băng với việc các nhà máy đã ngừng sản xuất do các cơ chế định giá bất lợi. Lượng diezel sinh học và ethanol tiêu thụ đang tăng mạnh tại Philippines, nhưng quốc gia này vẫn chủ yếu phụ thuộc vào dầu thô nhập khẩu. Indonesia có một thị trường ethanol sơ khai và đang tìm cách nâng cao sản lượng diezel sinh học.

Còn tại Việt Nam, Ðất nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi như nóng ẩm, mưa nhiều, đất đai phì nhiêu… nên sinh khối phát triển rất nhanh. Do vậy, nguồn phụ phẩm từ nông, lâm nghiệp phong phú, liên tục gia tăng. Tuy nhiên, những nguồn phụ phẩm đó lại đang bị coi là rác thải tự nhiên, đang bị lãng phí, nguy hiểm hơn lại trở thành nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường như tình trạng đốt rừng, rơm rạ, mùn cưa ở miền Bắc hoặc đổ trấu xuống sông, kênh rạch ở Ðồng bằng sông Cửu Long… NLSK nằm trong chu trình tuần hoàn ngắn, được các tổ chức về phát triển bền vững và môi trường khuyến khích sử dụng. Tận dụng được nguồn nhiên liệu này sẽ đồng thời cung cấp năng lượng cho phát triển kinh tế và đảm bảo bảo vệ môi trường.

Sản xuất than sinh khối bằng rơm rạ

Tiềm năng về NLSK của Việt Nam được đánh giá là rất đa dạng và có trữ lượng khá lớn. Theo tính toán của Viện Năng lượng Việt Nam, tổng nguồn sinh khối vào khoảng 118 triệu tấn/năm bao gồm khoảng 40 triệu tấn rơm rạ, 8 triệu tấn trấu, 6 triệu tấn bã mía và trên 50 triệu tấn vỏ cà phê, vỏ đậu, phế thải gỗ... Nguồn sinh khối chủ yếu của nước ta gồm gỗ và phụ phẩm cây trồng, trong đó gồm rừng tự nhiên, rừng trồng, cây trồng phân tán, cây công nghiệp và cây ăn quả, phế phẩm gỗ công nghiệp. Theo Viện Năng lượng - Bộ Công Thương, tiềm năng sinh khối gỗ năng lượng lên đến gần 25 triệu tấn, tương đương với 8,8 triệu tấn dầu thô. Riêng tiềm năng năng lượng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp của nước ta gồm rơm, rạ, trấu, bã mía và các loại nông sản khác lên đến gần 53,5 triệu tấn, tương đương với 12,8 triệu tấn dầu thô. Ðặc biệt nguồn năng lượng này sẽ liên tục được tái sinh và tăng trưởng đều đặn trong vòng 30 năm.

Ưu điểm:

(1) Lợi ích kinh tế:

-Phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát triển NLSK, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất, thu hoạch…)

-Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, công nghiệp sản xuất các thiết bị chuyển hóa năng lượng.v.v..

-Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.

(2) Lợi ích môi trường :

Đây là một nguồn năng lượng khá hấp dẫn với nhiều ích lợi to lớn cho môi trường .

-NLSK có thể tái sinh được.

-NLSK tận dụng chất thải làm nhiên liệu. Do đó nó vừa làm giảm lượng rác vừa biến chất thải thành sản phẩm hữu ích.

Đốt sinh khối cũng thải ra CO2 nhưng mức S và tro thấp hơn đáng kể so với việc đốt than bitum. Ta cũng có thể cân bằng lượng CO2 thải vào khí quyển nhờ trồng cây xanh hấp thụ chúng. Vì vậy, sinh khối lại được tái tạo thay thế cho sinh khối đã sử dụng nên cuối cùng không làm tăng CO2 trong khí quyển.

Như vậy, phát triển NLSK làm giảm sự thay đổi khí hậu bất lợi, giảm hiện tượng mưa axit, giảm sức ép về bãi chôn lấp v..v…

Nhược điểm:

Tuy nhiên, ta cần lưu ý rằng, nếu tăng cường sử dụng gỗ như một nguồn nhiên liệu sinh khối thì sẽ gây những tác động tiêu cực đến môi trường. Khai thác gỗ dẫn đến phá rừng, xói mòn đất, sa mạc hóa và những hậu quả nghiêm trọng khác. NLSK có nhiều dạng, và những ích lợi kể trên chủ yếu tập trung vào những dạng sinh khối mang tính tái sinh, tận dụng từ phế thải nông lâm nghiệp.