Nhiên liệu sinh học sẽ thống trị tăng trưởng trong tương lai ?

Năng lượng sinh học chiếm một nửa tổng tiêu thụ năng lượng tái tạo trong năm 2017 - gấp bốn lần năng lượng mặt trời và gió kết hợp - và có tiềm năng lớn chưa được khai thác, IEA cho biết.

Năng lượng sinh học từ nhiên liệu sinh học lỏng và khí sinh học sẽ tiếp tục dẫn đến tăng trưởng trong tiêu thụ năng lượng tái tạo đến năm 2023, do việc sử dụng gia tăng trong việc sưởi ấm, vận chuyển và hàng không.

Nuôi trồng Jatropha nhiên liệu sinh học ở Morocco [Hình ảnh: Joydeep Gupta

Ngữ cảnh chung
Tái tạo được thiết lập để chiếm gần một phần ba sản lượng điện thế giới vào năm 2023, theo EIA. Nhưng mở rộng chậm lại trong lĩnh vực giao thông và nhiệt, nơi mà các chính sách hỗ trợ từ các chính phủ trên khắp thế giới hiện đang rất cần thiết.
Cho đến nay, sự chú ý không cân xứng đã được đưa ra để phủ xanh cho ngành điện, chỉ chiếm khoảng 20% tổng phát thải. Trận chiến thực sự chống lại biến đổi khí hậu hiện đang diễn ra trong quá trình sưởi ấm, vận chuyển và hàng không và các quy trình công nghiệp bẩn thỉu.
Đây là nơi năng lượng sinh học có thể đóng một phần thiết yếu, lập luận báo cáo của IEA.
Xi măng - một trong những quá trình gây ô nhiễm nhất trên thế giới chiếm 5-8% lượng khí thải toàn cầu - có tiềm năng lớn nhất theo IEA, vì 2/3 năng lượng sinh học được sử dụng trong ngành này là từ chất thải. “Việc quản lý chất thải mạnh ở các nước sản xuất xi măng chủ yếu do đó có thể tăng gấp đôi tỷ lệ nhu cầu năng lượng được đáp ứng bởi năng lượng sinh học và chất thải đến 13% vào năm 2023”, báo cáo cho biết. Tại EU, năng lượng sinh học và chất thải đáp ứng một phần tư nhu cầu năng lượng của sản xuất xi măng. Tuy nhiên, hầu hết xi măng của thế giới được sản xuất bên ngoài EU - ở Trung Quốc và hiện đang ngày càng tăng ở châu Á và đây là những quốc gia cần áp dụng các chính sách để thúc đẩy nhiên liệu sinh học cho ngành công nghiệp.
Nhiên liệu sinh học cũng đóng một vai trò quan trọng trong ngành hàng không xanh. Nhu cầu nhiên liệu sinh học trong ngành hàng không đang tăng lên, chủ yếu là do các sáng kiến tự nguyện. Tuy nhiên, chi phí vẫn còn cao (khoảng 40% cao hơn dầu). Với các chính sách phù hợp, IEA ước tính nhiên liệu sinh học có thể chiếm 2% nhu cầu năng lượng của ngành vào năm 2025. Điều này cho thấy tiềm năng tăng quy mô sử dụng thương mại và có thể nhân rộng thành công của năng lượng mặt trời PV.
Chôn một danh tiếng xấu
Mười năm trước, nhiên liệu sinh học được xem là chất thay thế carbon thấp lý tưởng cho nhiên liệu hóa thạch lỏng, cung cấp năng lượng cho phần lớn các hệ thống giao thông của thế giới. Nhưng mối quan tâm lớn rằng nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất, được làm từ cây lương thực (như dầu cọ, đậu nành, hạt cải dầu và hoa hướng dương), đã phá hủy rừng và đất nông nghiệp, tăng giá lương thực và đã thường xuyên gây ô nhiễm như nhiên liệu hóa thạch khi tất cả các yếu tố trong sản xuất đã được xem xét.
Những người ủng hộ nhiên liệu sinh học ngày nay cho rằng đó là việc sử dụng đúng loại nhiên liệu sinh học. Nhiều loại nhiên liệu sinh học thế hệ tiếp theo khác nhau, dựa vào việc sử dụng các sản phẩm chất thải từ nông nghiệp và công nghiệp. Ví dụ, sản xuất biomethane từ chất thải và dư lượng, sản xuất nhiệt cho mạng lưới sưởi ấm của quận, dầu diesel sinh học được làm từ dầu thải và mỡ động vật, hoặc ethanol xenluloza được sản xuất từ cỏ, gỗ hoặc rơm. Điều này, một số chuyên gia cho rằng, có thể tạo ra nhiên liệu bền vững thực sự bằng cách giảm nhu cầu phân bón, đất trồng trọt và năng lượng chế biến.
Nhưng cho đến nay sự hấp thu của các công nghệ mới này là thấp - và một số vẫn chưa được phát triển đầy đủ hoặc thương mại hóa. Báo cáo của IEA cho thấy rằng không có chính sách lớn thay đổi nhiên liệu sinh học tiên tiến mới chỉ chiếm 1% tổng sản lượng nhiên liệu sinh học vào năm 2023. Nó kêu gọi các nước phát triển các chính sách cụ thể để hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và triển khai nhiên liệu sinh học, bao gồm các cơ chế tài chính và thị trường sáng tạo.
Một câu chuyện châu Á
Một nửa tăng trưởng sản xuất toàn cầu được dự báo sẽ xảy ra ở các nước châu Á, chủ yếu là Trung Quốc, Ấn Độ và Đông Nam Á, nơi nguồn thức ăn dồi dào và mong muốn tăng cường an ninh năng lượng đã dẫn đến sự hỗ trợ chính sách lớn hơn.
Các kế hoạch chính sách mới ở Ấn Độ và Trung Quốc được dự đoán sẽ thúc đẩy đáng kể thị trường nhiên liệu sinh học. Ví dụ, gần đây Ấn Độ đã công bố chính sách nhiên liệu sinh học quốc gia mới cho phép sản xuất ethanol từ chất thải nông nghiệp và dư lượng cây trồng như ngô, sắn và mía. Điều này có thể thúc đẩy thu nhập của nông dân và giúp giải quyết tình trạng ô nhiễm khủng khiếp xâm nhập Delhi và phần lớn miền bắc Ấn Độ mỗi mùa đông, gây ra bởi việc đốt rạ cây hàng năm, nếu không có thể biến thành năng lượng.
Trung Quốc đang mở rộng nhiệm vụ pha trộn ethanol 10% trên toàn quốc. Hiện tại năng lực năng lượng sinh học của Trung Quốc chủ yếu sử dụng năng lượng từ chất thải và chất thải nông nghiệp (rơm).
Mối quan tâm về đất đai kéo dài
Hai phần ba việc mở rộng nhiên liệu sinh học dự kiến của EIA vẫn phụ thuộc vào các sản phẩm thực phẩm và do đó mối quan tâm về đất đai và an ninh tốt sẽ chỉ tăng lên. Các nghiên cứu mới đây từ Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) cảnh báo, “Năng lượng sinh học có thể cạnh tranh với việc sử dụng đất khác và có thể có tác động đáng kể đối với nông nghiệp và thực phẩm hệ thống, đa dạng sinh học và chức năng hệ sinh thái khác và dịch vụ. Cần có sự quản trị hiệu quả để hạn chế những sự đánh đổi đó và đảm bảo tính vĩnh viễn của việc loại bỏ carbon trong các hồ chứa trên cạn, địa chất và đại dương. ”
Báo cáo của IPCC cảnh báo về những thay đổi cơ bản cần thiết cho cách chúng ta sản xuất năng lượng, thực phẩm và di chuyển xung quanh để hạn chế sự nóng lên toàn cầu đến 1,5 ° C và tránh biến đổi khí hậu thảm khốc.
"Chúng tôi hoàn toàn nhận thức được danh tiếng gây tranh cãi về năng lượng sinh học, đặc biệt là phá rừng rừng nhiệt đới và ưu tiên nhiên liệu trên thực phẩm", ông Paolo Frankl, người đứng đầu bộ phận năng lượng tái tạo của IEA cho biết.
Hầu hết các dự án mở rộng năng lượng sinh học sẽ đến từ việc sử dụng chất thải và dư lượng từ công nghiệp và nông nghiệp. Họ không cho rằng việc sử dụng đất ngày càng tăng [đối với nhiên liệu sinh học], nhưng sử dụng cùng một lượng đất trong khi tăng năng suất, Frankl giải thích. Thiết kế các chương trình chứng nhận và kiểm toán hiệu quả sẽ là yếu tố quan trọng để khuyến khích sản xuất năng lượng sinh học bền vững .
Điểm sáng của EIA về Ấn Độ
• Tăng trưởng tái tạo: Tại Ấn Độ, năng lượng sinh học để sưởi ấm và năng lượng mặt trời PV điện cùng nhau tạo nên phần lớn năng lượng tái tạo mở rộng trong giai đoạn dự báo (2018-23). Mặc dù tăng trưởng mạnh mẽ, thị phần năng lượng tái tạo được dự kiến sẽ chỉ tăng khiêm tốn do mở rộng tối thiểu năng lượng tái tạo trong lĩnh vực nhiệt, vẫn là người sử dụng năng lượng lớn nhất.
• Khả năng tái tạo của Ấn Độ sẽ tăng gấp đôi trong giai đoạn 2018-23, chủ yếu từ PV năng lượng mặt trời và gió ngoài khơi, mở rộng năng lượng tái tạo hàng đầu ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương (trừ Trung Quốc), với 107 GW dự kiến sẽ đi vào hoạt động trong giai đoạn dự báo. Năng lượng mặt trời PV và gió cung cấp 89% tăng trưởng tái tạo của Ấn Độ, được thúc đẩy bởi các cuộc đấu giá cấp quốc gia và cấp nhà nước. Tuy nhiên, việc tích hợp lưới điện và sức khỏe tài chính của các công ty phân phối tiếp tục cản trở việc triển khai, bất chấp những cải thiện trong năm qua.
• Giao thông vận tải: Ở Ấn Độ, năng lượng tái tạo cung cấp dưới 1% nhu cầu nhiên liệu vận chuyển trong năm 2017, với những đóng góp tương tự rộng rãi về mặt năng lượng từ đường sắt điện và nhiên liệu sinh học. Sự đóng góp năng lượng của nhiên liệu sinh học dự kiến sẽ tăng trưởng hơn 2018-23, chủ yếu do chương trình pha trộn của đất nước để đáp ứng một nhiệm vụ 5% ethanol trong xăng và dầu diesel. Ngành vận tải tiêu thụ điện năng tái tạo cũng tăng hơn gấp đôi vào năm 2023, với sự tăng trưởng từ cả đường sắt và đường EV. Tuy nhiên, do nhu cầu nhiên liệu hóa thạch ngày càng tăng, thị phần năng lượng tái tạo của Ấn Độ trong vận tải vẫn dưới 1,5% vào cuối giai đoạn dự báo.
• Nhiên liệu sinh học: Ấn Độ đã thông qua một chính sách nhiên liệu sinh học quốc gia mới vào năm 2018 nhằm vạch ra một số biện pháp hỗ trợ sản xuất nhiên liệu sinh học tiên tiến, bao gồm ưu đãi thuế bổ sung, giá mua cao hơn so với nhiên liệu sinh học thông thường và hỗ trợ đầu tư 77 triệu USD trong vòng 6 năm. Tuy nhiên, hình thức tài trợ này sẽ mất hiện tại không được chỉ định.