Vì sinh khối là nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp có thể tái tạo hấp dẫn nên các tác động môi trường tiềm tàng của sinh khối được cảm nhận do việc sử dụng nguồn năng lượng của nó.
Sinh khối đề cập đến khối lượng tổng thể của một hệ sinh thái. Trong đó bao gồm: sinh khối như sinh khối thực vật, sinh khối dị dưỡng (sinh vật ăn sinh vật khác), sinh khối loài (sinh khối của một loài riêng lẻ trong quần xã), sinh khối trên cạn, sinh khối đại dương và thậm chí cả sinh khối toàn cầu.
Sinh khối có thể được định lượng là tổng khối lượng trong một hệ sinh thái hoặc là khối lượng trung bình trong một khu vực nhất định.
Cạnh tranh về đất canh tác cần thiết cho sản xuất lương thực và sợi là vấn đề chính liên quan đến sản xuất sinh khối. xáo trộn đất, biến đổi khí hậu, phá hủy môi trường sống và mất đi các loài, cạn kiệt chất dinh dưỡng và suy giảm chất lượng nước cũng là những tác động môi trường tiềm tàng của việc sản xuất nguyên liệu sinh khối và sử dụng phụ phẩm nông nghiệp và rừng để làm năng lượng.
Mức độ nghiêm trọng của những tác động này phụ thuộc nhiều vào địa điểm và phải được đánh giá theo khu vực.
Quá trình sinh hóa và nhiệt hóa để chuyển đổi vật liệu sinh khối thành nhiên liệu tạo ra các chất gây ô nhiễm không khí (chẳng hạn như carbon monoxide, hạt vật chất, hydro sunfua, v.v.), chất thải rắn và nước thải có thể tác động xấu đến môi trường.
Tuy nhiên, các tác động môi trường từ sản xuất và chuyển đổi sinh khối có thể được giảm thiểu bằng cách thực hiện các biện pháp bảo tồn và lập kế hoạch cẩn thận, sử dụng công nghệ kiểm soát môi trường phù hợp và sử dụng bất kỳ sản phẩm phụ nào được tạo ra.
Mục lục
Sinh khối là gì?
Sinh khối là vật liệu hữu cơ tái tạo được làm từ các sinh vật sống như thực vật và động vật. Sinh khối cũng có thể được định nghĩa là năng lượng tái tạo và bền vững nguồn năng lượng được sử dụng để tạo ra điện hoặc các dạng năng lượng khác. Nó là một dạng năng lượng sinh học.
Các vật liệu sinh khối phổ biến nhất được sử dụng cho năng lượng là thực vật, gỗ và chất thải. Chúng được gọi là nguyên liệu sinh khối. Cho đến giữa những năm 1800, sinh khối là nguồn tiêu thụ năng lượng hàng năm lớn nhất ở Hoa Kỳ.
Sinh khối tiếp tục là nhiên liệu quan trọng ở nhiều quốc gia, đặc biệt là để nấu ăn và sưởi ấm ở các nước đang phát triển. Sinh khối chứa năng lượng hóa học được lưu trữ từ mặt trời. Thực vật tạo ra sinh khối thông qua quá trình quang hợp.
Sinh khối có thể được đốt để tạo nhiệt (trực tiếp), chuyển đổi thành điện năng (trực tiếp) hoặc xử lý thành nhiên liệu sinh học (gián tiếp).
Tuy nhiên, nguồn năng lượng thú vị này không có tác động đến môi trường, điều này khiến chúng tôi phải nghiên cứu để giúp bạn hiểu rõ hơn về một số tác động bất lợi do sinh khối gây ra đối với môi trường.
10 tác động môi trường của sinh khối
1. Khí hậu Change
Khí hậu thay đổi là một vấn đề môi trường toàn cầu lớn đã được phát hiện là do khai thác gỗ từ rừng và đốt nhiên liệu hóa thạch không bền vững, và hiện tượng này đã dẫn đến việc nhận ra nhu cầu khám phá các lựa chọn năng lượng hiệu quả và thay thế thân thiện với môi trường.
Việc đốt củi và nhiên liệu sinh khối khác dẫn đến CO2 (khí nhà kính), vì gần 50% gỗ là carbon. Khí nhà kính này là tác nhân chính gây ra sự nóng lên toàn cầu, từ đó dẫn đến sự biến đổi khí hậu.
Tuy nhiên, nếu gỗ nhiên liệu đến từ các phương thức khai thác bền vững, quá trình đốt cháy của nó sẽ dẫn đến lượng khí thải carbon ròng bằng không. Nhưng sau đó, rất khó để định lượng tỷ lệ gỗ nhiên liệu được sử dụng từ các nguồn không bền vững.
Ở cấp độ toàn cầu, khoảng 2.8% lượng khí thải CO2 là do đốt nhiên liệu gỗ. Hơn nữa, ngoài lượng khí thải CO2, quá trình đốt cháy gỗ nhiên liệu và phụ phẩm nông nghiệp dẫn đến phát thải các sản phẩm cháy không hoàn toàn.
Những sản phẩm này thậm chí còn tạo ra nhiều GHG hơn trên mỗi gam carbon thải ra so với CO2. Ước tính về khả năng nóng lên toàn cầu của các khí nhà kính phi CO2, chẳng hạn như CO, CH4 và hydro-cacbon không mêtan, có thể nằm trong khoảng 20–110% so với CO2 chính nó, tùy thuộc vào thời gian liên quan.
2. Phá rừng
Tiêu thụ gỗ nhiên liệu toàn cầu được ước tính vào khoảng 1.3 x 109 m3 và dự kiến sẽ tăng hơn nữa trong những năm tới. Nguồn củi đốt chính là rừng, cây cối trong làng và tàn dư rừng. Gỗ nhiên liệu phần lớn được sử dụng làm nhiên liệu sinh hoạt ở các nước đang phát triển. Trong các ngành công nghiệp (chẳng hạn như ngành thép), nó được sử dụng làm nguồn nhiệt.
Nhiều công ty năng lượng sử dụng gỗ rừng làm nhiên liệu, do đó chặt phá bừa bãi những cây trưởng thành dẫn đến mất rừng, mất môi trường sống, hủy hoại vẻ đẹp tự nhiên, v.v.
Các quan điểm khác nhau đã được đưa ra về sự đóng góp của việc khai thác gỗ nhiên liệu vào nạn phá rừng. Các nghiên cứu đã kết luận rằng việc khai thác gỗ nhiên liệu góp phần gây ra tình trạng mất cây (tại các làng và rừng), suy thoái rừng và cuối cùng là phá rừng ở các mức độ khác nhau.
Sự mất cân bằng giữa nhu cầu và sản xuất gỗ nhiên liệu được báo cáo là một trong những yếu tố chính gây ra sự suy giảm rừng. Việc sử dụng ngày càng nhiều củi đốt để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp ở cả khu vực nông thôn và thành thị đã góp phần làm suy giảm diện tích rừng.
3. Mất chất dinh dưỡng trong đất
Tàn dư của nông nghiệp tạo thành một nguồn năng lượng quan trọng ở các vùng nông thôn của các nước đang phát triển khi được để lại trên các cánh đồng giúp cải thiện độ màu mỡ của đất. Và việc sử dụng tàn dư nông nghiệp để lấy năng lượng sẽ là một vấn đề nếu nó làm giảm độ màu mỡ của đất.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là không phải tất cả các chất cặn bã đều có tác dụng như nhau đối với đất. Một số chất thải như lõi ngô, trấu, sợi đay, sợi bông và gáo dừa không dễ phân hủy và có tiềm năng trở thành nguồn năng lượng. Do đó, việc lựa chọn phụ phẩm nông nghiệp có tác động đến môi trường.
Tương tự như vậy, phân gia súc, mặc dù là một loại phân bón, nhưng sẽ mất giá trị phân bón nếu bị đốt cháy hoặc để dưới ánh nắng mặt trời trong vài ngày.
Hiện nay, phụ phẩm cây trồng từ ngũ cốc chủ yếu được sử dụng làm thức ăn gia súc, và phụ phẩm gỗ (gỗ) được sử dụng làm nhiên liệu. Việc đốt tàn dư cây trồng thân gỗ có thể không dẫn đến bất kỳ tổn thất đáng kể nào về chất dinh dưỡng trong đất.
Đốt phân gia súc làm nhiên liệu dẫn đến mất chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng khác ảnh hưởng đến sản xuất cây trồng. Do đó, tác động môi trường của việc mất giá trị dinh dưỡng do đốt phụ phẩm cây trồng và phân là không đáng kể.
4. Tác dụng với Hưsức khỏe đàn ông
Các vấn đề sức khỏe có thể phát sinh do tiếp xúc với khói do đốt củi đốt. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khói từ nhiên liệu sinh học chất lượng thấp như chất thải trang trại và chất thải động vật có thể gây viêm phế quản cấp tính và viêm phổi ở trẻ sơ sinh và phụ nữ.
Khói từ việc sử dụng nhiên liệu sinh khối trong nhà bếp nông thôn, đốt củi và ô nhiễm liên quan là hiện tượng phổ biến ở hầu hết các nước đang phát triển. Nấu nướng trong căn bếp đầy khói thuốc là điều bất tiện và dẫn đến cực nhọc đối với phụ nữ.
5. Ô nhiễm không khí
Ngoài việc góp phần phát thải Khí nhà kính, dẫn đến sự nóng lên toàn cầu và cuối cùng là biến đổi khí hậu, đốt cháy sinh khối ở trạng thái rắn, lỏng hoặc khí cũng có thể thải ra các chất ô nhiễm và hạt vật chất khác vào không khí, chẳng hạn như carbon monoxide, dễ bay hơi các hợp chất hữu cơ và oxit nitơ, làm cho không khí không thích hợp cho các sinh vật sống sử dụng. Hiện tượng này được gọi là ô nhiễm không khí.
Trong một số trường hợp, sinh khối bị đốt cháy có thể gây ô nhiễm nhiều hơn nhiên liệu hóa thạch. Không giống như khí thải carbon dioxide, nhiều chất gây ô nhiễm này không thể được cô lập bởi các nhà máy mới.
Các hợp chất này có thể dẫn đến một số vấn đề về sức khỏe hô hấp của con người và môi trường nếu không được chứa đúng cách.
6. Suy giảm tài nguyên nước
Thực vật cần nước để phát triển. Khi các công ty năng lượng trồng cây và các loại cây trồng khác cho nhà máy năng lượng sinh học, họ sử dụng rất nhiều nước để tưới tiêu.
Trên quy mô lớn, điều này làm gia tăng tình trạng hạn hán, ảnh hưởng đến môi trường sống dưới nước và lượng nước cung cấp cho các mục đích khác (sử dụng trong gia đình, cây lương thực, nước uống, thủy điện, v.v.).
7. Xói mòn đất
Xói mòn đất xảy ra khi các hạt đất tách ra khỏi bề mặt đất do mưa hoặc được vận chuyển bởi gió hoặc nước chảy.
Thảm thực vật sống hoặc tàn dư cây trồng bảo vệ bề mặt đất khỏi xói mòn, nhưng khi bề mặt đất không được bao phủ bởi các vật liệu thực vật, nước sẽ đánh bật các hạt đất khỏi khối kết tụ, dẫn đến xói mòn đất. Thu hoạch cây trồng để lấy năng lượng sinh khối làm tăng mức độ xói mòn trong đất.
8. Sa mạc hóa
Sa mạc hóa do chặt phá rừng và đất rừng cho nông nghiệp và chăn nuôi. Ngành công nghiệp năng lượng sinh khối biến cây thành viên gỗ và sau đó đốt chúng để lấy năng lượng ở quy mô tiện ích.
Các công ty sinh khối sử dụng sai quy trình này như là năng lượng sạch, nhưng đốt cây để lấy điện có thể thải ra nhiều khí carbon ô nhiễm hơn so với đốt than và các ngành công nghiệp gây thiệt hại lâu dài cho rừng và động vật hoang dã
9. Mất môi trường sống
Nhu cầu năng lượng sinh học có thể làm trầm trọng thêm tình trạng mất môi trường sống đối với các loài đang mất môi trường sống do quá trình đô thị hóa. Rừng, nơi đóng vai trò là nơi cư trú của các sinh vật sống, có thể bị mất sinh khối. Và mất môi trường sống đồng nghĩa với mất đa dạng sinh học.
10. Mất đa dạng sinh học
Khai thác sinh khối được thúc đẩy để mang lại giá trị cho gỗ có giá trị thấp vì nó không có giá trị như gỗ xẻ. Tuy nhiên, những cây này có giá trị nhất về đa dạng sinh học.
Loại bỏ những cây như vậy làm giảm đáng kể môi trường sống của các loài động vật sống trong hốc như sóc và cú.
Loại bỏ gỗ chết và mục nát cũng loại bỏ các vật liệu từ cơ sở của chuỗi thức ăn hỗ trợ các cộng đồng nấm và động vật không xương sống phức tạp. Cùng với sự gia tăng sinh khối là sự giảm số lượng loài và sự phong phú về chức năng.
Kết luận
Sinh khối là một vật liệu phức tạp, tự nhiên, có thể tái tạo với tính biến đổi hóa học rất lớn. Tiềm năng sản xuất năng lượng của nó thay đổi tùy theo quy trình được sử dụng, có thể liên quan đến các công nghệ cơ bản hoặc rất phức tạp.
Do đó, khi chúng ta lựa chọn sử dụng sinh khối làm nguồn nhiên liệu sinh học hoặc năng lượng sinh học, đừng quên rằng môi trường là yếu tố đầu tiên cần xem xét.
Khuyến nghị
- 16 Ảnh hưởng của ô nhiễm đến đa dạng sinh học
. - 4 bước trong quy trình sản xuất khí sinh học
. - Khí sinh học đang biến đổi cộng đồng nông dân như thế nào
. - 22 Tác động tích cực và tiêu cực của đập đối với môi trường
. - 22 Ưu điểm và Nhược điểm của Nhiên liệu sinh học
Ahamefula Ascension là Nhà tư vấn bất động sản, Nhà phân tích dữ liệu và người viết nội dung. Ông là người sáng lập Quỹ Hope Ablaze và tốt nghiệp chuyên ngành Quản lý Môi trường tại một trong những trường cao đẳng danh tiếng trong nước. Anh ấy bị ám ảnh bởi Đọc, Nghiên cứu và Viết.