Năng lượng sinh khối là năng lượng cung cấp từ thực vật và các chất thải của sinh vật bị phân huỷ. Nếu đươch xử lý trong các hầm ủ đặc biệt, từ sinh khối ta có thể lấy ra một loại khí có thể cháy được, gọi là “khí sinh học” hay “biogas”, trng đó thành phần chủ yếu là khí metan.
Trung Quốc sử dụng biogas từ những năm 20 của thế kỷ trước, chủ yếu là dùng để thắp sáng các đền và các cửa hàng. Đến những năm 50, Trung Quốc có chủ trương khai thác thêm loại năng lượng này để phục vụ cho vùng nông thôn, vì họ không đủ tiền để sài các loại đèn tốn kém như đèn dầu hoả hoặc đèn điện. Tuy vậy, trong bước đầu khai thác, do chưa có kinh nghiệm nên hầu hết các công trình đều bị đổ vỡ, các hầm ủ khí bị rò rỉ trở nên vô tích sự và theo thời gian người ta dần dần quên lãng… Đến cuối những năm 60, “cái nôi” của nền công nghệ biogas hiện đại của Trung Quốc (tức các tỉnh Tứ Xuyên và Giang Tô) lại tiếp tục thực hiện lời kêu gọi của nhà nước, đưa 1 số công nghệ mới vào lĩnh vực này nhằm tăng cường tính khả thi và hiệu quả của biogas trong việc phục vụ dân sinh.
Ngay từ đầu những năm 60, nước này đã cho thành lập Hiệp hội Biogaz Trung Quốc, đến nay hiệp hội đã bao gồm hơn 1600 thành viên. Năm 1979, tại Thành Đô, thủ phủ của Tứ Xuyên, Bộ Nông Nghiệp Trung Quốc đã thành lập Viện nghiên cứu Biogaz (BIOMA), tiếp đó vào năm 1981 lại có thêm Trung tâm Nghiên cứu Đào tạo Châu Á – Thái Bình Dương về công nghệ Biogaz (BRTC), nằm trong khuôn khổ một chương trình hoạt động của PNUD. Trung tâm này chuyên cung cấp những tài liệu nghiên cứu, thiết kế và đào tạo cán bộ về biogas cho nhân dân trong nước và người nước ngoài.
Thực ra vào giai doạn trước 1979 số lượng hầm ủ khí ở Trung Quốc vẫn còn rất khiêm tốn và hiệu suất thấp nên một số người vẫn hoài nghi về tính hiệu quả của nó. Năm 1979, nhờ vào những thành tựu kỹ thuật mới, Hội nghị Khoa học toàn quốc về Biogaz và Hội đồng Chính Phủ Trung Quốc quyết định phổ biến để áp dụng trên phạm vi cả nước. Chỉ vài năm sau, biogas được sử dụng khắp nơi và đến năm 2000 Trung Quốc đã có 8,48 triệu hầm ủ biogas các loại. Tính ra trong 10 năm gần đây Trung Quốc đã xây được 4,7 triệu hầm ủ dùng trong gia đình. Các lò đốt biogas cung cấp năng lượng thường xuyên cho công nghiệp và dân dụng đã lên tới con số đáng kể: 7,63 triệu lò.
Từ các sự kiện nói trên ta thấy rằng muốn thu được lợi nhuận từ một công nghệ nào đó trước hết phải đầu tư một số nhân lực và kinh phí khá lớn cho khâu nghiên cứu, thực nghiệm và phải có đủ quyết tâm để đi tới đích. Nếu chỉ tiến hành nửa với rồi bỏ dở thì chỉ làm lãng phí thời gian và tiến bạc.
Năng lượng biogas ở Trung Quốc và các lợi ích thiết thực của nó
Sau những năm đầu chập chững, thiếu kinh nghiệm và gặp không ít thất bại, hiện nay công nghệ biogas của Trung Quốc đã có những bước nhảy vọt ngoạn mục, trở thành 1 nguồn năng lượng đáng tin cậy, góp phần vào chiến lược phát triển nông thôn của đất nước này.
Để thực hiện chiến lược nói trên, nhà nước đã ban hành rộng rãi các tiêu chuẩn quốc gia về biogas để người dân nghiên cứu, áp dụng, trong đó quy định các sơ đồ khác nhau về công nghệ metan hoá, hướng dẫn kỹ thuật và kiệt kê các nguyên vật liệu nhằm xây dựng một cách tối ưu các thiết bị khai thác và sử dụng biogas.
Vấn đề cán bộ chuyên môn cũng được chú trọng. Khoảng 240.000 cán bộ kỹ thuật đã được đào tạo ở các trường Đại học Liêu Ninh và Hà Nam, trong đó có cả các kỹ sư về biogas. Hiện nay, Trung Quốc có khoảng 50 trung tâm nghiên cứu, viện nghiên cứu và trường đại học về biogas. Lĩnh vực này đã thu hút khoảng 140.000 lao động làm việc theo giờ hành chính và 100.000 lao động làm việc theo chế độ bán thời gian. Các thiết bị đơn giản như máy sấy thủ công, máy đo gaz… đều do địa phương sản xuất. Đôi khi các hộ nông dân tự đảm nhiệm việc xây dựng hầm ủ khí nhưng phải có sự giám sát của kỹ thuật viên. Tại những vùng biogaz được lắp đặt đúng quy định, các kỹ thuật viên địa phương còn nhận ký hợp đồng bảo quản và bảo dưỡng dài hạn.
Năng lượng sinh khối còn được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp với việc tận dụng các sản phẩm phụ để làm phân bón và thuốc trừ sâu, ví dụ như tại các tỉnh Giang Tô, Hồ Nam, Chiết Giang, Giang Tây và Hồ Bắc… hoặc làm thức ăn phụ cho lợn, ví dụ như tại các tỉnh An Huy và Hồ Bắc (10 vạn con lợn đã được nuôi lớn bằng các chất thải của quá trình metan hoá, với vai trò thực phẩm pha trộn, tiết kiệm được 30kg thực phẩm chính cho mỗi con). Một số nơi còn có sang kiến xông biogas vào các kho bảo quản lúa hoặc cam để trị sâu một hoặc dùng nó để sưởi ấm các nhà kính nuôi tằm trong những tháng mùa đông.
Việc vận hành các thùng metan hoá để làm sạch nước thải công nghiệp cũng được nghiên cứu và áp dụng, trước tiên là ở Tứ Xuyên, sau đó mở rộng ra nhiếu địa phương khác. Hiện nay Trung Quốc có khoảng 2000 thùng thuộc kiểu này. Cũng vậy, nhiều tính năng khác của biogas đã được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở công nghiệp lớn ở Trung Quốc, ví dụ như công nghiệp thực phẩm, các lò chưng cất, trại chăn nuôi và trong các Xí nghiệp dược phẩm (chủ yếu dung để sắc thuốc). Người ta ước tính có khoảng 1600 cơ sở biogas thuộc loại trên vào năm 1990.
Những ứng dụng đa dạng khác
Mục đích của BRTC và các cơ quan tư vấn địa phương là giới thiệu cho nông dân biết các lợi ích của loại năng lượng này, cung cấp cho họ mọi sự hỗ trợ cần thiết để thực hiện công trình. Ngoài ra, việc tận dụng các sinh khối phế thải không chỉ đáp ứng các yêu cầu công nghiệp mà còn có ý nghĩa thiết thực trong kỹ thuật nông nghiệp (ví dụ việc sử dụng luân phiên các loại thuốc trừ sâu và phân bón cho đất), trong vệ sinh môi trường sống.
Bên cạnh các tổ chức khoa học và cơ quan hữu trách, nhiều tổ chức xã hội khác cũng đưa vấn đề biogas lên hàng đầu trong chương trình hoạt động của mình. Ví dụ như hội bảo vệ môi sinh ở miền đông nam Vân Nam đã đưa biogas lên hang ưu tiên bên cạnh nhiệm vụ thường nhật là nghiên cứu năng lượng mặt trời. Một số cơ quan nghiên cứu khác cũng vậy. Đặc biệt là WWF đã thực hiện một chương trình thí điểm vào năm 2004 đối với khoảng 60 hộ dân cư trên các vùng sơn địa để thử xem loại bếp biogas có thích hợp với các vùng núi cao hay không. Theo bà Catherine Touzard, một chuyên gia trong đoàn viện trợ Pháp đã hoạt động ở Trung Quốc cho biết, mặc dù ở độ cao 1500 đến 2200 mét và mặc dù khí hậu ở đấy rất giá rét (mỗi năm hơn 4 tháng tuyết phủ) các bếp biogas thô sơ nói trên vẫn vận hành tốt. Mỗi năm chúng có thể hoạt động từ 6 đến 8 tháng, mỗi ngày nấu được liên tục 2 giờ đồng hồ.
Nhiều cơ quan đoàn thể địa phương khác ở Trung Quốc còn đề xuất nên đưa năng lượng biogas về các vùng sâu vùng xa để cải thiện đời sống cho các dân tộc ít người. Hội phụ nữ ở Sơn Tây và Cam Túc, đất đai vùng này bị sa mạc hoá nên rất cằn cỗi, người dân địa phương phải đào dễ cây trong đất lên để sưởi ấm vào mùa đông. Họ đào mãi rồi rễ cây cũng cạn, chẳng còn gì để nấu ăn hàng ngày. Sau khi được trang bị bếp biogas họ rất đỗi vui mừng vì từ nay đã có được 1 nguồn năng lượng rẻ tiền, dung suốt đời cũng không hết.
Cuối cùng xin giới thiệu một sang kiến độc đáo nữa của Viện Kỹ thuật sinh học Hoa KHí. Họ thu mua lượng sinh khối của khoảng trên 10 trại chăn nuôi bò sữa quy mô lớn ở địa phương và khoảng vài trăm cư dân trong vùng để sản xuất tập trung khí metan, điện năng và phân bón. Kết quả hang năm họ cho ra 120.000 mét khối metan, 224.000 kW điện và 650 tấn phân bón. Bằng cách này đã tiết kiệm cho ngân sách nhà nước mỗi năm khoảng 520.000 nhân dân tệ (khoảng 46.000 euros).
Để khẳng định biogas là một nguồn năng lượng rất hữu ích đối với Trung Quốc cũng như đối với các nước đang phát triển. Trước tiên nó không gây nguy hiểm cho con người, không tốn kém và đặc biệt là rất thích hợp đối với các quốc gia đang phải đối mặt với vấn đề khan hiếm năng lượng. Ngoài ra, đây còn là một giải pháp hữu hiệu nhằm hạn chế việc chặt cây rừng để đun nấu, góp phần giải quyết tệ nạn phá rừng tại một số nước nhiệt đới. Người ta đã tính thử và thấy rằng nếu mỗi hộ trên những vùng núi cao lạnh lẽo được trang bị 1 bếp biogas, mỗi năm sẽ tiết kiệm được khoảng 8 mét khối gỗ và số gỗ tiết kiệm hàng năm tại các tỉnh miền thượng du sẽ là rất lớn. Điểm cuối của chúng tôi muốn nói là lợi ích của biogas còn thể hiện rõ khi đề án này được nhà nước hỗ trợ tích cực và toàn dân hưởng ứng. Với việc tận dụng loại năng lượng rẻ tiền nói trên, người dân sẽ có ý thức hơn về vấn đề tiết kiệm năng lượng và bảo toàn tài nguyên thiên nhiên, những yếu tố quan trọng trong việc duy trì sự phát triển bền vững của nền kinh tế quốc gia.