Sinh khối và thành phần hóa học sinh khối

Sinh khối là vật liệu sinh học có nguồn gốc từ các sinh vật sống hoặc gần đây đang sống. Trong bối cảnh sinh khối cho năng lượng, điều này thường được dùng để chỉ vật liệu có nguồn gốc từ thực vật, nhưng sinh khối có thể áp dụng như nhau cho cả vật liệu có nguồn gốc từ động vật và thực vật.

Thành phần hóa học
Sinh khối dựa trên carbon và bao gồm hỗn hợp các phân tử hữu cơ có chứa hydro, thường bao gồm các nguyên tử oxy, thường là nitơ và một lượng nhỏ các nguyên tử khác, bao gồm kiềm, kiềm thổ và kim loại nặng. Những kim loại này thường được tìm thấy trong các phân tử chức năng như porphyrin bao gồm chất diệp lục có chứa magiê.

Nguyên liệu thực vật
Cacbon được sử dụng để xây dựng sinh khối được hấp thụ từ khí quyển dưới dạng cacbon dioxit (CO2) bởi đời sống thực vật, sử dụng năng lượng từ mặt trời.



Thực vật sau đó có thể bị động vật ăn và do đó được chuyển đổi thành sinh khối động vật. Tuy nhiên, sự hấp thụ chính được thực hiện bởi thực vật.
Nếu nguyên liệu thực vật không được ăn, nó thường bị phân hủy bởi vi sinh vật hoặc bị đốt cháy:
Nếu bị phân hủy, nó sẽ giải phóng carbon trở lại khí quyển, chủ yếu là carbon dioxide (CO2) hoặc metan (CH4), tùy thuộc vào các điều kiện và quy trình liên quan.
Nếu bị đốt cháy, carbon được trả lại khí quyển dưới dạng CO2.
Các quá trình này đã xảy ra từ khi có thực vật trên Trái đất và là một phần của cái được gọi là chu trình carbon.

Nhiên liệu hóa thạch
Nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt cũng có nguồn gốc từ vật liệu sinh học, tuy nhiên vật liệu đã hấp thụ CO2 từ khí quyển cách đây hàng triệu năm.

Là nhiên liệu, chúng cung cấp mật độ năng lượng cao, nhưng việc sử dụng năng lượng đó liên quan đến việc đốt cháy nhiên liệu, với quá trình oxy hóa carbon thành carbon dioxide và hydro thành nước (hơi). Trừ khi chúng được thu giữ và lưu trữ, các sản phẩm đốt cháy này thường được giải phóng vào khí quyển, trả lại carbon đã được cô lập hàng triệu năm trước và do đó góp phần làm tăng nồng độ khí quyển.

Sự khác biệt giữa nhiên liệu sinh khối và nhiên liệu hóa thạch
Sự khác biệt quan trọng giữa sinh khối và nhiên liệu hóa thạch là quy mô thời gian.

Sinh khối lấy carbon ra khỏi khí quyển trong khi nó đang phát triển và trả lại nó khi nó bị đốt cháy. Nếu nó được quản lý trên cơ sở bền vững, sinh khối được thu hoạch như một phần của vụ mùa được bổ sung liên tục. Đây là trong quá trình quản lý hoặc cắt tỉa rừng hoặc trồng cây cảnh hoặc là một phần của chương trình trồng lại liên tục với sự phát triển mới hấp thụ CO2 từ khí quyển cùng lúc với việc nó được thải ra từ quá trình đốt cháy của vụ thu hoạch trước.
Điều này duy trì một chu trình carbon khép kín mà không làm tăng mức CO2 trong khí quyển.

Hạng mục nguyên liệu sinh khối
Trong định nghĩa này, sinh khối cho năng lượng có thể bao gồm nhiều loại vật liệu.

Thực tế của nền kinh tế có nghĩa là vật liệu có giá trị cao có thị trường thay thế, chẳng hạn như gỗ lớn, chất lượng tốt, rất khó có thể trở nên sẵn có cho các ứng dụng năng lượng. Tuy nhiên, có một lượng lớn chất thải, đồng sản phẩm và chất thải tồn tại ở Vương quốc Anh có khả năng trở nên sẵn có, về số lượng, với chi phí tương đối thấp hoặc thậm chí là chi phí âm khi hiện tại phải trả tiền để xử lý.

Xem thêm: https://vietnamzerowaste.vn/lo-hoi-biomass/

Có năm loại vật liệu cơ bản:

Gỗ nguyên sinh, từ các hoạt động lâm nghiệp, trồng trọt hoặc từ chế biến gỗ
Cây năng lượng: cây năng suất cao được trồng đặc biệt cho các ứng dụng năng lượng
Dư lượng nông nghiệp: dư lượng từ thu hoạch hoặc chế biến nông nghiệp
Chất thải thực phẩm, từ sản xuất, chuẩn bị và chế biến thực phẩm và đồ uống, và chất thải sau tiêu dùng
Chất thải công nghiệp và đồng sản phẩm từ quá trình sản xuất và công nghiệp.