Than sinh học có vai trò gì với net-zero

Than sinh học là một vật liệu có chất lượng cao được sản xuất từ xác thực vật. Bởi vì thâm canh nông nghiệp, than sinh học sẽ hỗ trợ tái tạo đất bạc màu. Ngoài ra, vật liệu này có "bể chứa carbon tự nhiên" giúp giữ nước và khí CO2 trong đất. Do đó, than sinh học đang dần dần thu hút sự quan tâm của giới khoa học và nhiều ngành công nghiệp.

Ông Roger Chabot, một người trồng nho ở vùng Cognac của Pháp, đã luôn sử dụng than sinh học để chế biến quá trình nhiệt phân vỏ ngô hoặc thân cây từ 15 năm nay. Ông chôn chất màu đen này vào gốc cây nho trong vườn. Ông tuyên bố rằng kết quả là dây leo trở nên mạnh hơn, với "có nhiều chất diệp lục hơn và tăng khả năng kháng bệnh esca" (một loại nấm gây bệnh cho cây nho).

Than sinh học được sử dụng rộng rãi trong vườn nho cũng như nhiều khu rừng và cây trồng ngoài đồng ruộng. Than sinh học vốn có nhiều ưu điểm nông học, bao gồm cấu trúc xốp và nhiều lỗ nhỏ như bọt biển, hỗ trợ hấp thụ nước và chất dinh dưỡng tốt. Mặc dù hiệu quả của than thay đổi theo loại đất, nhưng vật liệu này có thể khôi phục lại sự sống cho những khu vực bị hư hại nhiều nhất bằng cách sục khí vào đất và phát triển hệ thống vi sinh vật, giúp cải thiện tính màu mỡ của đất và giảm nhu cầu sử dụng phân bón.

Than sinh học là một "công nghệ phát thải âm" - NET, hay còn gọi là "bể chứa carbon", bên cạnh những lợi ích của nông nghiệp nói trên. Theo các chuyên gia khí hậu của Liên Hợp Quốc (IPCC), than sinh học sẽ làm cho carbon bị cô lập và lưu trữ dưới đất hàng trăm năm.

500°C

Kỹ sư Sylva Fertilis của công ty sản xuất phân sinh học Sylva Fertilis (Pháp) giải thích điều này. Trừ khi xác cây được biến đổi thành than sinh học, thực vật giải phóng CO2 còn sót lại từ quá trình quang hợp khi phân. Trong trường hợp này, CO2 sẽ bị giữ lại bên trong chất hữu cơ chứ không đi vào bầu khí quyển.

Công ty Pháp này đã khánh thành một nhà máy sản xuất khí sinh học ở vùng Normandy của Argentan vào năm 2018. Năm nay, dự kiến công suất sẽ là 800 tấn. Bốn tấn phụ phẩm lâm nghiệp và nông nghiệp đang trong quá trình chuyển đổi thành 1 tấn than sinh học trong lò nhiệt phân khổng lồ của nhà máy. Nguyên liệu sẽ được đốt nóng lên khoảng 500°C trong buồng không có oxy, tạo ra than dạng hạt hoặc mảnh nhỏ.

Theo bà Claire Chastrusse, người đã thành lập một công ty khởi nghiệp về than sinh học Carbonloop, "1 tấn than sinh học có thể cô lập 2,5-3 tấn CO2 tương đương."

Số lượng các dự án sử dụng than sinh học và địa điểm sản xuất than đang tăng lên, từ rừng Minta ở Cameroon đến rừng Fontainebleau ở Pháp. Chi phí sản xuất than sinh học vẫn là một vấn đề quan trọng ở đó. Theo ông Axel Reinaud, một trong những người sáng lập công ty khởi nghiệp NetZero (Pháp), "Về mặt lý thuyết, đó là một giải pháp tuyệt vời, nhưng lại cần tới 15 năm để triển khai". Tương tự, ông Cyril Girardin, tiến sĩ nghiên cứu khoa học đất tại Viện Nghiên cứu Inrae, lưu ý rằng "Than sinh học vẫn chưa tìm ra được mô hình kinh tế của nó."

Tín dụng carbon

Theo các nhà sản xuất, than sinh học được bán với giá gần 800 euro/tấn trên thị trường châu Âu. Nông dân phải sử dụng vài trăm kg/ha để thấy được tính hiệu quả, vì vậy đây là một khoản đầu tư đáng kể. NetZero đang đặt cược vào kế hoạch sản xuất quy mô lớn ở những khu vực nhiệt đới, chẳng hạn như Brazil, địa điểm nhà máy than sinh học mới nhất của công ty NetZero, được khánh thành vào ngày 20 tháng 4 vừa qua. Trên những vùng đất này, sinh khối có trữ lượng rất dồi dào, rẻ và ít được đánh giá cao. Ngoài ra, than sinh học sẽ là một lựa chọn tốt cho đất cằn cỗi bị suy thoái do hoạt động phá rừng. Mặt khác, nếu không bán tín dụng carbon cho những doanh nghiệp muốn "đền bù" lại cho lượng khí thải ra môi trường, hoạt động phát triển của ngành than sinh học không thể tăng tốc. Mặc dù thực tế là thị trường tín dụng carbon đang mở rộng theo cấp số nhân, nhưng các phương pháp chưa được tiêu chuẩn hóa vẫn bị phản đối.

Nhóm các nhà sản xuất và công nghiệp châu Âu (European Biochar Industry) đã xác định có 130 dự án than sinh học, chủ yếu ở Đức và các quốc gia Bắc Âu, với công suất 53.000 tấn vào cuối năm 2022. Đây vẫn là một số tiền nhỏ so với thị trường Bắc Mỹ. Carbonloop muốn hỗ trợ sản xuất than sinh học bằng cách cung cấp năng lượng cho các khu công nghiệp để giảm chi phí vì quá trình chuyển hóa sinh khối bằng phương pháp nhiệt phân cũng sẽ tạo ra khí sinh học.

Than sinh học có thể được chuyển đổi thành điện năng và nhiệt với đặc tính tái tạo và trung carbon, đốt nóng lò nung tinh và nhà máy, hoặc tự cung cấp năng lượng cho buồng nhiệt phân. Ông Axel Reinaud là người ủng hộ nhiệt tình những ý tưởng trên. Theo ông, "Theo đuổi mô hình kinh tế tròn là một điều có vẻ hơi lý tưởng hóa. Tuy nhiên, lợi ích của mô hình là chúng ta có thể tăng cường đáng kể nền nông nghiệp trong khi giảm carbon hàng loạt.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống