Khi vấn đề phát thải carbon ngày càng trở nên nghiêm trọng, việc giảm lượng khí thải carbon đã trở thành trọng tâm chú ý của toàn cầu. Trong số các biện pháp giảm lượng khí thải carbon, than sinh học đã thu hút được sự quan tâm đáng kể như một giải pháp bền vững. Đọc tiếp để tìm hiểu nguyên lý hình thành lượng khí thải carbon và cách than sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí thải carbon.
Dấu chân carbon là gì?
Dấu chân carbon là thước đo tổng lượng khí nhà kính (GHG) phát thải trực tiếp hoặc gián tiếp do một cá nhân, tổ chức, sản phẩm, dịch vụ hoặc hoạt động tạo ra trong suốt vòng đời của nó. Những lượng khí thải này thường được biểu thị bằng đơn vị carbon dioxide tương đương (CO₂e). Nó bao gồm các khí nhà kính như carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄) và nitrous oxide (N₂O). Việc tính toán dấu chân carbon giúp định lượng tác động của các hoạt động của con người đối với biến đổi khí hậu. Đây là cơ sở để phát triển các chiến lược giảm phát thải và đạt được các mục tiêu trung hòa carbon.
Bộ phận Dấu chân Carbon của Doanh nghiệp
Theo Nghị định thư về khí nhà kính (GHG Protocol), lượng khí thải carbon được chia thành ba phạm vi (Phạm vi 1, Phạm vi 2 và Phạm vi 3) để giúp các công ty xác định và quản lý lượng khí thải nhà kính từ các nguồn khác nhau.
Phạm vi 1: Phát thải trực tiếp
- Khí thải từ quá trình đốt cháy: Lò hơi, xe cộ và các thiết bị khác được sử dụng trong chuỗi công nghiệp đốt nhiên liệu hóa thạch (như khí đốt tự nhiên, than đá và dầu) tạo ra CO₂.
- Quá trình phát thải: Phản ứng hóa học trong các quy trình công nghiệp cụ thể giải phóng khí nhà kính. Ví dụ, quá trình nung và phân hủy đá vôi trong sản xuất xi măng tạo ra CO₂.
- Phát thải rò rỉ: Rò rỉ chất làm lạnh, bình chữa cháy và các hóa chất khác. Và khí thải GHG trong quá trình khai thác dầu khí và xử lý chất thải.
Phạm vi 2: Phát thải gián tiếp thuộc sở hữu
- Điện: Khi một doanh nghiệp lấy điện từ lưới điện công cộng, lượng khí thải GHG như CO₂ phát sinh trong quá trình sản xuất phần điện này thuộc phạm vi phát thải 2 của doanh nghiệp.
- Nhiệt và hơi nước: Tương tự như điện, nếu công ty sử dụng nhiệt hoặc hơi nước do nhà cung cấp bên ngoài cung cấp thì lượng khí thải trong quá trình sản xuất và vận chuyển cũng được đưa vào Phạm vi 2.
Phạm vi 3: Phát thải gián tiếp – Không sở hữu
- Hoạt động thượng nguồn: bao gồm khí thải phát sinh từ các hoạt động như khai thác và chế biến nguyên liệu thô, vận chuyển sản phẩm đến cơ sở doanh nghiệp và xử lý chất thải.
- Hoạt động hạ nguồn: Lượng khí thải phát sinh từ quá trình vận chuyển sản phẩm hoàn thiện đến tay khách hàng, giai đoạn sử dụng sản phẩm và quá trình thải bỏ sản phẩm sau khi hết vòng đời.
Sau đây sẽ phân tích chi tiết về lượng khí thải carbon của một số ngành công nghiệp chính.
Sự hình thành dấu chân carbon nông nghiệp
Nguồn 1: Hoạt động sản xuất liên quan đến đất
Lượng khí thải CO₂
- Hô hấp đất: Chất hữu cơ trong đất phân hủy dưới tác động của vi sinh vật, giải phóng CO₂. Hàm lượng chất hữu cơ càng cao thì cường độ hô hấp và lượng khí thải CO₂ càng lớn.
- Đốt rơm rạ: Việc đốt rơm rạ trên đồng ruộng sẽ trực tiếp giải phóng CO₂ và đẩy nhanh quá trình oxy hóa chất hữu cơ trong đất, gián tiếp làm tăng lượng khí thải CO₂.
- Vận hành máy móc: Máy kéo và máy gặt đốt nhiên liệu hóa thạch, thải trực tiếp CO₂. Các nghiên cứu cho thấy mức tiêu thụ nhiên liệu của máy móc chiếm khoảng 30%–40% tổng lượng khí thải carbon trong nông nghiệp.
Phát thải CH₄
- Ruộng lúa ngập nước: Ở những cánh đồng ngập nước như ruộng lúa, điều kiện kỵ khí thúc đẩy các vi sinh vật tạo ra khí mê-tan (vi khuẩn sinh mê-tan), dẫn đến phát thải khí mê-tan đáng kể. Mê-tan thoát ra khí quyển qua các lỗ rỗng trong đất hoặc nước, với hiệu ứng nhà kính lớn hơn CO₂ khoảng 25 lần.
- Quy trình ủ phân: Phân hữu cơ (như phân chuồng và rơm) có thể tạo ra khí mê-tan nếu nguồn cung cấp oxy không đủ, tạo ra điều kiện kỵ khí cục bộ khuyến khích sản xuất khí mê-tan. Quản lý kém (ví dụ, phân ủ quá ẩm hoặc thông gió kém) có thể làm tăng đáng kể lượng khí thải mê-tan.
Khí thải N₂O
- Ứng dụng phân đạm: Khi bón phân đạm tổng hợp (ví dụ như urê, amoni nitrat) vào đất, amoni (NH₄⁺) trải qua quá trình nitrat hóa trong điều kiện hiếu khí, tạo thành nitrat (NO₃⁻). Sau đó, nitrat trải qua quá trình khử nitrat trong môi trường kỵ khí cục bộ, giải phóng N₂O.
- Quy trình ủ phân: Đầu tiên, vi sinh vật khoáng hóa nitơ hữu cơ thành NH₄⁺ và nitrat hóa thành NO₃⁻. Trong các vùng kỵ khí cục bộ của đống phân ủ, quá trình khử nitrat không hoàn toàn xảy ra, giải phóng N₂O. Độ ẩm quá mức, sục khí kém hoặc tỷ lệ C/N mất cân bằng có thể làm trầm trọng thêm quá trình phát thải này.
Nguồn 2: Sản xuất đầu vào nông nghiệp
Phân bón & Thuốc trừ sâu
Quá trình tổng hợp phân đạm đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cao, tiêu thụ một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch, với lượng khí thải là 2.2–2.5 tấn CO₂ trên một tấn amoniac. Sản xuất thuốc trừ sâu liên quan đến quá trình tổng hợp hữu cơ phức tạp và sử dụng dung môi và chất xúc tác, thải ra 1.5–2.0 kg CO₂ tương đương trên một kilôgam sản xuất.
Màng nhựa nông nghiệp
Màng nông nghiệp polyetylen (HDPE/LDPE) làm từ vật liệu hóa dầu (ví dụ: etylen) có lượng khí thải carbon là 2.6–2.9 kg CO₂e trên một kilôgam trong quá trình sản xuất, từ khai thác nguyên liệu thô đến sản xuất tại nhà máy. Sau khi thải bỏ (ví dụ: đốt, chôn lấp hoặc phân hủy tự nhiên), những màng này cũng thải ra CO₂.
Nguồn 3: Thay đổi sử dụng đất
Phá rừng
Đất rừng và thảm thực vật lưu trữ khoảng 123–243 tấn carbon trên một hecta. Tuy nhiên, khi chuyển đổi thành đất nông nghiệp, lượng carbon mất đi trung bình là khoảng 100–135 tấn trên một hecta (tương đương với 367–496 tấn CO₂ trên một hecta). Ngoài ra, khu vực này mất khả năng cô lập 2.2 tấn CO₂ trên một hecta hàng năm.
Chuyển đổi đất ngập nước
Việc thoát nước và canh tác đất hữu cơ ở vùng đất ngập nước (như đất than bùn) khiến chất hữu cơ bị phân hủy, giải phóng một lượng lớn CO₂ và N₂O. Chỉ riêng trong năm 2021, quá trình này đã tạo ra khoảng 0.8 Gt CO₂e khí thải, chiếm gần 20% lượng khí thải do thay đổi mục đích sử dụng đất toàn cầu.
Thoái hóa đất
Nông nghiệp thâm canh, bón phân quá mức và xói mòn đất dẫn đến thoái hóa đất và hư hại cấu trúc. Kết quả là, khoảng 124 triệu tấn cacbon hữu cơ (tương đương với khoảng 455 triệu tấn CO₂) bị mất trên toàn cầu mỗi năm. Sự thoái hóa đất làm giảm nghiêm trọng tiềm năng cô lập cacbon và năng suất của đất.
Sự hình thành dấu chân carbon của rừng
Nguồn 1: Hoạt động khai thác gỗ
Logging
Tiêu thụ nhiên liệu của máy móc khai thác gỗ (ví dụ, máy gặt, cưa xích) và thiết bị vận chuyển gỗ (ví dụ, máy giao nhận, máy kéo) trực tiếp tạo ra khí thải CO₂. Ngoài ra, địa hình rừng phức tạp (ví dụ, sườn dốc, đất ngập nước) làm tăng độ khó của các hoạt động cơ học, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng và khí thải cao hơn trên mỗi đơn vị công việc.
Phương Tiện
Khí thải nhiên liệu từ các phương tiện được sử dụng để vận chuyển gỗ tròn hoặc dăm gỗ bằng đường bộ hoặc đường sắt là nguồn phát thải carbon lớn nhất trong lâm nghiệp. Vận chuyển cự ly ngắn từ địa điểm khai thác gỗ đến các khu vực lưu trữ tạm thời phụ thuộc vào tàu hỏa, xe tải chạy bằng dầu diesel hạng nặng và máy kéo, tất cả đều phụ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch.
xử lý chất thải
Đốt ngoài trời các tàn dư khai thác gỗ (cành cây, vỏ cây) giải phóng trực tiếp CO₂ và CH₄, với khoảng 2–5 tấn CO₂ tương đương được thải ra trên một hecta. Việc chôn lấp các tàn dư này tạo ra khí nhà kính thông qua quá trình phân hủy của vi khuẩn. Nếu chất thải lâm nghiệp bị tích tụ, nó sẽ gây ra nguy cơ hỏa hoạn, có khả năng trở thành nguồn carbon.
Nguồn 2: Mất khả năng hấp thụ carbon của rừng
Suy thoái rừng
Trong những năm gần đây, việc khai thác gỗ quá mức, chuyển đổi rừng tự nhiên thành rừng trồng và chuyển đổi đất rừng thành đất xây dựng đã gây ra thiệt hại đáng kể cho cấu trúc và chức năng của rừng. Điều này dẫn đến mất carbon được lưu trữ trong thảm thực vật ban đầu, dẫn đến giảm ròng trữ lượng carbon rừng và tăng đáng kể dấu chân carbon của rừng.
Tác động của thiên tai
Kể từ thế kỷ 21, lượng khí thải carbon từ cháy rừng đã vượt quá 100 tỷ tấn. Cháy rừng thải ra 50–100 tấn CO₂ trên một hecta diện tích bị cháy. Sau khi cháy, cây bị cháy sẽ phân hủy hoặc thối rữa, tiếp tục thải ra carbon. Quá trình phục hồi thảm thực vật ở các khu vực bị cháy diễn ra chậm và khả năng cô lập carbon bị giảm trong nhiều thập kỷ.
Sự hình thành dấu chân carbon của chăn nuôi
Nguồn 1: Chăn nuôi
Lên men ruột non
Động vật nhai lại sản xuất và giải phóng CH₄ thông qua quá trình lên men trong dạ dày của chúng, đặc biệt là do hoạt động của vi khuẩn cổ sinh ra mêtan. Trung bình, một con bò sữa thải ra 70–120 kg CH₄ mỗi năm. Người ta ước tính rằng quá trình lên men ruột toàn cầu từ gia súc tạo ra khoảng 4 tỷ tấn CO₂ tương đương mỗi năm.
Quản lý phân chuồng
Trong điều kiện kỵ khí, việc lưu trữ và xử lý phân thải ra CH₄ và N₂O. Các hệ thống quản lý phân lỏng (ví dụ, hố biogas, bể tự hoại) là nguồn phát thải CH₄ lớn nhất, trong khi các hệ thống ủ phân rắn chủ yếu thải ra N₂O. Quản lý phân toàn cầu trong chăn nuôi chiếm khoảng 2 tỷ tấn CO₂ tương đương trong lượng khí thải hàng năm.
Nguồn 2: Quản lý trang trại
Chế biến thức ăn chăn nuôi
Quá trình này bao gồm các bước như thu hoạch, nghiền, ủ chua, sấy khô, trộn và tạo viên thức ăn chăn nuôi. Các hoạt động này cần đến dầu diesel và điện, dẫn đến phát thải CO₂ trực tiếp hoặc gián tiếp.
Vận hành cơ sở
Hoạt động tại các trang trại chăn nuôi bao gồm hệ thống sưởi ấm, thông gió, chiếu sáng, máy vắt sữa và hệ thống cho ăn tự động. Các hoạt động này tạo ra khí thải gián tiếp từ quá trình đốt nhiên liệu và tiêu thụ điện.
Nguồn 3: Thay đổi sử dụng đất
Trồng cây thức ăn chăn nuôi
Trồng cây thức ăn chăn nuôi chuyển đổi hệ sinh thái tự nhiên thành đất nông nghiệp cho các loại cây trồng như đậu nành và cỏ linh lăng. Loại thay đổi sử dụng đất này làm giảm khả năng cô lập carbon của hệ sinh thái. Ví dụ, các hoạt động canh tác thâm canh có thể dẫn đến giảm 0.5%–1% lượng carbon dự trữ trong đất hàng năm.
chăn thả quá mức
Mật độ chăn thả cao làm giảm thảm thực vật trên đồng cỏ, gây mất cacbon hữu cơ trong đất và làm tăng nguy cơ xói mòn do gió và nước. Chăn thả quá mức gây ra khoảng 500 triệu tấn khí thải CO₂ tương đương hàng năm, làm giảm khả năng cô lập cacbon của hệ thống chăn thả từ 30%–50%.
Sự hình thành dấu chân carbon của ngành xây dựng
Nguồn 1: Sản xuất xi măng
Nung đá vôi
Trong sản xuất xi măng, đá vôi (chủ yếu bao gồm CaCO₃) được nung ở nhiệt độ cao để phân hủy thành CaO và CO₂. Quá trình này trực tiếp đóng góp khoảng 60% lượng khí thải carbon từ ngành công nghiệp xi măng. Với sản lượng xi măng toàn cầu tiếp tục tăng (đạt 340 triệu tấn vào năm 2011), tổng lượng khí thải cũng tăng do sản xuất quy mô lớn hơn.
Lò đốt quay
Nhiên liệu (ví dụ, than, sinh khối) được đốt trong lò quay để làm nóng nguyên liệu thô tạo ra CO₂, chiếm 40% tổng lượng khí thải sản xuất xi măng. Các lò nung hiệu suất cao hiện đại đã giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng so với lò nung ướt truyền thống, nhưng sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất xi măng vẫn tiếp diễn.
Nguồn 2: Sản xuất thép
Luyện thép
Sản xuất thép dựa vào quy trình lò cao-lò oxy cơ bản. Trong quy trình này, than cốc được sử dụng làm chất khử để phản ứng với quặng sắt (Fe₂O₃) để sản xuất gang, giải phóng một lượng lớn CO₂. Luyện thép chịu trách nhiệm cho khoảng 2.6 tỷ tấn CO₂ hàng năm, chiếm 7% lượng khí thải liên quan đến năng lượng toàn cầu.
Vận chuyển thép
Vì các cơ sở sản xuất thép thường nằm xa thị trường tiêu dùng nên hậu cần vận chuyển đóng vai trò quan trọng. Hậu cần thép toàn cầu chủ yếu được cung cấp năng lượng bằng dầu diesel (hơn 60% vận tải đường bộ). Vận chuyển thép đóng góp 3%–5% lượng khí thải carbon hàng năm trong ngành thép (khoảng 7.8–13 triệu tấn CO₂).
Nguồn 3: Hoạt động xây dựng
Tiêu thụ thiết bị xây dựng
Máy móc hạng nặng như máy ủi và cần cẩu phụ thuộc vào nhiên liệu diesel. Mỗi lít diesel đốt cháy tạo ra 2.68 kg CO₂. Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), các công trường xây dựng lớn tiêu thụ hơn 5,000 lít nhiên liệu mỗi ngày, dẫn đến lượng khí thải hàng năm là 50 tấn CO₂.
Chôn lấp chất thải
Gỗ, nhựa và các chất thải hữu cơ khác phát sinh trong quá trình phá dỡ hoặc xây dựng mới được đưa đến bãi chôn lấp, nơi chúng phân hủy kỵ khí, giải phóng CH₄. Mỗi tấn chất thải xây dựng hỗn hợp được chôn lấp sẽ giải phóng khoảng 0.5 tấn CO₂ tương đương. Quá trình này dẫn đến mất khoảng 120 triệu tấn khả năng cô lập carbon trên toàn cầu hàng năm.
Các động lực của ngành công nghiệp trong việc giảm lượng khí thải carbon
Áp lực điều chỉnh chính sách
Khi sự chú ý của toàn cầu đối với biến đổi khí hậu ngày càng tăng, các chính phủ và tổ chức quốc tế đang thực hiện các chính sách và mục tiêu về môi trường nghiêm ngặt hơn. Ví dụ, Thỏa thuận Paris kêu gọi các quốc gia hành động để hạn chế tình trạng nóng lên toàn cầu và thúc đẩy phát triển xanh, ít carbon. Nhiều quốc gia đã triển khai các cơ chế định giá carbon, chẳng hạn như thuế carbon hoặc hệ thống giao dịch khí thải, tác động trực tiếp đến chi phí hoạt động kinh doanh. Để tuân thủ các quy định này và tránh các khoản tiền phạt tiềm tàng, các doanh nghiệp phải tìm cách giảm lượng khí thải carbon của mình.
Nhu cầu chuỗi cung ứng
Giảm lượng khí thải carbon thường có nghĩa là cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên và giảm mức tiêu thụ năng lượng, có thể chuyển trực tiếp thành tiết kiệm chi phí. Ví dụ, tối ưu hóa quy trình sản xuất, sử dụng năng lượng tái tạo và cải thiện hiệu quả hậu cần có thể giảm chi phí hoạt động. Về mặt quản lý chuỗi cung ứng, ngày càng có nhiều công ty bắt đầu yêu cầu các sản phẩm và dịch vụ carbon thấp từ các nhà cung cấp của họ. Điều này có nghĩa là các doanh nghiệp quản lý hiệu quả lượng khí thải carbon của mình sẽ có lợi thế cạnh tranh trên thị trường.
Hình ảnh thương hiệu và xu hướng người tiêu dùng
Người tiêu dùng hiện đại ngày càng quan tâm đến bảo vệ môi trường và trách nhiệm xã hội, họ thích lựa chọn các thương hiệu đề cao tính bền vững. Do đó, việc chủ động thực hiện các bước để giảm lượng khí thải carbon không chỉ nâng cao hình ảnh của thương hiệu mà còn thu hút người tiêu dùng có ý thức bảo vệ môi trường. Hơn nữa, danh tiếng thương hiệu mạnh có thể giúp các công ty giành được sự tin tưởng và hỗ trợ của nhà đầu tư, đặc biệt là khi đầu tư ESG trở nên phổ biến hơn. Nói cách khác, giảm lượng khí thải carbon là chìa khóa cho quá trình chuyển đổi bền vững của doanh nghiệp.
Hiểu về sinh khối & than sinh học
Dấu chân carbon trong sinh khối
Người ta ước tính rằng thực vật trên toàn cầu hấp thụ khoảng 600 tỷ tấn carbon mỗi năm thông qua quá trình quang hợp, trong đó 10% có thể chuyển đổi thành sinh khối thải. Sinh khối, một khi được tách ra khỏi môi trường phát triển, thường trải qua quá trình phân hủy tự nhiên. Điều này có nghĩa là mỗi năm có khoảng 60 tỷ tấn carbon ở trạng thái không ổn định. Hơn nữa, các hoạt động của con người như đốt hoặc làm phân bón làm đẩy nhanh quá trình phân hủy sinh khối. Một số nguyên tố carbon trong sinh khối được chuyển hóa thành carbon dioxide (CO2) hoặc metan (CH4). Điều này dẫn đến sự gia tăng lượng khí thải carbon. Sau đây là sơ đồ minh họa lượng khí thải carbon của sinh khối.
Quy trình sản xuất than sinh học
Than sinh học được sản xuất bằng quá trình nhiệt phân sinh khối ở nhiệt độ cao và điều kiện oxy thấp. bên trong máy than sinh học, độ ẩm và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong sinh khối được loại bỏ, để lại cặn cacbon ổn định. Việc sản xuất than sinh học chuyển đổi sinh khối không ổn định thành cacbon khó phân hủy. Nó có thể tồn tại trong môi trường trong nhiều thế kỷ. Than sinh học chất lượng cao có các đặc điểm sau:
- Độ xốp cao: Than sinh học sở hữu lượng vi chất và lỗ trung bình dồi dào. Những lỗ này thường có kích thước từ nanomet đến micromet, cung cấp diện tích bề mặt lớn để hấp phụ phân tử khí.
- Tính trơ hóa học: Than sinh học có cấu trúc cacbon có độ đàn hồi cao. Cấu trúc này có khả năng chống lại sự phân hủy sinh học hoặc quá trình oxy hóa hóa học, khiến nó trở thành phương tiện lưu trữ carbon ổn định.
Than sinh học làm giảm lượng khí thải carbon như thế nào
Trong những năm gần đây, than sinh học đã trở thành đại diện cho các công cụ giảm phát thải carbon hiệu quả. Cấu trúc carbon rắn ổn định của nó có thể lưu trữ carbon sinh khối trong thời gian dài. Ngoài ra, tính chất xốp của nó có thể ức chế việc sản xuất GHG mạnh trong môi trường kỵ khí. Đồng thời, như một giải pháp thay thế carbon thấp, than sinh học có thể giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu thô công nghiệp và đầu vào nông nghiệp trong các ngành công nghiệp phát thải carbon cao. Nó đạt được hiệu quả giảm dấu chân carbon toàn chu kỳ thông qua cơ chế hiệp đồng “cố định carbon – ức chế phát thải – thay thế”. Sau đây là chi tiết về cách than sinh học có thể giảm dấu chân carbon cho một số ngành công nghiệp điển hình:
Giảm Dấu Chân Carbon Nông Nghiệp
Tăng cường lưu trữ cacbon trong đất
- Cô lập carbon: Cấu trúc xốp cao của than sinh học hấp thụ chất hữu cơ trong đất, làm chậm quá trình phân hủy của vi khuẩn. Điều này kéo dài thời gian lưu giữ carbon lên đến hàng trăm năm.
- Cải thiện đất: Than sinh học thúc đẩy quá trình kết tụ đất, tăng cường khả năng giữ nước và giữ chất dinh dưỡng, gián tiếp hỗ trợ quá trình quang hợp của cây và lượng carbon đưa vào rễ.
Giảm thiểu việc đốt và ủ phân
- Thay thế đốt cháy: Công nghệ nhiệt phân chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành than sinh học, ngăn ngừa phát thải CO₂ trực tiếp từ quá trình đốt cháy và phát thải gián tiếp từ quá trình đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ trong đất.
- Tối ưu hóa quá trình ủ phân: Than sinh học cải thiện quá trình sục khí của phân ủ, ức chế sự hình thành CH₄ trong điều kiện kỵ khí. Nó cũng hấp thụ nitơ, giảm phát thải N₂O.
Giảm sử dụng phân bón
- Sự hấp thụ nitơ: Than sinh học hấp thụ NH₄⁺ và điều chỉnh độ pH của đất, ngăn chặn quá trình nitrat hóa-khử nitrat, giúp giảm 20%-30% lượng khí thải N₂O.
- Bổ sung phân bón: Phân bón tổng hợp từ than sinh học giúp giảm 25%-30% lượng phân bón hóa học sử dụng, gián tiếp giảm lượng khí thải tiêu thụ nhiều năng lượng trong quá trình sản xuất phân bón.
Giảm Dấu Chân Carbon Lâm Nghiệp
Sử dụng tài nguyên chất thải
- Giảm đốt và chôn lấp: Cành cây, vỏ cây và các chất thải khác có thể được nhiệt phân thành than sinh học, ngăn ngừa khí thải CO₂ từ việc đốt ngoài trời và khí CH₄ từ việc chôn lấp.
- Giảm tiêu thụ năng lượng vận chuyển: Các cơ sở sản xuất than sinh học nằm gần rừng giúp giảm lượng dầu diesel tiêu thụ khi vận chuyển gỗ/dăm gỗ đường dài.
Thúc đẩy bồn chứa carbon rừng
- Cải thiện tình trạng đất: Than sinh học cải thiện độ phì nhiêu của đất và khả năng giữ nước ở các khu vực tái trồng rừng, đẩy nhanh quá trình sinh trưởng của cây và tăng khả năng hấp thụ carbon trên một đơn vị diện tích.
- Phục hồi hệ sinh thái: Than sinh học đẩy nhanh quá trình phục hồi thảm thực vật ở những khu vực bị suy thoái hoặc sau thảm họa, bù đắp lượng carbon bị mất do khai thác quá mức hoặc cháy rừng.
Ngăn ngừa tác động của cháy rừng
- Giảm tải nhiên liệu: Than sinh học được sản xuất từ việc dọn sạch cành cây chết và chất thải, làm giảm khả năng xảy ra cháy rừng. Điều này làm giảm lượng khí thải trực tiếp từ cháy rừng và mất carbon lâu dài sau thảm họa.
- Chống cháy và bảo vệ: Than sinh học phủ lên đất có thể ngăn chặn sự lan rộng của lửa. Sau khi cháy, việc sử dụng than sinh học giúp giảm xói mòn đất, bảo tồn trữ lượng carbon trong thảm thực vật chưa cháy.
Giảm Dấu Chân Carbon của Chăn Nuôi
Ngăn chặn sản xuất khí mê-tan
- Điều hòa quá trình lên men ở ruột: Có thể thêm than sinh học vào thức ăn chăn nuôi để hấp thụ chất nền cho vi khuẩn cổ sản xuất mêtan trong dạ cỏ, giúp giảm lượng khí thải CH₄.
- Tối ưu hóa cộng đồng vi khuẩn: Than sinh học làm thay đổi mô hình lên men dạ cỏ, làm giảm tỷ lệ axit axetic/axit propionic, do đó làm giảm quá trình tạo ra khí mê-tan.
Tối ưu hóa quản lý phân bón
- Ức chế phát thải kỵ khí: Than sinh học ức chế hoạt động của vi khuẩn kỵ khí. Là chất độn chuồng hoặc chất phụ gia, nó làm giảm lượng khí thải CH₄ từ phân chuồng lỏng và lượng khí thải N₂O từ quá trình ủ phân rắn.
- Tái chế chất dinh dưỡng: Than sinh học hấp thụ amoniac (NH₃) và phốt pho trong phân, chuyển đổi thành phân hữu cơ giải phóng chậm. Điều này gián tiếp làm giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất phân bón.
Cải thiện hiệu quả thức ăn
- Giảm nhu cầu thức ăn: Than sinh học cải thiện hiệu quả hấp thụ thức ăn. Điều này làm giảm nhu cầu thức ăn và lượng khí thải trực tiếp liên quan đến thức ăn. Điều này cũng gián tiếp làm giảm lượng khí thải từ quá trình nuôi thức ăn.
- Rút ngắn chu kỳ tăng trưởng: Tỷ lệ chuyển đổi thức ăn cao hơn thúc đẩy tăng trưởng nhanh hơn ở động vật và rút ngắn chu kỳ sinh sản. Do đó, nó làm giảm lượng khí thải tích lũy trên mỗi đơn vị trọng lượng.
Giảm lượng khí thải carbon trong ngành xây dựng
Thay thế Clinker Xi măng
- Phụ gia xi măng: Than sinh học có thể thay thế một phần xi măng sử dụng trong sản xuất, trực tiếp giảm nhu cầu nung đá vôi, chiếm tới 60% lượng phát thải xi măng.
- Sửa đổi xi măng: Than sinh học cải thiện khả năng thi công của bê tông, cho phép giảm tỷ lệ nước trên xi măng và giảm lượng xi măng cần thiết để đạt được cùng cường độ, do đó giảm lượng khí thải CO₂.
Thay thế cho nhiên liệu nung
- Đồng phát sinh khối: Nhiệt phân tạo ra than sinh học và khí dễ cháy có thể thay thế than trong quá trình nung lò xi măng, giúp giảm mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.
- Hiệu ứng phát xạ đồng bộ: Hàm lượng lưu huỳnh và nitơ trong nguyên liệu thô than sinh học thấp hơn nhiều so với nhiên liệu hóa thạch, do đó, sử dụng than sinh học làm nhiên liệu không chỉ giúp giảm CO₂ mà còn giảm cả các chất ô nhiễm như SO₂ và NOₓ.
Thay thế chất khử nấu chảy
- Luyện gang bằng lò cao: Than sinh học có thể thay thế 5%-10% than cốc trong phản ứng khử cacbon (C + Fe₂O₃ → Fe + CO₂), giúp giảm lượng cacbon tiêu thụ hóa thạch.
- Tiềm năng luyện kim ít carbon: Cấu trúc xốp của than sinh học làm tăng diện tích bề mặt phản ứng, cải thiện hiệu suất khử. Nó cũng tránh được khí thải cốc hóa ở nhiệt độ cao từ quá trình sản xuất cốc hóa.
Nhận giải pháp độc quyền của bạn từ Beston Group
Là một chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực tái chế, Beston Group chuyên cung cấp các giải pháp sáng tạo để giảm lượng khí thải carbon. Thiết bị tiên tiến và các giải pháp phù hợp của chúng tôi đã giúp nhiều khách hàng giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Nếu bạn quan tâm đến việc tái chế chất thải bền vững, hãy liên hệ với chúng tôi để được cung cấp giải pháp tùy chỉnh.