Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Triển vọng phát triển năng lượng sinh học của tỉnh Vĩnh Phúc trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng toàn cầu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu cùa đề tài là nghiên cứu xây dựng tiền đề vùng nguyên liệu và tạo thuận lợi thu hút đầu tƣ năng lƣợng sinh học theo công nghệ Cellulosic Ethanol tại Vĩnh Phúc trong phát triển bền vững tại Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Triển vọng phát triển năng lượng sinh học của tỉnh Vĩnh Phúc trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng toàn cầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG ---------------------------------- NGUYỄN THỊ THU HIỀN TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG SINH HỌC CỦA TỈNH VĨNH PHÚC TRONG BỐI CẢNH KHỦNG HOẢNG NĂNG LƢỢNG TOÀN CẦU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nội – Năm 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG ---------------------------------- NGUYỄN THỊ THU HIỀN TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG SINH HỌC CỦA TỈNH VĨNH PHÚC TRONG BỐI CẢNH KHỦNG HOẢNG NĂNG LƢỢNG TOÀN CẦU Chuyên ngành: Môi trƣờng trong phát triển bền vững (Chƣơng trình đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS. TS MAI ĐÌNH YÊN Hà Nội – Năm 2012
MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................... i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................iii DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ , ẢNH, BIỂU ĐỒ...................................................... v MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 4 1.1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu ..................................................................... 4 1.1.1. Xã hội học ................................................................................................ 4 1.1.2. Sinh thái và Hệ sinh thái ............................................................................ 6 1.1.3 Đánh giá tác động môi trƣờng. .................................................................... 7 1.2. Hiện trạng tình hình phát triển năng lƣợng sinh học. ..................................... 8 1.2.2. Tình hình phát triển năng lƣợng sinh học Việt Nam Thực tế phát triển sản xuất năng lƣợng sinh học tại Việt Nam và định hƣớng của chính phủ. .............. 15 Chƣơng 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 30 2.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................... 30 2.2. Thời gian nghiên cứu .................................................................................. 30 2.3. Phƣơng pháp luận và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................... 30 2.3.1. Phƣơng pháp luận .................................................................................... 30 2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 34 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 38 3.1. Năng lƣợng sinh học và các công nghệ nhiên liệu sinh học hiện đại........... 38 3.1.1. Định nghĩa .............................................................................................. 38 3.1.2. Phân loại .................................................................................................. 39 3.1.3. Những hạn chế ......................................................................................... 45 3.2. Nghiên cứu công nghệ Cellulosic Ethanol ................................................... 47 3.2.1. Tổng quát công nghệ ................................................................................ 47 3.2.2. Ƣu, nhƣợc điểm và những điều cần chú ý ................................................ 54 i
3.2.3. Các chú ý khi ứng dụng công nghệ Cellulosic Ethanol ............................. 54 3.3. Hiện trạng, triển vọng và các vấn đề ứng dụng công nghệ NLSH tỉnh Vĩnh Phúc .................................................................................................................. 55 3.3.1. Các yếu tố tự nhiên và môi trƣờng ........................................................... 55 3.3.2. Các yếu tố xã hội ..................................................................................... 68 3.4 Đề xuất giải pháp phát triển NLSH tỉnh Vĩnh Phúc ..................................... 84 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................................................ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 90 PHỤ LỤC.............................................................................................................. 95 ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TT Nội dung Viết tắt 1 Nhiên liệu sinh học NLSH 2 Năng lƣợng NL 3 Chƣơng trình Môi trƣờng Liên hợp quốc UNEP 4 Đánh giá tác động môi trƣờng ĐTM 5 Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ EPA 6 Bộ năng lƣợng Mỹ DOE 7 Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo RFS 8 Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ EPA 9 Nhiên liệu tái tạo RFS 10 Bộ năng lƣợng Mỹ DOE 11 Bộ Hải quân Mỹ DON 12 Nhiên liệu sinh học tiên tiến PDU 13 Liên minh Châu Âu EU 14 Tỷ thùng dầu tƣơng đƣơng BBOE iii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.2. Phân bố sản lƣợng cồn chủ yếu của cả nƣớc .......................................... 28 Bảng 3.1. Cơ cấu sản phẩm nhiệt phân .................................................................. 49 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất năm 2010 phân theo huyên/ thị xã/ thành phố trực thuộc tỉnh .............................................................................................................. 58 Bảng 3.1. Lƣợng mƣa trong năm (mm) .................................................................. 63 Bảng 3.2. Độ ẩm tƣơng đối trung bình (%) ........................................................... 64 Bảng 3.3. Diện tích và dung tích của một số đầm hồ chính của tỉnh Vĩnh Phúc ..... 67 Bảng 3.4. Cơ cấu dân số tỉnh Vĩnh Phúc năm 2010 ............................................... 68 Bảng 3.5. Cơ cấu lao động của Vĩnh Phúc phân theo thành phần kinh tế và........... 70 ngành kinh tế ......................................................................................................... 70 Bảng 3.6. Phân nhóm xã hội học ........................................................................... 71 Bảng 3.7. Kết quả điều tra hiểu biết chung ............................................................ 77 Bảng 3.8. Kết quả điều tra về sản xuất và sử dụng NLSK từ nông dân................... 78 Bảng 3.9. Kết quả điều tra về phát triển NLSH tại địa phƣơng cho cán bộ chính quyền..................................................................................................................... 80 Bảng 3.10. Bảng phân tích SWOT cho phát triển NLSH tại Vĩnh Phúc. ................ 84 iv
DANH MỤC CÁC HÌ NH VẼ , ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.2. Nhà máy cồn Ethenol Đại Tân ........................................................... 23 Hình 2.1. Áp dụng các kỹ thuật của PRA trong quá trình thực địa ..................... 36 Hình 3.1.Các dạng nguyên liệu sử dụng trong sản xuấ t NLSH ........................... 40 Hình 3.2. Chu triǹ h chuyể n hóa biomass............................................................ 48 Hình 3.3. Cấ u trúc linocellulose......................................................................... 50 Hình 3.4. Sinh khố i sau khi đƣơ ̣c cắ t nhỏ ........................................................... 53 Hình 3.5. Sinh khố i sau khi tiề n xƣ̉ lý bằ ng công nghê ̣ nổ hơi nƣớc ................... 53 Hình 3.6. Vị trí khu vực nghiên cứu ................................................................... 55 Hình 3.7. Phỏng vấn sâu tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc. ...................... 72 Hình 3.8. Phỏng vấn sâu tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc. ....................... 72 Hình 3.9. Địa điểm tại xã Cao Minh, Phúc Yên Vĩnh Phúc. ............................... 74 Hình 3.10. Địa điểm tại xã Nam Viêm, Phúc yên Vĩnh Phúc. ............................ 74 Hình 3.11. Ngƣời dân đốt rơm ngay tại đồng để lấy tro ..................................... 75 Hình 3.12. Rơm sử dụng cho mục đích đun nấu ................................................. 76 Hình 3.13. Rơm dùng để sản xuất nấm .............................................................. 76 v
MỞ ĐẦU Lý do lựa chọn đề tài: Năng lƣợng là bản chất của vũ trụ mà nếu không có có thì cuộc sống không thể đƣợc nghĩ đến trên trái đất. NL cung cấp lƣơng thực, cung cấp nƣớc sạch và nuôi sống con ngƣời. Nó còn cung cấp cho phƣơng tiện giao thông, đầu vào các ngành công nghiệp và cung cấp tất cả các nhu cầu cơ bản của cuộc sống. Nền văn minh hiện đại phụ thuộc vào nguồn cung cấp NL liên tục và dồi dào, và tồn tại đƣợc phần nhiều nhờ NL. Hiện nay con ngƣời đang đứng trƣớc nguy cơ khủng hoảng NL, ô nhiễm môi trƣờng và biến đổi khí hậu, đặc biệt với tốc độ khai thác triệt để các nguồn tài nguyên thiên nhiên nhƣ hiện nay thì trong tƣơng lai không xa nữa các nguồn tài nguyên này sẽ cạn kiệt. Theo các điều tra quốc tế thì nếu không tìm kiếm thêm đƣợc các nguồn dự trữ mới thì với lƣợng khai thác nhƣ hiện nay, khoảng 85,9 triệu thùng mỗi ngày, thì dầu mỏ sẽ cạn kiệt sau 43 năm nữa. Với lƣợng khai thác 19 BBOE (tƣơng đƣơng triệu thùng dầu mỏ) mỗi ngày thì khí thiên nhiên cũng sẽ cạn kiệt sau 60 năm nữa. Với lƣợng khai thác khoảng 29,85 BBOE mỗi ngày thì than đá nhiều nhất là 148 năm nữa cũng sẽ cạn kiệt. Về khía cạnh môi trƣờng, NL hóa thạch là nguyên nhân chính dẫn đến hiệu ứng nhà kính, làm biến đổi khí hậu toàn cầu, gây ô nhiễm môi trƣờng, tăng độ nhiễm xạ. Nhận thức về sự cạn kiệt và nguy cơ phá hủy môi trƣờng do sản xuất và sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã buộc con ngƣời phải tìm kiếm các nguồn NL thay thế và có thể tái tạo đƣợc. Đó là các nguồn NL không bị cạn kiệt khi sử dụng hay không cần phải tái tạo trong thời gian ngắn, có tiềm năng lâu dài nhƣ: NL mặt trời, gió, thủy chiều, NL sinh khối, địa năng, thủy năng. Việt Nam sau thời kỳ khai thác tài nguyên thô với công nghệ lạc hậu và quản lý kém cũng nhƣ việc xuất khẩu tài nguyên giá rẻ một cách ồ ạt giờ đây đang trong tình trạng ô nhiễm và thiếu hụt tài nguyên. Tất yếu nhu cầu trong dài hạn chúng ta cần xây dựng giải pháp NL khác để thay thế từng phần NL từ nhiên liệu hóa thạch, và trong đó NLSH là nguồn tiềm năng đáp ứng đƣợc yêu cầu. 1
Thêm vào đó NLSH những năm gần đây đã có những bƣớc tiến dài cho phép sản xuất NLSH với chi phí hợp lý và khả năng phát triển bền vững. Từ những nhận định sẽ đƣợc chứng minh trong nội dung đề tài này nhƣ trên em nhận thấy yêu cầu cấp thiết cần nghiên cứu Triển vọng phát triển năng lƣợng sinh học của tỉnh Vĩnh Phúc trong bối cảnh khủng hoảng năng lƣợng toàn cầu ở Việt nam và dự báo các tác động theo phƣơng pháp khoa học nhằm đánh giá khả năng phát triển bền vững. Đối tƣợng nghiên cứu: Khả năng áp dụng công nghệ Cellulosic Ethanol Quy hoạch chính sách tiền đề áp dụng công nghệ Cellulosic Ethanol Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Nghiên cứu các dạng năng lƣợng sinh học Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu xây dựng tiền đề vùng nguyên liệu và tạo thuận lợi thu hút đầu tƣ năng lƣợng sinh học theo công nghệ Cellulosic Ethanol tại Vĩnh Phúc trong phát triển bền vững tại Việt Nam. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Khu vực nghiên cứu có nền nông nghiệp phát triển lâu đời, đa số ngƣời dân sống ở vùng nông thôn, điều kiện kinh tế phụ thuộc nhiều vào phát triển nông nghiêp. Các kết quả nghiên cứu của đề tài hƣớng tới việc tận thu nguồn phế thải nông nhiệp góp phần nâng cao đời sống cho nhân dân địa phƣơng, đồng thời giảm bớt nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng đảm bảo an ninh năng lƣợng trong tƣơng lai. Cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà kinh tế về đầu tƣ sản xuất xây dựng nhà máy sản xuất NLSH. Cung cấp các cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ quản lý nhà nƣớc về việc xây dựng nhà máy sản xuất NLSH từ xellulose. Đây là đề tài nghiên cứu khoa học phục vụ cho luận văn thạc sỹ đầu tiên đƣợc thực hiện tại khu vực liên quan đến việc phát triển NLSH từ phụ phẩm nông nghiệp. Kết cấu luận văn 2
Nội dung của luận văn bao gồm: Phần mở đầu: nêu lý do lựa chọn đề tài, đối tƣợng nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn. Chƣơng 1: Tổng quan tài liệu về cơ sở khoa học của nghiên cứu, hiện trạng tình hình phát triển năng lƣợng sinh học. Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian và các phƣơng pháp nghiên cứu. Chƣơng 3: Trình bày các kết quả nghiên cứu về công nghệ Cellulosic Ethanol, hiện trạng, triển vọng và các vấn đề ứng dụng công nghệ NLSH tỉnh Vĩnh Phúc, từ đó đề xuất giải pháp phát triển NLSH cho khu vực nghiên cứu. Kết luận, khuyến nghị và các phụ lục. 3
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu 1.1.1. Xã hội học Thuyết hành vi (Behaviorism) Đây là một trƣờng phái tâm lý học giải thích về hành vi chỉ dựa trên những quan sát hành vi thấy rõ (overt behaviors) hơn là dựa vào những quá trình nhận thức diễn ra bên trong não hay là những hành vi không thấy rõ (covert behaviors). Thuyết hành động xã hội Đƣợc các nhà khoa học xã hội sử dụng để hiểu đƣợc các hệ thống xã hội và các hệ thống nhân cách qua việc phân tích các hành động và các cá nhân thể hiện các hành động đó - đƣợc gọi là các chủ thể hành động. Để đánh giá một hành động, nhà nghiên cứu cần xem xét các giá trị và mục đích của chủ thể trong quá trình thực hiện hành động cũng nhƣ thể hiện hành vi. Lý thuyết hành động khác với hành vi luận cổ điển, lý luận này quá nhấn mạnh đến những hành vi có động cơ giá trị của các cá nhân và các ý nghĩa chủ thể gắn với một hành động. Hành vi đƣợc nhìn nhận là xảy ra trong các tình huống và các mối quan hệ xác định về văn hóa và bao gồm cả những giá trị và những kỳ vọng nội tại của các chủ thể về sự phản ứng lại các cá nhân khác. Thuyết xung đột xã hội Trong xã hội học hiện đại, vẫn có những thuyết đối lập nhau trong vấn đề đánh giá vai trò lịch sử của xung đột xã hội. Thuyết cân bằng [ Paxơn (T. Parsons)] coi xung đột xã hội là bệnh hoạn của một xã hội lành mạnh. Thuyết xung đột [Côxơ (L. Coser), Đarenđop (R. Dahrendorf)] cho xung đột xã hội có chức năng tăng cƣờng tính thích ứng của tổ chức xã hội, chính là bảo đảm tính liên tục của xã hội. Cả hai thuyết đều phiến diện, nhƣng lại bổ sung lẫn nhau. Cần nhận thức xã hội về cả hai mặt đồng thời và lịch thời: mặt đồng thời thì xem xét cấu trúc xã hội, mặt lịch thời thì xem xét quá trình xã hội. Hai trạng thái cân bằng và xung đột nằm trong 4
cùng một quá trình, quan hệ với nhau tƣơng tự nhƣ quan hệ giữa trị và loạn, thƣờng và biến. Một số định nghĩa liên quan. Môi trƣờng Theo nghĩa khái quát: môi trƣờng của một vật thể một sự kiện là tổng hợp toàn bộ điều kiện bên ngoài có ảnh hƣởng lên vật thể, sự kiện đó. Môi trƣờng của UNEP: “Môi trƣờng là một tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng.” Bách khoa toàn thƣ về môi trƣờng (1994) đƣa ra định nghĩa: “ Môi trƣờng là tập thể các thành tố sinh thái tự nhiên, xã hội nhân văn và các điều kiện tác động trực tiếp hay gián tiếp lên sự phát triển, sinh hoạt và đời sống và hoạt động của con ngƣời trong thời gian bất kì.” Ô nhiễm môi trƣờng Là sự biến đổi các thành phần môi trƣờng, gây ảnh hƣởng xấu đến con ngƣời và sinh vật . Xung đột môi trƣờng Là một dạng xung đột xã hội. Xuất hiện nhƣ một tất yếu khách quan. Xuất hiện khi các chức năng của môi trƣờng lẫn át lẫn nhau. Nhóm Là một tập hợp ngƣời mà trong đó có các cá nhân quan hệ qua lại với nhau theo một cấu trúc và cơ chế nào đó. Ở đây, các cá nhân tham gia một cách tự nhiên. (nhập môn xã hội học, tr.175) Là một tập thể có từ hai ngƣời trở lên, có mức độ nhận biết chung và cùng tƣơng tác với nhau thƣờng xuyên.(J.Macionis, xã hội học, tr.219) Là tập hợp những ngƣời có cùng những nguyên tắc, giá trị và kì vọng, tƣơng tác với nhau trên cơ sở đều đặn(R.T.Chaefer, xã hội học) Thiết chế xã hội Nói đến thiết chế ngƣời ta thƣờng hiểu theo hai nghĩa: một là thiết chế xã hội với một hệ thống các quy tắc, giá trị và cơ cấu hƣớng tới một mục đích xác định, hai 5
là các tổ chức xã hội với tƣ cách là các nhóm xã hội hiện thực rộng lớn, bao gồm các nguyên tắc, quy tắc và hệ thống thứ bậc của trách nhiệm và quyền lực.(nhập môn xã hội học, tr.195) Có 5 loại thiết chế cơ bản: gia đình, giáo dục, tôn giáo, kinh tế, nhà nƣớc. 1.1.2. Sinh thái và Hệ sinh thái Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu về sự phân bố và sinh sống của những sinh vật sống và các tác động qua lại giữa các sinh vật và môi trƣờng sống của chúng. Môi trƣờng sống của một sinh vật hàm chứa: Tổng hòa các nhân tố vật lý nhƣ khí hậu và địa lý đƣợc gọi là ổ sinh thái Các sinh vật khác sinh sống trong cùng ổ sinh thái. Các hệ sinh thái thƣờng đƣợc nghiên cứu ở nhiều cấp độ khác nhau từ cá thể và các quần thể cho đến các hệ sinh thái và sinh quyển. Sinh thái học là môn khoa học đa ngành, nghĩa là dựa trên nhiều ngành khoa học khác nhau. Các quy luật cơ bản của sinh thái học Quy luật tác động tổng hợp. Môi trƣờng bao gồm nhiều yếu tố có tác động qua lại, sự biến đổi các nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi về lƣợng, có khi về chất của các yếu tố khác và sinh vật chịu ảnh hƣởng sự biến đổi đó. Tất cả các yếu tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành một tổ hợp sinh thái. Ví dụ nhƣ chế độ chiếu sáng trong rừng thay đổi thì nhiệt độ, độ ẩm không khí và đất sẽ thay đổi và sẽ ảnh hƣởng đến hệ động vật không xƣơng sống và vi sinh vật đất, từ đó ảnh hƣởng đến chế độ dinh dƣỡng khoáng của thực vật. Mỗi nhân tố sinh thái chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động khi các nhân tố khác đang hoạt động đầy đủ. Ví dụ nhƣ trong đất có đủ muối khoáng nhƣng cây không sử dụng đƣợc khi độ ẩm không thích hợp; nƣớc và ánh sáng không thể có ảnh hƣớng tốt đến thực vật khi trong đất thiếu muối khoáng. Qui luật giới hạn sinh thái Shelford (1911, 1972) Ảnh hƣởng của các yếu tố sinh thái lên sinh vật rất đa dạng, không chỉ phụ thuộc vào tính chất của các yếu tố sinh thái mà cả vào cƣờng độ của chúng. Đối với 6
mỗi yếu tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các yếu tố sinh thái vô sinh. Sự tăng hay giảm cƣờng độ tác động của yếu tố ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm khả năng sống hoặc hoạt động. Khi cƣờng độ tác động tới ngƣỡng cao nhất hoặc thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại đƣợc. Qui luật tác động không đồng đều của yếu tố sinh thái lên chức phận sống của cơ thể. Các yếu tố sinh thái có ảnh hƣởng khác nhau lên các chức phận sống của cơ thể, nó cực thuận đối với quá trình này nhƣng có hại hoặc nguy hiểm cho quá trình khác. Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường Trong mối quan hệ tƣơng hổ giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trƣờng, không những các yếu tố sinh thái của môi trƣờng tác động lên chúng, mà các sinh vật cũng có ảnh hƣởng đến các yếu tố sinh thái của môi trƣờng và có thể làm thay đổi tính chất của các yếu tố sinh thái đó. Quy luật tối thiểu Quy luật này đƣợc nhà hoá học ngƣời Đức Justus Von Liebig đề xuất năm 1840 trong công trình “Hoá học hữu cơ và sử dụng nó trong sinh lý học và nông nghiệp”. Ông lƣu ý rằng năng suất mùa màng giảm hoặc tăng tỷ lệ thuận với sự giảm hay tăng các chất khoáng bón cho cây ở đồng ruộng. Nhƣ vậy, sự sinh sản của thực vật bị giới hạn bởi số lƣợng của muối khoáng. Liebig chỉ ra rằng “Mỗi một loài thực vật đòi hỏi một loại và một lƣợng muối dinh dƣỡng xác định, nếu lƣợng muối là tối thiểu thì sự tăng trƣởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu”. 1.1.3 Đánh giá tác động môi trường. Đánh giá tác động môi trƣờng (ĐTM) - tiếng Anh là Environmental Impact Assessment (EIA) là một khái niệm mới ra đời trong mấy chục năm gần đây, lần đầu tiên ở Mỹ vào năm 1969 do sự đòi hỏi của dân chúng đối với chính phủ trƣớc tình trạng giảm sút chất lƣợng môi trƣờng sống của con ngƣời, hậu quả của việc 7
tăng nhanh các hoạt động phát triển khi nƣớc Mỹ đang bƣớc vào kỷ nguyên công nghiệp hoá. Có nhiều định nghĩa khác nhau về đánh giá tác động môi trƣờng. Mỗi định nghĩa tuy có nhấn mạnh những khía cạnh khác nhau nhƣng đều nêu lên những điểm chung của đánh giá tác động môi trƣờng là đánh giá, dự báo các tác động môi trƣờng và đề xuất các biện pháp giảm thiểu các tác động tiêu cực chủ yếu của dự án. Sau đây là một số định nghĩa của ĐTM. Theo Luật Bảo vệ Môi trƣờng 2005 thì: “Đánh giá tác động môi trƣờng là việc phân tích, dự báo các tác động đến môi trƣờng của dự án đầu tƣ cụ thể để đƣa ra các biện pháp bảo vệ môi trƣờng khi triển khai dự án đó”. Theo GS.Lê Thạc Cán, 1994, thì: ″ ĐTM của một hoạt động phát triển kinh tế xã hội là xác định, phân tích, dự báo những tác động lợi và hại, trƣớc mắt và lâu dài của việc thực hiện hoạt động đó đối với tài nguyên thiên nhiên và chất lƣợng môi trƣờng sống của con ngƣời. Trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp phòng tránh, khắc phục hoặc giảm nhẹ các tác động tiêu cực của dự án đối với môi trƣờng ” . Các định nghĩa trên đều nêu lên các nội dung chủ yếu mà đánh giá tác động môi trƣờng phải thực hiện. Tuy nhiên, ở đây cần thấy rõ là đánh giá tác động môi trƣờng bao gồm đánh giá cả các tác động tới môi trƣờng tự nhiên và môi trƣờng xã hội, đánh giá các nguy cơ xảy ra các sự cố môi trƣờng cũng nhƣ phân tích hiệu quả kinh tế môi trƣờng của dự án. 1.2. Hiện trạng tình hình phát triển năng lƣợng sinh học. 1.2.1. Bối cảnh và tình hình năng lượng sinh học trên thế giới. Tình hình sử dụng các loại năng lượng trên thế giới Năng lƣợng là vấn đề sống còn của toàn nhân loại. Con ngƣời đang khai thác đến mức cao nhất các nguồn năng lƣợng hóa thạch (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá…). Trong thực tế, lƣợng tiêu thụ từ ba nguồn cung cấp này đã và đang tăng lên hàng năm, thậm chí là tăng rất nhanh . Vào một vài thời điểm, sản lƣợng khai thác các tài nguyên này trong một khu vực, một quốc gia hoặc trên thế giới sẽ đạt đến 8
giá trị cực đại và sau đó sẽ giảm cho xuống đến điểm mà tại đó việc khai thác sẽ không còn đem lại lợi nhuận hoặc không thể khai thác đƣợc nữa. Trong hoàn cảnh nhƣ vậy hy vọng rất nhiều của con ngƣời là trông chờ vào các nguồn năng lƣợng mới: quang năng, phong năng, thủy năng, địa năng, năng lƣợng hạt nhân và năng lƣợng sinh học. Năng lƣợng sinh học đang có những bƣớc phát triển mang tính bứt phá trong những năm gần đây đƣợc kỳ vọng là phần quan trọng đảm bảo an ninh năng lƣợng trong phát triển bền vững. Hiện trạng và định hướng sử dụng năng lượng sinh học ở một số nước tiêu biểu trên thế giới: Năng lƣợng sinh học sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn năng lƣợng, thúc đẩy tăng trƣởng kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm nhà lính. Vì vậy nhiều quốc gia, trƣớc hết là Mỹ có kế hoạch đầu tƣ lớn vào lĩnh vực này. Ngày 8-1-2010 Chính phủ Mỹ phê chuẩn 2,3 tỷ USD để hỗ trợ cho các nguồn năng lƣợng xanh. Ngày 3-2-2010 Chính quyền Obama và Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA) đã cùng công bố Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo (RFS) để thúc đẩy việc phát triển nhiên liệu sinh học. Theo kế hoạch thì đến năm 2022 nhiên liệu tái tạo phục vụ giao thông ở Mỹ mỗi năm phải đạt tới 36 tỷ gallon (1 gallon=3,785 lít) . Tháng 11-2010, EPA xác định cuối năm 2011 phần nhiên liệu sinh học từ chất xơ (cellulose) phải đạt tới 6,6 triệu gallon (nên lƣu ý là từ chất xơ chứ không phải từ tinh bột sắn nhƣ dự án ở nƣớc ta!), phần diesel sinh học phải đạt 800 triệu gallon, phần nhiên liệu sinh học tiên tiến (advanced biofuel) phải đạt 1,35 tỷ gallon , phần nhiên liệu có thể tái sinh phải đạt 13,95 tỷ gallon (!). Hiện nay xăng E15 (15% ethanol) đƣợc coi là sử dụng an toàn cho ô tô ở Mỹ. Các nguồn nhiên liệu mới đƣợc khuyến khích cụ thể bằng chính sách miễn giảm thuế. Nhờ sự hỗ trợ 80 triệu USD từ Bộ Nông nghiệp Mỹ mà Công ty nhiên liệu Range sẽ nâng sản lƣợng hàng năm của ethanol (cồn) từ cellulose (chất xơ) lên đến 20 triệu gallon. Ngày 2-6-2010 Bộ năng lƣợng Mỹ (DOE) đã hỗ trợ 5 triệu USD để phát triển nguồn năng lƣợng sinh học phi lƣơng thực. Chính phủ và 9
Bộ Hải quân Mỹ (DON) rất quan tâm đến các nhiên liệu sinh học tiên tiến và hệ thống các nhiên liệu tái sinh khác Dự kiến đến năm 2020 toàn bộ thiết bị quân sự trên bờ và dƣới biển của Mỹ đều đƣợc thay thế 50% năng lƣợng tiêu dùng bằng các nguồn năng lƣợng thay thế. Đến năm 2020 hải quân Mỹ sẽ đƣợc cung cấp khoảng 330 triệu gallon nhiên liệu sinh học. Dự toán của Bộ năng lƣợng Mỹ cho năm 2011 là 28,4 tỷ USD, trong đó dành cho các nghiên cứu về năng lƣợng sinh học là 220 triệu USD (về năng lƣợng mặt trời là 302 triệu USD, năng lƣợng gió là 123 triệu USD, kỹ thuật địa nhiệt là 55 triệu USD). Về nhiên liệu sinh học tiên tiến DOE dành ra 80 triệu USD để hỗ trợ nghiên cứu, trong đó có phần nghiên cứu nhiên liệu từ sinh khối tảo, nhiên liệu xanh trong không trung…DOE cũng dành 21 triệu USD giúp cho Công ty RW Beck để xúc tiến nghiên cứu về nhiên liệu sinh học tiên tiến. Ngày 31-3-2010 DOE lại hỗ trợ 18 triệu USD để giúp Phong thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley thành lập đơn vị phát triển quá trình nhiên liệu sinh học tiên tiến (PDU). Chƣơng trình Sinh khối (Biomass Program) cũng đƣợc hỗ trợ 718 triệu USD để thƣơng mại hóa các nhiên liệu sinh học tiên tiến, mục tiêu là phải đạt tới 950 triệu gallon vào năm 2020. Ngày 28-6-2010 DOE đã quyết định hỗ trợ 24 triệu USD cho 3 dự án nghiên cứu nhiên liệu sinh học từ tảo. Liên minh Châu Âu (EU) quyết định giảm thiểu phát tán khí nhà kính và giảm nhu cầu nhập khẩu xăng dầu bằng cách thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên liệu dùng trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo. Hội đồng EU đề nghị xác nhận việc ứng dụng các nguồn nhiên liệu sinh học. Có 14 quốc gia trong EU thỏa thuận hợp tác nghiên cứu và triển khai sản xuất nhiên liệu sinh học. EU dành ra 37 triệu Euro (trong đó 23 triệu Euro lấy từ FP7) để hỗ trợ sự nghiệp này. Chính phủ Đức xác định đến năm 2020 ở nƣớc này nguồn năng lƣợng có thể tái sinh ít nhất cũng phải đạt 30% tỷ lệ điện năng đƣợc sử dụng. Chính phủ Pháp huy động 1,35 tỷ Euro để hỗ trợ cho sự phát triển nhiêu liệu sinh học và các nguồn năng lƣợng tái sinh. Pháp còn huy động thêm 2 tỷ Euro từ tƣ nhân để hỗ trợ cho các dự án quan trọng này. Phần Lan quyết định trong 10 năm tới, mỗi năm huy động 327 triệu Euro để 10
dành cho các nguồn năng lƣợng tái sinh. Nhờ phát triển các nguồn năng lƣợng tái sinh mà Phần Lan đến năm 2020 sẽ giảm thiểu mỗi năm đƣợc đến 7 triệu tấn CO2 thải loại vào không khí. Chính phủ Canada đã yêu cầu từ ngày 15-12-2010 trở đi trong xăng phải có 5% các nhiên liệu có thể tái tạo. Ngày 5-6-010 Chính phủ Canada quyết định hỗ trợ khoảng 4,7 triệu USD để giúp tỉnh Nova Scotia nuôi cấy tảo biển trên quy mô lớn để sản xuất nhiên liệu sinh học. Ngày 9-4-2010 Chính phủ Canada cũng quyết định đầu tƣ 4 triệu đôla Canada để giúp Công ty Woodland phát triển ethanol sinh học từ cellulose ở các nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp. Công nghệ này không tạo ra các chất thải độc hại và không sử dụng tới lƣơng thực.. Hiện nay Brazil đang là nƣớc mà 90% các ô tô mới đã đƣợc lắp thiết bị sử dụng xăng ethanol. Năm 2010 Brazil mở rộng quy mô sản xuất nhiên liệu sinh học bao gồm xăng ethanol và diesel sinh học theo tinh thần nâng cao sản lƣợng, thúc đẩy tiêu thụ, đa dạng hóa nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. Từ 2010 đến 2019 Brazil sẽ đầu tƣ ít nhất là 540 tỷ USD để phát triển nguồn năng lƣợng, 70% để phát triển dầu mỏ và khí đốt (để đạt tới 5,1 triệu thùng/ngày vào năm 2019). Nguồn nhiên liệu xanh sẽ đƣợc đầu tƣ 38 tỷ USD để phát triển diesel sinh học và ethanol từ mía (sao cho có sản lƣợng 64 tỷ lít vào năm 2019). Công ty Petrobas và Công ty Galp cùng đầu tƣ 530 triệu USD để sản xuất diesel sinh học. Brazil hy vọng hợp tác với Nam Phi để phát triển nhiên liệu sinh học, vì nam Phi và nhiều quốc gia Châu Phi có tiềm lực lớn về nhiên liệu sinh học. Hiện đang có tới 23 nhà máy sản xuất diesel sinh học. Khoảng 68% diesel sinh học của nƣớc này đƣợc xuất khẩu sang EU. Từ năm 2010 đã có 3 nhà máy ở Nhật Bản sản xuất xăng sinh học và cả nƣớc có trên 2000 trạm bán xăng sinh học. Các nhà máy này đã chuyển hóa thân mía và rơm rạ lúa mỳ thành ethanol . Trộn 43% cồn sinh học với 57% khí thiên nhiên để tạo thành Ethyl tert-butyl ether (ETBE), lại trộn với 99% xăng để tạo thành xăng sinh học. Nhờ đó mà CO2 thải ra rất ít, có lợi lớn cho môi trƣờng. 11
Cuối năm 2009 Ấn Độ phê chuẩn chính sách về nhiên liệu sinh học và quyết định thành lập Ủy ban quốc gia về nhiên liệu sinh học. Mục tiêu đề ra là đến năm 2017 việc phối hợp sử dụng nhiên liệu sinh học đạt đến chỉ tiêu 20%, bao gồm diesel sinh học và ethanol sinh học. Sẽ định kỳ công bố giá cả thấp nhất của dầu các loại hạt phi thực phẩm, ethanol sinh học và diesel sinh học. Dự kiến lƣợng tiêu dùng ethanol trong thời gian 2010-2013 sẽ tăng khoảng 4,5% mỗi năm. Năm 2010 sản lƣợng diesel sinh học của Argentina đạt tới 1,9 triệu lít, tăng 51% so với năm 2009. Từ năm 2012 Hàn Quốc xác định sẽ yêu cầu phối trộn với 2% diesel sinh học nhằm nâng cao tính độc lập về nguồn năng lƣợng ở Hàn Quốc. Trung Quốc , nƣớc có dân số đứng đầu thế giới cũng đã xác định tạo ra chính sách ƣu tiên sản xuất và sử dụng diesel sản xuất từ mỡ động vật và dầu thực vật. Các sản phẩm này đƣợc miễn thuế nếu lƣợng dầu hay mỡ chiếm không dƣới 70%. Ngoài ra Trung Quốc chủ trƣơng phát triển các nguồn điện năng từ sinh khối phụ phẩm nông lâm nghiệp để hạ giá thành từng đơn vị tiêu thụ điện. Năng lƣợng sinh học là một hƣớng nghên cứu cần đƣợc ƣu tiên ở nƣớc ta. Tuy nhiên nên tham khảo kinh nghiệm quốc tế để tránh việc xây dựng một lúc nhiều nhà máy sản xuất cồn sinh học từ sắn. Chúng ta biết rằng có cầu thì lập tức có cung. Càng tranh nhau thu mua sắn thì nông dân càng đua nhau phá rừng, phá đồi để trồng sắn. Việc trồng sắn theo kiểu quảng canh (không bón phân, không tƣới nƣớc) là con đƣờng ngắn nhất khiến cho đất đai nhanh chóng bạc màu và sau này rất khó khăn để khắc phục. Bảng 1.1. Chính sách về NLSH của một số nước châu Á Các chính sách đối với NLSH Mục tiêu Mục tiêu pha Các biện pháp Tên nƣớc thế hệ 2 và số lƣợng trộn kinh tế nguyên liệu đầu vào Trung Đến năm Ethanol: Giai Ethanol: Các Không có các dự 12
Quốc 2020, thị đoạn thử nghiệm khuyến khích, trợ án về ethanol sản phần pha trộn 10% ở cấp, miễn thuế đối xuất từ ngũ cốc NLSH cho một số vùng. với sản phẩm. Thực nghiệm với năng lƣợng Diezel Miễn thuế các loại NLSH thế giao thông cho các sản phẩm hệ 2 là 15%. diezel sinh học sản xuất từ mỡ động vật và dầu thực vật. Không xác Ethanol: pha Ethanol: Giảm Thúc đẩy trồng định mục trộn 5% vào thuế cây Jatropha. tiêu xăng ở các bang Ethanol và diezel: Ấn Độ đƣợc lựa chọn. Cố định giá mua bán của các công ty trên thị trƣờng. Không xác Ethanol: pha Diezel: đƣa ra các Thúc đẩy trồng định mục trộn 5% dầu cọ kế hoạch trợ cấp cây Jatropha và Malaixia tiêu. vào diezel. giá cho diezel pha nipa…. trộn. Sử dụng Diezel: Không Diezel: tài trợ ở Thật sự quan tâm NLSH bắt buộc pha mức tƣơng tự với tới Jatropha và trong các trộn, nhƣng tỷ lệ trợ cấp để giảm sử sắn. gia đình; pha trộn có thể dụng nhiên liệu pha trộn từ 2-5% . Kế hóa thạch. Inđônêxia 2% hỗn hoạch tăng tỷ lệ hợp vào pha trộn dầu năm 2010. diezel sinh học lên 10% vào 2010. Thái Lan Kế hoạch Diezel: thay thế Ethanol: khuyến Sử dụng sắn. 13