Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Tiềm Năng Xây Dựng Mô Hình Đô Thị Sinh Khối Tại Thành Phố Thái Nguyên

Luận văn thạc sĩ đánh giá tiềm năng xây dựng mô hình đô thị sinh khối tại thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên, hướng tới phát triển bền vững.

• Tác giả: Trần Thị Thùy
• Người hướng dẫn: TS. Hà Xuân Linh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Tiềm Năng Xây Dựng Mô Hình Đô Thị Sinh Khối Tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Cơ sở pháp lý
• 1.3. Sinh khối
• 1.4. Năng lượng sinh khối
• 1.5. Tiềm năng sinh khối
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Một số đặc điểm chính về tình hình tự nhiên và kinh tế, xã hội của địa bàn nghiên cứu
• 2.5. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tác động đến đề tài nghiên cứu
• 2.6. Đánh giá tiềm năng phát sinh sinh khối của thành phố Thái Nguyên
• 2.7. Các vấn đề phát sinh liên quan đến hiện trạng sử dụng nguồn sinh khối thành phố Thái Nguyên
• 2.8. Đánh giá các lợi ích của mô hình sinh khối và Đề xuất mô hình đô thị sinh khối của thành phố Thái Nguyên
• 2.9. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 2.9.1. Cách tiếp cận
• 2.9.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.9.2.1. Thu thập số liệu sơ cấp
• 2.9.2.2. Thu thập số liệu thứ cấp
• 2.9.2.3. Phương pháp tính toán và ước lượng sinh khối
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Một số đặc điểm chính về tình hình tự nhiên và kinh tế, xã hội của tỉnh Thái Nguyên
• 3.2. Điều kiện tự nhiên của thành phố Thái Nguyên
• 3.2.1. Vị trí địa lý
• 3.2.2. Địa hình, thổ nhưỡng
• 3.2.3. Đặc điểm thời tiết và khí hậu
• 3.3. Tình hình nhân khẩu và lao động của thành phố Thái Nguyên
• 3.4. Hệ thống cơ sở hạ tầng
• 3.5. Đánh giá thuận lợi, khó khăn về kinh tế - xã hội của Thành phố Thái Nguyên tác động đến đề tài nghiên cứu
• 3.6. Cơ cấu kinh tế
• 3.7. Những lợi thế về kinh tế - xã hội
• 3.8. Những thuận lợi trong việc sử dụng nguồn sinh khối
• 3.9. Những khó khăn đối với việc sử dụng nguồn sinh khối
• 3.10. Đánh giá tiềm năng sinh khối tại Thái Nguyên
• 3.10.1. Sinh khối chất thải
• 3.10.2. Chất thải sinh hoạt
• 3.10.3. Chất thải chăn nuôi
• 3.10.4. Sinh khối nông nghiệp
• 3.10.5. Sinh khối cây trồng lâm nghiệp
• 3.11. Các vấn đề phát sinh liên quan đến hiện trạng sử dụng nguồn sinh khối thành phố Thái Nguyên
• 3.12. Hiện trạng sử dụng sinh khối
• 3.13. Đánh giá tính hiệu quả của các mô hình sinh học đang sử dụng
• 3.13.1. Mô hình biogas
• 3.13.2. Phương pháp đốt
• 3.13.3. Phương pháp ủ phân compos
• 3.13.4. Phương pháp chôn lấp
• 3.14. Lợi ích của mô hình đô thị sinh khối và đề xuất mô hình đô thị sinh khối cho thành phố Thái Nguyên
• 3.14.1. Lợi ích của mô hình đô thị sinh khối
• 3.14.2. Lợi ích môi trường
• 3.14.3. Lợi ích kinh tế
• 3.14.4. Lợi ích xã hội
• 3.14.5. Đề xuất mô hình đô thị sinh khối cho thành phố Thái Nguyên
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• I. Tiếng Việt
• II. Tiếng Anh và tài liệu dịch
• III. Tài liệu Internet
• PHỤ LỤC
• Phụ lục 1. Một số hình ảnh về sinh khối
• Phụ lục 2. Một số hình ảnh về các hình thức sử dụng sinh khối
• Phụ lục 3. PHIẾU ĐIỀU TRA

Tóm tắt

I. Đánh giá tiềm năng

Phần này tập trung vào việc đánh giá tiềm năng của việc xây dựng mô hình đô thị sinh khối tại Thái Nguyên. Nghiên cứu chỉ ra rằng Thái Nguyên có nguồn sinh khối dồi dào từ các phụ phẩm nông nghiệp, chất thải chăn nuôi và lâm nghiệp. Tiềm năng phát triển của năng lượng sinh khối được xem xét dựa trên các yếu tố tự nhiên, kinh tế và xã hội của địa phương. Các số liệu thu thập cho thấy sinh khối có thể đóng góp đáng kể vào việc cung cấp năng lượng tái tạo và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

1.1. Tiềm năng sinh khối từ chất thải

Sinh khối chất thải bao gồm chất thải sinh hoạt và chất thải chăn nuôi được đánh giá là nguồn tài nguyên quan trọng. Tại Thái Nguyên, lượng chất thải phát sinh hàng năm có thể được tận dụng để sản xuất khí sinh học và năng lượng tái tạo. Các phương pháp như ủ phân compost và chôn lấp cũng được đề xuất để xử lý hiệu quả chất thải hữu cơ.

1.2. Tiềm năng sinh khối từ nông nghiệp

Sinh khối nông nghiệp bao gồm các phụ phẩm như rơm rạ, bã mía và vỏ trấu. Nghiên cứu chỉ ra rằng Thái Nguyên có diện tích trồng trọt lớn, tạo ra lượng sinh khối đáng kể. Việc tận dụng các phụ phẩm này không chỉ giúp tạo ra năng lượng tái tạo mà còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ việc đốt rơm rạ ngoài đồng.

II. Xây dựng mô hình

Phần này tập trung vào việc xây dựng mô hình đô thị sinh khối tại Thái Nguyên. Nghiên cứu đề xuất các mô hình như biogas, đốt sinh khối và ủ phân compost để tận dụng hiệu quả nguồn sinh khối. Các mô hình này không chỉ giúp cung cấp năng lượng tái tạo mà còn góp phần vào phát triển bền vững và quản lý đô thị hiệu quả.

2.1. Mô hình biogas

Mô hình biogas được đề xuất như một giải pháp hiệu quả để xử lý chất thải chăn nuôi và tạo ra năng lượng tái tạo. Tại Thái Nguyên, việc áp dụng mô hình này có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cung cấp nguồn năng lượng sạch cho các hộ gia đình.

2.2. Mô hình đốt sinh khối

Mô hình đốt sinh khối được đề xuất để tận dụng các phụ phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp. Việc đốt sinh khối không chỉ giúp tạo ra năng lượng mà còn giảm thiểu lượng chất thải phải chôn lấp. Tuy nhiên, cần có các biện pháp kiểm soát khí thải để đảm bảo tính bền vững của mô hình.

III. Phát triển đô thị sinh khối

Phần này tập trung vào việc phát triển đô thị sinh khối tại Thái Nguyên. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc xây dựng đô thị sinh khối không chỉ giúp tận dụng hiệu quả nguồn sinh khối mà còn góp phần vào quy hoạch đô thị và phát triển bền vững. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc tích hợp công nghệ sinh khối vào hệ thống quản lý đô thị và quy hoạch bền vững.

3.1. Quy hoạch đô thị bền vững

Quy hoạch đô thị bền vững được đề xuất như một phần không thể thiếu trong việc xây dựng đô thị sinh khối. Việc tích hợp các mô hình sinh khối vào hệ thống quản lý đô thị sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

3.2. Công nghệ sinh khối

Công nghệ sinh khối được xem là yếu tố then chốt trong việc phát triển đô thị sinh khối. Các công nghệ như khí hóa, nhiệt phân và phân hủy yếm khí được đề xuất để tận dụng hiệu quả nguồn sinh khối và tạo ra năng lượng tái tạo.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Năng lượng sinh khối (biomass) là nguồn năng lượng tái tạo quan trọng, chiếm khoảng 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ toàn cầu và đóng vai trò chủ đạo tại nhiều nước đang phát triển với tỷ lệ đóng góp lên đến 35%. Tại Việt Nam, sinh khối chiếm trên 50% tổng tiêu thụ năng lượng, chủ yếu phục vụ đun nấu trong các hộ gia đình nông thôn. Thành phố Thái Nguyên, với vị trí địa lý thuận lợi và đa dạng nguồn sinh khối từ nông nghiệp, chăn nuôi và lâm nghiệp, có tiềm năng lớn để phát triển mô hình đô thị sinh khối bền vững. Nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng sinh khối tại địa phương, phân tích các mô hình sử dụng hiệu quả và đề xuất mô hình đô thị sinh khối phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố.

Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn thành phố Thái Nguyên trong giai đoạn từ tháng 7/2013 đến tháng 8/2014. Mục tiêu cụ thể gồm: đánh giá tiềm năng sinh khối phát sinh từ các nguồn chính; khảo sát hiện trạng sử dụng sinh khối; phân tích lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường của mô hình sinh khối; đề xuất mô hình đô thị sinh khối phù hợp với điều kiện địa phương. Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển năng lượng tái tạo, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và thúc đẩy phát triển kinh tế bền vững tại Thái Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về năng lượng sinh khối, bao gồm:

• Lý thuyết chu trình carbon sinh khối: Sinh khối là nguồn năng lượng tái tạo, trong đó carbon được hấp thụ qua quang hợp và giải phóng khi đốt hoặc phân hủy, tạo thành chu trình tuần hoàn carbon gần như kín, giảm phát thải khí nhà kính.

• Mô hình đô thị sinh khối (Biomass Town): Đô thị sinh khối là hệ thống tích hợp sử dụng hiệu quả nguồn sinh khối từ phát sinh đến sử dụng cuối cùng, với sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan nhằm phát triển bền vững, giảm thiểu chất thải và ô nhiễm.

• Khái niệm tiềm năng sinh khối: Bao gồm sinh khối chất thải rắn (phân gia súc, chất thải hữu cơ), sinh khối nông nghiệp (rơm rạ, bã mía), sinh khối lâm nghiệp (vụn gỗ, lá cây), và cây trồng năng lượng (cây công nghiệp, cây gỗ năng lượng).

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: năng lượng sinh khối, khí sinh học, nhiên liệu sinh học, tiềm năng sinh khối, mô hình đô thị sinh khối, và các phương pháp chuyển hóa sinh khối (đốt trực tiếp, phân hủy yếm khí, khí hóa).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 7/2013 đến tháng 8/2014 tại thành phố Thái Nguyên. Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Thu thập số liệu sơ cấp: Phỏng vấn sâu, phỏng vấn hộ gia đình và cán bộ quản lý tại 23 phường, xã thuộc 3 vùng nội đô, ven đô và xa đô thị. Tổng số phiếu phỏng vấn khoảng 230, chọn mẫu ngẫu nhiên theo tỷ lệ diện tích đất nông nghiệp, lao động nông nghiệp và mức độ đô thị hóa.

• Thu thập số liệu thứ cấp: Sử dụng các báo cáo thống kê, tài liệu từ UBND tỉnh, Sở Tài nguyên Môi trường, Viện Năng lượng và các cơ quan liên quan.

• Phương pháp phân tích: Ước lượng tiềm năng sinh khối dựa trên các công thức tính toán theo hệ số phát thải, tỷ lệ phát sinh chất thải, tỷ lệ sinh khối trên diện tích canh tác và số lượng vật nuôi. Phân tích định lượng kết hợp với đánh giá định tính về hiệu quả sử dụng sinh khối hiện tại.

• Timeline nghiên cứu: Gồm 6 bước chính từ xác định vấn đề, mục tiêu, lựa chọn công nghệ, nhu cầu sử dụng, phương thức sử dụng đến đánh giá và điều chỉnh kế hoạch sinh khối.

Cỡ mẫu phỏng vấn được lựa chọn đảm bảo đại diện cho các vùng sinh thái và kinh tế xã hội khác nhau trong thành phố, giúp phản ánh chính xác hiện trạng và tiềm năng sinh khối.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tiềm năng sinh khối lớn và đa dạng: Thành phố Thái Nguyên có tiềm năng sinh khối từ nhiều nguồn như chất thải sinh hoạt, chất thải chăn nuôi, phụ phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp. Ước tính lượng rác thải sinh hoạt hữu cơ phát sinh khoảng 0,75-1,0 kg/người/ngày, với dân số gần 287.400 người, tổng lượng rác hữu cơ phát sinh khoảng 104-105 tấn/ngày. Sinh khối chăn nuôi gồm phân trâu, bò, lợn và gà với tổng lượng phân phát sinh hàng năm ước tính hàng nghìn tấn, đóng góp lớn vào nguồn sinh khối.

2. Hiện trạng sử dụng sinh khối chưa hiệu quả: Trên 75% sinh khối hiện được sử dụng cho đun nấu gia đình bằng bếp truyền thống với hiệu suất thấp, gây phát thải khí nhà kính và ô nhiễm môi trường. Các mô hình khí sinh học quy mô hộ gia đình mới chỉ chiếm khoảng 7% số chuồng trại chăn nuôi có xử lý chất thải, chưa đáp ứng nhu cầu phát triển.

3. Lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường của mô hình đô thị sinh khối: Mô hình sinh khối giúp giảm chi phí năng lượng, tạo việc làm trong lĩnh vực thu gom và xử lý sinh khối, cải thiện chất lượng môi trường bằng cách giảm phát thải khí nhà kính và ô nhiễm do chất thải hữu cơ. Ví dụ, mô hình khí sinh học tại một số địa phương đã giảm phát thải methane và cung cấp năng lượng sạch cho hộ gia đình.

4. Khó khăn và thách thức: Bao gồm sự cạnh tranh nguyên liệu sinh khối với các mục đích khác, chi phí đầu tư công nghệ cao, thiếu nhận thức xã hội và chính sách hỗ trợ chưa đầy đủ. Tỷ lệ lao động nông nghiệp giảm dần và quá trình đô thị hóa nhanh cũng ảnh hưởng đến nguồn cung sinh khối.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy tiềm năng sinh khối tại Thái Nguyên rất lớn, tương tự các nghiên cứu tại các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và các mô hình đô thị sinh khối thành công ở Nhật Bản và Hàn Quốc. Việc sử dụng sinh khối hiện nay chủ yếu là truyền thống, chưa tận dụng được hiệu quả công nghệ hiện đại như khí sinh học hay đồng phát điện. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ sử dụng sinh khối theo lĩnh vực và dạng năng lượng cuối cùng sẽ minh họa rõ sự phân bổ này.

Nguyên nhân chính của việc sử dụng chưa hiệu quả là do thiếu chính sách hỗ trợ, hạn chế về tài chính và nhận thức cộng đồng. So sánh với các mô hình sinh khối tại Nhật Bản, nơi đã có hơn 280 thị trấn sinh khối với tỷ lệ xử lý sinh khối đạt trên 90%, Thái Nguyên còn nhiều dư địa để phát triển. Việc phát triển mô hình đô thị sinh khối phù hợp sẽ góp phần giảm áp lực môi trường, thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển mô hình đô thị sinh khối: Ban hành các chính sách ưu đãi về thuế, hỗ trợ tài chính cho các dự án sinh khối, đặc biệt là công nghệ khí sinh học và đồng phát điện. Chủ thể thực hiện: UBND tỉnh, Sở Kế hoạch và Đầu tư. Thời gian: 1-2 năm.

2. Tăng cường tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo về lợi ích và cách sử dụng sinh khối hiệu quả cho người dân và cán bộ quản lý. Chủ thể: Sở Tài nguyên Môi trường, các tổ chức xã hội. Thời gian: liên tục trong 3 năm.

3. Phát triển hệ thống thu gom và xử lý sinh khối tập trung: Xây dựng các trung tâm thu gom, xử lý sinh khối quy mô thành phố, áp dụng công nghệ hiện đại để chuyển hóa sinh khối thành năng lượng sạch và phân bón hữu cơ. Chủ thể: UBND thành phố, doanh nghiệp năng lượng tái tạo. Thời gian: 3-5 năm.

4. Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới: Hỗ trợ các đề tài nghiên cứu, thử nghiệm công nghệ khí sinh học, khí hóa và đồng phát điện từ sinh khối phù hợp với điều kiện địa phương. Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học, doanh nghiệp. Thời gian: 2-4 năm.

5. Xây dựng mô hình thí điểm đô thị sinh khối: Lựa chọn một số phường, xã đại diện để triển khai mô hình sinh khối tích hợp, làm cơ sở nhân rộng trên toàn thành phố. Chủ thể: UBND thành phố, các tổ chức phát triển. Thời gian: 1-3 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và năng lượng: Giúp xây dựng chính sách, kế hoạch phát triển năng lượng tái tạo và quản lý chất thải sinh hoạt, nông nghiệp hiệu quả.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành khoa học môi trường, năng lượng tái tạo: Cung cấp dữ liệu thực tiễn, phương pháp đánh giá tiềm năng sinh khối và mô hình đô thị sinh khối để phát triển nghiên cứu sâu hơn.

3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực năng lượng tái tạo: Tham khảo cơ hội đầu tư, công nghệ và mô hình kinh doanh sinh khối phù hợp với điều kiện địa phương.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại Thái Nguyên: Nâng cao nhận thức về lợi ích của sinh khối, tham gia vào các hoạt động thu gom, xử lý và sử dụng năng lượng sinh khối bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Sinh khối là gì và tại sao nó quan trọng?
   Sinh khối là vật liệu hữu cơ có nguồn gốc sinh học dùng làm nguồn năng lượng tái tạo. Nó quan trọng vì giúp giảm phát thải khí nhà kính, giảm phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch và tận dụng chất thải hữu cơ hiệu quả.

2. Thành phố Thái Nguyên có tiềm năng sinh khối như thế nào?
   Thái Nguyên có nguồn sinh khối đa dạng từ chất thải sinh hoạt, chăn nuôi, nông nghiệp và lâm nghiệp với lượng phát sinh lớn, đủ để phát triển các mô hình sinh khối quy mô đô thị.

3. Mô hình đô thị sinh khối là gì?
   Là hệ thống tích hợp sử dụng và tái chế sinh khối từ khi phát sinh đến sử dụng cuối cùng trong đô thị, nhằm tạo ra năng lượng sạch, giảm chất thải và phát triển bền vững.

4. Những khó khăn chính khi phát triển năng lượng sinh khối tại Thái Nguyên?
   Bao gồm chi phí đầu tư công nghệ cao, thiếu chính sách hỗ trợ, nhận thức cộng đồng thấp và cạnh tranh nguyên liệu sinh khối với các mục đích khác.

5. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả sử dụng sinh khối?
   Cần áp dụng công nghệ hiện đại như khí sinh học, đồng phát điện, xây dựng hệ thống thu gom tập trung, đồng thời tăng cường tuyên truyền và chính sách hỗ trợ từ chính quyền.

Kết luận

• Thành phố Thái Nguyên có tiềm năng sinh khối lớn từ nhiều nguồn, phù hợp để phát triển mô hình đô thị sinh khối bền vững.
• Hiện trạng sử dụng sinh khối chủ yếu là truyền thống, chưa tận dụng hiệu quả công nghệ hiện đại, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường.
• Mô hình đô thị sinh khối mang lại lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường rõ rệt, góp phần phát triển kinh tế xanh và bền vững.
• Cần có chính sách hỗ trợ, nâng cao nhận thức cộng đồng và đầu tư công nghệ để phát triển mô hình sinh khối tại địa phương.
• Các bước tiếp theo bao gồm xây dựng mô hình thí điểm, hoàn thiện chính sách và mở rộng ứng dụng công nghệ hiện đại trong 3-5 năm tới.

Luận văn này là tài liệu tham khảo quý giá cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, góp phần thúc đẩy phát triển bền vững tại Thái Nguyên và các vùng lân cận.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Cơ sở pháp lý - Quyết định số 177/2007-QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015 tầm nhìn 2020 - Ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định số 177/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” tại Việt Nam với mục tiêu tổng quát là Phát triển NLSH. - Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg, ngày 17 tháng 8 năm 2004 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành Định hướng chiến lược phát triển bền vững ở Việt Nam (Chương trình Nghị sự 21 của Việt Nam); - Tháng 12 năm 1998, Việt Nam tham gia ký Nghị định thư Kyoto và chính thức phê chuẩn Nghị định thư này vào tháng 9/2002.

- Quyết định số 35/2005/QĐ-TTg ngày 17/12/2005, Thủ tướng Chính phủ ban hành về việc hướng dẫn thực hiện Nghị định thư Kyoto ở Việt Nam; - Quyết định số 47/2007/TTg ngày 6/4/2007, Thủ tướng Chính phủ ra phê duyệt Kế hoạch thực hiện Nghị định thư Kyoto trong giai đoạn 2007-2010. - Quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 272/2003/QĐ-TTg ngày 31- 12-2003 phê duyệt Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ Việt Nam đến năm 2010. - Ngày 04/5/2007,Thủ tướng Chính phủ ban hành Quyết định số 58/2007/QĐ-TTg, phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020. n 6 - Quyết định số 188/2005/QĐ-TTg ngày 22 tháng 07 năm 2005 của Thủ tướng Chính phủ về việc ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Chỉ thị số 50/CT-TW ngày 04 tháng 03 năm 2005 của Ban Bí thư Trung ương Đảng về việc đẩy mạnh phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

- Quyết định Số: 14/2007/QĐ-TTg Về việc phê duyệt "Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020" - Quyết định số 3281/QĐ-UBND ngày 08/12/2009 và số 2563/QĐ-UBND ngày 11/12/2011 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc phê duyệt kế hoạch tổng thể và điều chỉnh kế hoạch tổng thể dự án Nâng cao chất lượng, an toàn sản phẩm nông nghiệp và phát triển chương trình khí sinh học tỉnh Thái Nguyên. - Nghị quyết số 32/2011/NQ-HĐND ngày 12/12/2011 của HĐND tỉnh Thái Nguyên Khoá XII về việc thông qua “Đề án bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2011 - 2015”. - Quyết định số 301/QĐ_UBND ngày 29/12/2012 về việc ban hành “Đề án bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên, giai đoạn 2011 - 2015”. Sinh khối Sinh khối là một thuật ngữ có ý nghĩa bao hàm rất rộng dùng để mô tả các vật chất có nguồn gốc sinh học vốn có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng hoặc do các thành phần hóa học của nó [25].

Với định nghĩa như vậy, sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thực vật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp. Sinh khối cũng bao gồm cả những vật chất được xem nhưng chất thải từ các xã hội con người như chất thải từ quá trình sản xuất thức ăn nước uống, bùn,nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia (hữu cơ) công nghiệp (industrial by-product) và các thành phần hữu cơ của chất thải sinh hoạt. n 7 Sinh khối còn có thể được phân chia nhỏ ra thành các thuật ngữ cụ thể hơn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng: tạo nhiệt, sản xuất điện năng hoặc làm nhiên liệu cho giao thông vận tải [27]. Các nguồn sinh khối được chuyển thành các dạng năng lượng khác như điện năng, nhiệt năng, hơi nước và nhiên liệu qua các phương pháp chuyển hóa như đốt trực tiếp và turbin hơi, phân hủy yếm khí (anaerobic digestion), đốt kết hợp (co-firing), khí hóa (gasification) và nhiệt phân (pyrolysis).

Sinh khối còn có thể được xem như một dạng tích trữ năng lượng Mặt Trời. Năng lượng từ Mặt Trời được "giữ" lại bởi cây cối qua quá trình quang hợp trong giai đoạn phát triển của chúng. Năng lượng sinh khối được xem là tái tạo vì nó được bổ sung nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ bổ sung của năng lượng hóa thạch vốn đòi hỏi hàng triệu năm [27]. Sinh khối là vật liệu hữu cơ dự trữ ánh sáng mặt trời dưới dạng năng lượng hoá học, năng lượng từ mặt trời được "giữ" lại bởi cây cối qua quá trình quang hợp trong giai đoạn phát triển của chúng.

Khi được đốt cháy, năng lượng hoá học này được giải phóng dưới dạng nhiệt dùng để nấu nướng, sưởi ấm và làm nhiên liệu. Khi thực vật sinh trưởng, chúng hấp thụ khí các-bon-níc (CO2) trong môi trường và dự trữ nó thông qua quá trình quang hợp. Một lượng CO2 tương đương được giải phóng khi thực vật bị phân huỷ tự nhiên hoặc đốt cháy. Điều đó có nghĩa là năng lượng sinh khối không đóng góp vào quá trình phát thải khí nhà kính.

Trong tự nhiên, nguồn sinh khối bao gồm cây cối, cây trồng công nghiệp, tảo và các loài thực vật khác, hoặc là những bã nông nghiệp và lâm nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp, lá khô, vụn gỗ v.), giấy vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi gia súc và gia cầm. Năng lượng sinh khối Năng lượng sinh khối (Biomass) là vật liệu sinh học được lấy từ cơ thể sinh vật, hay vừa mới tồn tại trong cơ thể sinh vật (chất thải). Trong ngữ cảnh của ngành năng lượng, sinh chất thường được dùng để nói về các vật liệu từ cây cỏ, nhưng sinh chất có thể được áp dụng cho cả vật liệu từ động vật và thực vật. Năng lượng sinh khối có nguồn gốc từ carbon và được tạo thành từ các phân tử hợp chất có chứa hidro, thường có cả nguyên tử oxi, nitơ và cả một lượng nhỏ kiềm, đất kiềm và kim loại nặng.

Những kim loại này thường được tìm thấy trong phân tử hoạt động như những porphyrin có bao gồm chất diệp lục chứa magiê.Carbon được dùng để tạo thành sinh chất được hấp thụ từ không khí như khí cacbônic (CO2) từ các họat động của thực vật, sử dụng năng lượng từ mặt trời [23]. Thực vật sau đó có thể bị dùng làm thức ăn cho các loài động vật và do đó được biến đổi thành sinh khối động vật. Tuy nhiên sự hấp thụ cơ bản được tạo thành từ thực vật. Nếu thực vật không bị dùng làm thức ăn thì thường sẽ bị phân hủy thành vi sinh vật hoặc bị đốt cháy.

* Nếu bị phân hủy, nó sẽ thải carbon lại trong không khí, chủ yếu là dưới dạng khí cacbonic (CO2) hoặc metan (CH4) tùy thuộc vào các điều kiện và quá trình phân hủy. * Nếu bị đốt cháy carbon được thải ra môi trường dưới dạng khí cacbonic CO2. Những quá trình này xảy ra cho đến khi nào còn có thực vậy trên trái đất và nó là 1 phần của chu trình tuần hoàn của carbon. việc sử dụng sinh khối để tạo năng lượng có tác động tích cực đến môi trường.

Hẳn nhiên việc đốt sinh khối không thể giải quyết ngay vấn đề mất cân bằng về tỷ lệ CO2 hiện nay. Tuy nhiên, vai trò đóng góp của sinh khối trong việc n 9 sản xuất năng lượng vẫn rất đáng kể trong việc bảo vệ cân bằng môi trường, vì nó tạo ra ít CO2 hơn năng lượng hóa thạch. Một cách khái quát, CO2 tạo ra bởi việc đốt sinh khối sẽ được "cô lập" tạm thời (sequestered) trong cây cối được trồng mới để thay thế nhiên liệu. Nói một cách khác, đó là một chu kỳ tuần hoàn kín với tác động hết sức nhỏ lên môi trường.

Trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư. Vì vậy năng lượng sinh khối giữ vai trò quan trọng và có khả năng sẽ giữ vai trò sống còn trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới trong tương lai. Tiềm năng sinh khối Khác với các công nghệ năng lượng tái tạo khác, công nghệ NLSK không chỉ thay thế năng lượng hoá thạch mà nhiều khi đã góp phần xử lý chất thải vì chúng tận dụng các nguồn chất thải để sản xuất năng lượng. Hiện nay trên quy mô toàn cầu, sinh khối là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếm tới 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới.

Ở các nước đang phát triển, sinh khối thường là nguồn năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng. Vì vậy NLSK giữ một vai trò quan trọng trong các kịch bản năng lượng soạn thảo của nhiều tổ chức quốc tế và có khả năng sẽ giữ vai trò sống còn trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới trong tương lai [19]. Trong cách dùng phổ biến hiện nay, hiểu theo nghĩa nhiên liệu thì sinh khối (biomas) là nhiên liệu rắn trên cơ sở sinh khối, còn nhiên liệu sinh học (biofuel) là những nhiên liệu lỏng được lấy từ sinh khối và khí sinh học (biogas) là sản phẩm của quá trình phân giải yếm khí của các chất hữu cơ. Nguồn sinh khối rất phong phú và đa dạng.

Do vậy, công nghệ NLSK cũng rất đa dạng. Nguồn sinh khối 1. Chất bã của sinh khối đã qua xử lý Các quá trình xử lý sinh khối đều sinh ra các sản phẩm phụ và các dòng n 10 chất thải gọi là chất bã. Các chất bã này có một lượng thế năng nhất định.

Không phải tất cả các chất bã đều có thể được sử dụng cho sản xuất điện năng, một số cần phải được bổ sung với các chất dinh dưỡng hay các nguyên tố hóa học. Tuy nhiên, việc sử dụng các chất bã là rất đơn giản vì chúng đã được thu thập, phân loại qua quá trình xử lý [4]. Bột giấy và các chất bã trong quá trình sản xuất giấy Cây cối có các thành phần như lignin, hemicellulose, và sợi cellulose. Do các tính chất hóa học và vật lý, lignin dễ dàng chia nhỏ hơn cellulose.

Quá trình nghiền nhão làm tách rời và chia nhỏ các sợi lignin trong cây nhằm suspend các sợi cellulose để tạo ra giấy. Các bột giấy dư thừa tạo nên chất bã. Các chất bã này là các sản phẩm phụ của các quá trình đốn và xử lý gỗ. Các quá trình xử lý gỗ để tạo ra sản phẩm, đồng thời thải ra mùn cưa, vỏ cây, nhánh cây, lá cây và bột giấy.

Thông thường, các nhà máy giấy hay dùng các chất thải này để tạo ra điện cho vận hành nhà máy [4].