Nhiên liệu sinh khối (biomass) Xu hướng phát triển bền vững sử dụng thay thế than cho lò hơi tại Việt Nam và thế giới.

Trong bối cảnh giá than tăng vọt, thuế carbon sắp áp dụng và áp lực giảm phát thải khí nhà kính ngày càng lớn, doanh nghiệp sản xuất công nghiệp Việt Nam đang chuyển dịch mạnh mẽ sang sử dụng nhiên liệu sinh khối (biomass) thay thế than cho lò hơi. Theo Bộ Công Thương đã có hơn 4.500 lò hơi công nghiệp chuyển đổi một phần hoặc toàn bộ sang sinh khối, tăng 320% so với năm 2020.

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết xu hướng này, lợi ích kinh tế – môi trường, các loại nhiên liệu sinh khối phổ biến nhất, chi phí thực tế, chính sách hỗ trợ và kinh nghiệm từ những doanh nghiệp đã chuyển đổi thành công.

1. Vì sao đốt sinh khối cũng sinh ra khói thải có CO2 giống đốt than mà được thế giới xem là bảo vệ môi trường phát triển bền vững?

Biomass là nhiên liệu đốt sẵn có là thế mạnh giúp Việt Nam phát triển công nghiệp

1.1.  CO₂ từ sinh khối là “carbon trung tính” (carbon-neutral)

• Cây, gỗ, trấu, mùn cưa… lấy CO₂ từ khí quyển để phát triển.

• Khi đốt chúng tạo ra CO₂ → đây chỉ là CO₂ trả lại môi trường, nằm trong vòng tuần hoàn tự nhiên.

→ Tổng CO₂ = gần như 0 nếu sinh khối được trồng – khai thác – tái tạo hợp lý.

Trong khi đó:

• Than đá, dầu, khí tự nhiên là carbon tích lũy hàng triệu năm → khi đốt sẽ bơm thêm CO₂ mới vào khí quyển → làm tăng hiệu ứng nhà kính.

1. 2. Sinh khối tái tạo nhanh – Than không tái tạo

Sinh khối:

• Trấu, mùn cưa, vỏ điều, viên nén gỗ → tái tạo trong vài tháng – vài năm.

• Không làm cạn kiệt tài nguyên.

Than:

• Mất hàng triệu năm để hình thành → “lấy ra là mất”.

• Đốt than = phá vỡ cân bằng carbon lâu dài.

1.3. Đốt sinh khối phát thải ít chất độc hại hơn

So với than, sinh khối tạo ra ít hơn:

• SO₂ (gây mưa axit)

• NOx

• Bụi mịn PM2.5 gây bệnh phổi

• Kim loại nặng (Hg, Pb, As…)

→ Vì vậy sinh khối sạch hơn cho công nhân và khu dân cư gần nhà máy.

1.4. Sinh khối giảm phụ thuộc vào than → giảm phát thải CO₂ toàn cầu

Khi doanh nghiệp chuyển từ than sang biomass:

• Giảm tối đa CO₂ hóa thạch.

• Giảm áp lực khai thác than → bảo vệ môi trường đất, nước, hệ sinh thái mỏ.

Nhiều quốc gia xem biomass là nhiên liệu xanh (renewable energy).

1. 5. Sinh khối tận dụng phế phẩm nông nghiệp

Ví dụ: trấu, vỏ điều, vỏ cà phê, mùn cưa, bã mía…

→ Nếu không dùng, chúng bị đốt ngoài đồng → ô nhiễm hơn.

→ Tái chế thành nhiên liệu = kinh tế tuần hoàn.

1.6. Phát triển bền vững = giảm CO₂ tổng thể, không phải không có CO₂

Sinh khối vẫn tạo CO₂, nhưng:

• Không làm tăng lượng CO₂ mới vào khí quyển.

• Có thể tái tạo và thu hồi carbon bằng trồng rừng.

• Phát thải độc hại thấp hơn than nhiều lần.

→ Đó là lý do biomass được coi là “nhiên liệu phát triển bền vững”, còn than thì không.

2. Vì sao doanh nghiệp đang “bỏ than, chuyển sang sinh khối” mạnh mẽ?

1.1. Giá than tăng phi mã và nguồn cung không ổn định

• Giá than cám 4b giao nhà máy tháng 11/2025: 4,2 – 4,6 triệu đồng/tấn (chưa VAT)
• Than nội địa ngày càng cạn kiệt, phải nhập khẩu từ Indonesia, Úc, Nga → chi phí vận chuyển + biến động tỷ giá
• Từ 2027, Việt Nam có thể áp dụng thuế carbon (CBAM của EU) → than chịu thêm 50-120 USD/tấn CO₂

1.2. Áp lực pháp lý ngày càng chặt

• Nghị định 08/2022/NĐ-CP và Luật Bảo vệ Môi trường 2020: yêu cầu giảm dần than từ 2025
• JET-P (Chương trình Chuyển dịch Năng lượng Công bằng) cam kết giảm 30% công suất nhiệt điện than đến 2030
• Doanh nghiệp xuất khẩu sang EU, Mỹ, Nhật, Hàn phải có báo cáo phát thải Scope 1 & 2 → dùng than sẽ mất đơn hàng

1.3. Giá nhiên liệu sinh khối đang rất cạnh tranh ( chỉ mang tính chất tham khảo)

→ Chi phí năng lượng thực tế khi thay thế than chỉ bằng 55-70% (tùy loại lò và nhiên liệu).

2. Lợi ích khi chuyển đổi sang nhiên liệu sinh khối cho lò hơi

3. Các loại nhiên liệu sinh khối được ưa chuộng nhất cho lò hơi

3.1. Viên nén mùn cưa (wood pellet)

• Nhiệt trị cao, độ ẩm thấp, dễ tự động hóa
• Phù hợp lò hơi tầng sôi, lò đốt tự động
• Được EU chấp nhận là nhiên liệu carbon trung tính 100%
• Nhà máy lớn: An Việt Phát, Sunshine Pellet, Hoàng Anh Gia Lai Pellet…

3.2. Dăm gỗ (woodchip)

• Giá rẻ nhất trong các loại sinh khối khô
• Phù hợp lò ghi di động, lò hơi công suất lớn (>20 tấn/giờ)
• Cần silo chứa lớn và hệ thống cấp liệu tự động

3.3. Vỏ trấu, vỏ cà phê, bã mía

• Giá cực thấp, nguồn cung khổng lồ tại Đắk Lắk, Lâm Đồng, Đồng Nai, Tiền Giang
• Phù hợp lò hơi công suất nhỏ – trung bình (4-15 tấn/giờ)
• Cần xử lý silic trong tro (dùng làm vật liệu xây dựng hoặc phân bón)

3.4. Viên nén từ phụ phẩm nông nghiệp (cùi bắp, rơm, lục bình)

• Xu hướng mới 2024-2025
• Nhiệt trị tương đương pellet gỗ nhưng giá chỉ bằng 70-80%
• Các nhà máy lớn tại Hưng Yên, Thái Bình, Nghệ An đang mở rộng công suất gấp 3-5 lần

4. Lò hơi đốt than khi chuyển sang đốt Biomass cần cải tạo những gì?

4.1. Cải tạo hệ thống cấp nhiên liệu

Than và sinh khối có đặc tính vật lý hoàn toàn khác nhau:

• Biomass thường nhẹ, xốp, kích thước không đồng đều.

• Dễ bị hút ẩm, dễ bị vón cục.

• Khối lượng riêng nhỏ hơn than nhiều lần → cùng năng suất nhiệt, cần lượng cấp nhiều hơn.

Vì vậy, cần cải tạo:

• Băng tải cấp liệu: tăng chiều rộng, tăng tốc độ hoặc thay mới.

• Phễu chứa nhiên liệu: tăng dung tích, có cơ cấu chống kẹt sinh khối.

• Hệ thống định lượng: thay sang dạng vít tải, cấp liệu định lượng liên tục.

• Bộ phận cắt – nghiền sơ bộ (nếu dùng vỏ cây, gỗ vụn lớn).

4.2. Điều chỉnh hoặc thay thế buồng đốt

Biomass có tốc độ cháy khác than:

• Nhiệt trị thấp hơn.

• Tỏa nhiệt chậm hơn.

• Khối lượng tro nhiều dạng sợi hoặc vụn nhỏ.

Do đó buồng đốt cần:

• Tăng diện tích buồng cháy hoặc thay đổi cấu trúc ghi.

• Thay ghi tĩnh/ghi xích sang loại phù hợp với biomass (ghi rộng hơn, gió phân phối đều hơn).

• Điều chỉnh vị trí gió cấp 1 – cấp 2 để tối ưu quá trình cháy hoàn toàn.

• Thêm tấm hướng gió, cánh phân phối để hạn chế bụi sợi bay lên.

4.3. Cải tạo quạt gió và quạt hút

Sinh khối nhẹ, kích thước nhỏ nên cần:

• Gió cấp nhiều hơn để duy trì quá trình cháy.

• Tốc độ dòng khí cao hơn để đưa nhiên liệu vào vùng cháy.

Các hạng mục thường phải nâng cấp:

• Quạt cấp gió (FD fan): tăng lưu lượng, tăng cột áp.

• Quạt hút (ID fan): tăng công suất để đảm bảo áp âm ổn định.

• Hệ thống đo & điều khiển gió, thêm biến tần để điều chỉnh linh hoạt.

4.4. Bổ sung hệ thống sấy nhiên liệu (nếu cần)

Nhiều loại biomass có độ ẩm cao: mùn cưa, dăm gỗ, vỏ cà phê tươi…

Nếu đốt trực tiếp sẽ:

• Giảm hiệu suất lò hơi.

• Khó cháy ban đầu.

• Tạo nhiều khói trắng và nhựa sinh khối (tar).

Giải pháp:

• Lắp buồng sấy sơ bộ dùng khí nóng tận dụng từ lò.

• Lắp máy sấy trống quay hoặc máy sấy tháp nếu dùng nhiên liệu ẩm > 30%.

4.5. Điều chỉnh hệ thống phân phối gió – gió hồi lưu

Biomass cháy nhanh ở bề mặt và tạo nhiều tro bay dạng sợi → dễ bám vào ống lò, gây quá nhiệt cục bộ.

Vì vậy cần:

• Bố trí lại họng gió, tăng phân tầng gió giúp cháy hoàn toàn.

• Thêm gió hồi lưu để hạ nhiệt độ buồng đốt, hạn chế đóng xỉ.

• Điều chỉnh lưu lượng gió theo từng loại sinh khối (trấu – mùn cưa – viên nén…).

4. 6. Cải tạo hệ thống thu hồi tro – xỉ

Than tạo tro dạng hạt nặng → rơi xuống ghi.

Biomass tạo tro:

• Tro nhẹ, mịn, bụi sợi → dễ bay lên.

• Tro bay nhiều hơn → cần hệ thống xử lý tốt hơn.

Cần cải tạo:

• Cyclone tách bụi: tăng hiệu suất.

• Lò túi lọc (bag filter) hoặc lọc tĩnh điện (ESP).

• Hệ thống thu xỉ đáy ghi phù hợp với tro nhẹ.

• Bổ sung bể chứa tro kín để tránh phát tán bụi.

4. 7. Nâng cấp hệ thống an toàn phòng cháy nổ

Biomass dạng bột, mùn cưa, trấu… có nguy cơ:

• Cháy ngược về kho chứa.

• Nổ bụi (dust explosion) nếu nồng độ bụi cao.

Cần bổ sung:

• Van chặn cháy ngược.

• Cảm biến nhiệt – khói tại kho nhiên liệu.

• Phun sương dập bụi.

• Quạt thông gió chống tích bụi.

4.8. Cập nhật hệ thống điều khiển – đo lường

Khi chuyển sang đốt biomass, các thông số thay đổi nhiều:

• Áp suất buồng đốt.

• Nhiệt độ cháy.

• Lưu lượng gió – khói.

• Tỷ lệ cấp nhiên liệu – gió cần chính xác hơn.

Do đó cần:

• Điều chỉnh PLC/SCADA.

• Thêm cảm biến gió, cảm biến nhiệt độ.

• Cập nhật thuật toán điều khiển để tối ưu quá trình cháy.

4. 9. Kiểm tra kết cấu thân lò và ống lửa

Tro sinh khối có tính bám dính cao hơn than, đặc biệt là:

• Trấu → hàm lượng silica lớn.

• Gỗ → tạo nhựa sinh khối (tar).

Những yếu tố này có thể gây:

• Bám dính ống lửa.

• Giảm truyền nhiệt.

• Tăng nguy cơ nghẹt ống khói.

Vì vậy phải:

• Vệ sinh đường ống thường xuyên.

• Lắp búa đập bụi hoặc thiết bị thổi bụi bằng hơi/nước.

• Kiểm tra cách nhiệt, mối hàn và độ kín khí buồng đốt.

5. Lưu ý quan trọng khi chuyển đổi sang nhiên liệu đốt sinh khối (biomass)

1. Chọn đúng loại sinh khối phù hợp với thiết kế lò hiện tại (tầng sôi, ghi tĩnh, phun…)
2. Ký hợp đồng dài hạn (3-5 năm) với nhà cung cấp uy tín để ổn định giá
3. Lắp hệ thống giám sát nhiệt trị và độ ẩm tự động
4. Đào tạo thợ vận hành (đốt sinh khối khác hoàn toàn khác than)
5. Dự phòng 1-2 tháng nguyên liệu trong mùa mưa

Kết luận

Chuyển đổi từ than sang nhiên liệu sinh khối cho lò hơi không còn là xu hướng mà đã trở thành yêu cầu bắt buộc đối với doanh nghiệp sản xuất công nghiệp Việt Nam giai đoạn 2025-2030. Với chi phí vận hành thấp hơn 30-45%, nguồn cung nội địa dồi dào, chính sách hỗ trợ mạnh mẽ và đặc biệt là đáp ứng được các tiêu chuẩn xuất khẩu khắt khe, đây là thời điểm vàng để doanh nghiệp hành động.

Bạn đã sẵn sàng bỏ than, chuyển sang sinh khối chưa? Hãy để lại câu hỏi hoặc liên hệ trực tiếp Mayzer để được khảo sát miễn phí và báo giá chi tiết!