Nhiên liệu sinh học chưa đủ sạch để thay thế nhiên liệu hóa thạch

Theo tờ Guardian, quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học và năng lượng sinh học phải sử dụng một phần nguồn tài nguyên đất có hạn vốn dùng để sản xuất lương thực và dự trữ than đá trong khi không đảm bảo được việc cắt giảm lượng khí thải carbon.

Việc trồng cây cải dầu (như trong hình) làm nhiên liệu sinh học giành cho xe cộ sẽ tiêu tốn rất nhiều tài nguyên đất trên thế giới (Ảnh The Guardian)

Các loại xe chạy điện dùng nguồn điện được sản xuất thông qua việc đốt ngô và gỗ dường như có thể giúp làm giảm sự phụ thuộc vào nhiêu liệu hóa thạch cũng như giải quyết vấn đề khủng hoảng khí hậu.

Tuy nhiên, dù các dạng năng lượng sinh học có thể làm được điều đó nhưng việc sử dụng đất đai được dùng để sản xuất lương thực và dự trữ than đá để sản xuất năng lượng sinh học không phải là một lựa chọn khôn ngoan bởi sẽ phải sử dụng một diện tích đất rất lớn chỉ để tạo ra một nguồn năng lượng rất nhỏ trong khi lại không giúp làm giảm lượng khí nhà kính thải ra môi trường.

Gia tăng sự cạnh tranh về tài nguyên đất.

3/4 tài nguyên đất canh tác của thế giới đã được sử dụng để đáp ứng nhu cầu lương thực và lâm sản của con người. Nhu cầu này được dự đoán sẽ tăng đến 70% hay thậm chí nhiều hơn vào năm 2050.

Trong khi đó, phần lớn diện tích đất con lại là những hệ thống sinh thái tự nhiên giúp đẩy lượng khí thải carbon gây ra hiện tượng khí hậu nóng lên ra khỏi bầu khí quyển cũng như giúp giúp bảo vệ nguồn nước sạch và bảo tồn đa dạng sinh học.

Với những lợi ích mà đất và các thực vật sống trên đất đem đến như đã nêu ở trên, việc sử dụng đất để sản xuất năng lượng sinh học, dù cho đó chỉ là những khu vực đất bị xói mòn, đồng nghĩa với việc hy sinh phần lớn lượng lương thực, tài nguyên gỗ và trữ lượng than đá có vai trò cực kỳ quan trọng.

Sử dụng tài nguyên đất không hiệu quả

Trong khi quá trình quang hợp có thể hữu ích trong việc giúp cây trồng có thể cung cấp lương thực cho con người thông qua ánh sáng mặt trời thì việc tận dụng nguồn ánh sáng ấy để tạo ra các nguồn năng lượng khác lại không phải là cách hiệu quả để tận dụng ánh sáng mặt trời.

Điều này là bởi, việc sản xuất một lượng nhỏ nhiên liệu từ thực vật cũng sẽ làm tốn nhiều nguồn đất (và nước). Trong một bài viết mới đây, Viện Tài Nguyên Thế Giới (WRI) ước tính, việc cung cấp khoảng 10% nguồn nhiên liệu lỏng của thế giới s\r dụng cho  giao thông vào năm 2050 sẽ phải cần tới gần 30% tổng số năng lượng đang được tiêu thụ để sản xuất mùa màng trên toàn thế giới hiện nay.

Một vài nghiên cứu cho thấy, năng lượng sinh học có thể đáp ứng 20% nhu cầu năng lượng hàng năm của thế giới vào năm 2050. Tuy vậy, để sản xuất được lượng năng lượng sinh vật này đòi hỏi phải sử dụng toàn bộ số lượng thực vật, gỗ và cỏ cho các loại gia súc ăn trong một năm của thế giới hiện nay.

Không làm giảm khí thải nhà kính

Việc đốt nguồn sinh chất, dù trực tiếp từ gỗ hay dưới dạng ethanol hay biodiesel đều thải ra khí CO2 giống như việc đốt nguồn nhiên liệu hóa thạch. Trên thực tế, việc đốt nguồn sinh chất một cách trực tiếp thải ra lượng khí CO2 nhiều hơn khi đốt nhiên liệu hóa thạch để sản sinh ra cùng một lượng năng lượng.

Song, phần lớn những ước tính đều cho thấy, lượng khí thải nhà kính mà năng lượng sinh học có thể giảm thiểu được chỉ tương đương với lượng khí thải nhà kính mà nguồn năng lượng hóa thạch giảm thiếu trong khi lại không bao gồm lượng khí CO2 được thải ra khi nguồn sinh chất bị đốt cháy.

Việc không tính đến lượng khí CO2 nói trên dựa trên giả thiết rằng, việc thải ra khí CO2 trong quá trình sản xuất năng lượng sinh học hoàn toàn được hấp thụ bởi các loại thực vật được trồng để tạo ra sinh chất.

Tuy nhiên, nếu những thực vật này có sinh sôi này nở đi chăng nữa thì việc chuyển đổi chúng thành năng lượng sinh học sẽ không giúp loại trừ được bất kì lượng carbon ra khỏi bầu khí quyển và chính vì thế không thể không tính đến lượng CO2 thải ra trong quá trình đốt sinh chất.

Thêm vào đó, khi những cánh rừng rừng tự nhiên bị đốn hạ để sản xuất năng lượng sinh học hay để thay thế đất canh tác được chuyển đổi nhằm phát triển nhiên liệu sinh học thì lượng khí thải nhà kính sẽ tăng lên.

Việc sử dụng thế hệ công nghệ cải tiến để chuyển đổi nguyên liệu, điển hình như chất thải từ các vụ mùa thành năng lượng sinh học đã đóng vai trò quan trọng và tránh được việc phải cạnh tranh nguồn tài nguyên đất. Tuy nhiên, phần lớn những chất thải này đã được sử dụng làm nguồn thức ăn cho động vật hay được dùng để tăng độ màu mỡ cho đất. Trong khi đó, những loại việc thu thập số chất thải còn lại thì lại quá đắt đỏ.

Mặc dù vậy, vẫn còn rất nhiều nguồn nhiên liệu có thể thay thế cho nguồn năng lượng sinh học được sản xuất sử dụng nguồn tài nguyên đất như việc sử dụng các tấm pin mặt trời để chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành năng lượng giống như năng lượng sinh học để mọi người có thể sử dụng. Việc sử dụng các tấm pin mặt trời này có hiệu quả cao và hạn chế việc tiêu thụ nước.

Hệ thống pin mặt trời ngày nay có thể sản xuất ra nguồn năng lượng nhiều gấp 100 lần so với việc sản xuất bằng năng lượng sinh học trên cùng một hecta đất. Do các động cơ điện có hiệu quả tốt hơn gấp 2- 3 lần so với các động cơ đốt trong nên việc sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời có thể tạo ra được nguồn năng lượng lớn hơn gấp 200- 300 lần để cung cấp cho các phương tiện giao thông so với nguồn năng lượng sinh học hiện nay.

Một trong những thách thức lớn nhất mà thế hệ chúng ta phải đối mặt là cách mà thế giới có thể đáp ứng nhu cầu lâu dài của lượng dân số được dự đoán sẽ đạt 9.6 tỉ người vào năm 2050. Việc sử dụng tài nguyên đất nhằm đáp ứng nguồn nhiên liệu sinh học sẽ phải cạnh tranh gay gắt với quá trình sản xuất lương thực và khiến cho thách thức này trở nên ngày càng nặng nề hơn.

Đất của thế giới là nguồn tài nguyên có hạn. Khi Trái đất ngày càng đông đúc thì nguồn đất màu mỡ và nguồn thực vật mà Trái đất cung cấp trở nên giá trị hơn đối với lương thực, gỗ và sự tích lũy than đá-những thứ mà không có một nguồn tài nguyên nào khác có thể thay thế./.