báo cáo tìm hiểu tiềm năng sinh khối liên quan đến ngô của tỉnh thái bình

Một vài giống ngô cũng được tạo ra với tỷ lệ bắp non cao hơn với mục đích tạo nguồn cung cấp các loại "ngô bao tử" được sử dụng trong ẩm thực của một số quốc gia tại châu Á.. Ngô là loại

KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ

──────── * ───────

BÀI TẬP LỚN MÔN

CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CHẾ BIẾN

DẦU & THAN ĐÁ

TÊN ĐỀ TÀI

TÌM HIỂU TIỀM NĂNG SINH KHỐI LIÊN

QUAN ĐẾN NGÔ CỦA TỈNH THÁI BÌNH

(BÀI TẬP CÁ NHÂN)

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Văn Đình Sơn Thọ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hải Thanh –20106217

(Nhóm Thái Bình)

Lớp: KTCN – K55

HÀ NỘI 04-2013

MỤC LỤC

CHƯƠNG II TIỀM NĂNG SINH KHỐI Ở TỈNH THÁI BÌNH _ 3

2.1 Thống kê sản lượng sinh khối Corn Crop 8

2.2 Chọn địa điểm và nguyên tắc chọn: _ 9

2.3 Thiết lập sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất: _ 10

a) Thiết lập theo cự ly: _ 10 b) Thiết lập theo khả năng có thể thu thập được nguồn Biomass: 12

CHƯƠNG III KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ _ 17

Chương II Tiềm năng sinh khối ở tỉnh Thái Bình

Tỉnh Thái Bình

 Diện tích 6.768,9 ha

 Dân số 196.075 người (2013)

Ngô, bắp hay bẹ (danh pháp hai phần: Zea mays L ssp mays) là một

loại cây lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16

Ngô là cây lương thực được gieo trồng nhiều nhất tại châu Mỹ (Chỉ riêng tại Hoa Kỳ thì sản lượng đã là khoảng 270 triệu tấn mỗi năm) Các giống ngô lai ghép được các nông dân ưa chuộng hơn so với các giống, thứ ngô thông thường do có năng suất cao vì có ưu thế giống lai Trong khi một vài giống, thứ ngô có thể cao tới 7 m (23 ft) tại một số nơi,[1] thì các giống ngô thương phẩm

đã được tạo ra với chiều cao chỉ khoảng 2,5 m (8 ft).Ngô ngọt (Zea

mays var rugosa hay Zea mays var saccharata) thông thường thấp hơn so với

100 cm và rộng 5–10 cm (2–4 ft trên 2-4 inch); thân cây thẳng, thông thường cao 2–3 m (7–10 ft), với nhiều mấu, với các lá tỏa ra từ mỗi mấu với bẹ nhẵn Dưới các lá này và ôm sát thân cây là các bắp Khi còn non chúng dài ra

khoảng 3 cm mỗi ngày Từ các đốt ở phía dưới sinh ra một số rễ

Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa cái hình bông, được bao bọc trong một số lớp lá, và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng không lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu ngô màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp ngô Râu ngô là các núm nhụy thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và sau đó chuyển dần sang màu hung đỏ hay hung vàng Khi được gieo trồng để làm cỏ ủ chua cho gia súc thì người ta gieo hạt dầy dặc hơn

và thu hoạch khi cây ngô bắt đầu xuất hiện các bắp non, do vậy tỷ lệ bắp là thấp Một vài giống ngô cũng được tạo ra với tỷ lệ bắp non cao hơn với mục đích tạo nguồn cung cấp các loại "ngô bao tử" được sử dụng trong ẩm thực của một số quốc gia tại châu Á

Ngô là loại thực vật cần thời gian ban đêm dài và ra hoa trong một lượng nhất định ngày nhiệt độ tăng trưởng > 10 °C (50 °F) trong môi trường

mà nó thích nghi.[2] Biên độ ảnh hưởng mà thời gian ban đêm dài có đối với số ngày cần phải có để ngô ra hoa được quy định theo di truyền và được điều chỉnh bởi hệ thống sắc tố thực vật.[3] Tính chu kỳ theo ánh sáng có thể bị sai lệch ở các giống cây trồng cho khu vực nhiệt đới, nơi mà thời gian ban ngày kéo dài ở các cao độ lớn làm cho cây sẽ phát triển rất cao và chúng không đủ thời gian để ra hoa, tạo hạt trước khi bị chết vì sương giá Tuy nhiên, đặc tính này là hữu ích khi sử dụng ngô làm nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học[4]

Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa đuôi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờ ngô Mỗi râu ngô đều có thể được thụ phấn để tạo ra một hạt ngô trên bắp Các bắp ngô non có thể dùng làm rau ăn với toàn bộ lõi và râu,

thuật hiện đại trong trồng trọt tại các nước phát triển thông thường dựa trên việc gieo hạt dày hơn, tạo ra trung bình khoảng 0,9 bắp.[5]

Các hạt ngô là các dạng quả thóc với vỏ quả hợp nhất với lớp áo hạt, là

kiểu quả thông thường ở họ Hòa thảo (Poaceae) Nó gần giống như một loại

quả phức về cấu trúc, ngoại trừ một điều là các quả riêng biệt (hạt ngô) không bao giờ hợp nhất thành một khối duy nhất Các hạt ngô có kích thước cỡ

hạt đậu Hà Lan, và bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp ngô Mỗi bắp ngô dài khoảng 10 – 25 cm (4 - 10 inch), chứa khoảng 200 - 400 hạt Các hạt có màu như ánh đen, xám xanh, đỏ, trắng và vàng Khi được nghiền thành bột, ngô tạo ra nhiều bột và ít cám hơn so với lúa

mì Tuy nhiên, nó không có gluten như ở lúa mì và như thế sẽ làm cho các thức

ăn dạng nướng có độ trương nở nhỏ hơn

Giống ngô tích lũy nhiều đường hơn tinh bột trong bắp (ngô ngọt) được tiêu dùng chủ yếu dưới dạng rau

Thân cây ngô non tích lũy một chất kháng sinh mạnh là DIMBOA dihydroxy-7-methoxy-1,4-benzoxazin-3-on) DIMBOA là thành viên của nhóm các axít hydroxamic (còn gọi là các benzoxazinoit) có khả năng phòng chống

(2,4-tự nhiên đối với một loạt các loài gây hại như côn trùng, nấm và vi khuẩn gây bệnh DIMBOA cũng được tìm thấy trong một số loài “cỏ” có họ hàng gần, cụ thể là lúa mì Giống ngô đột biến (bx) thiếu DIMBOA rất dễ bị các loài rệp và nấm gây bệnh DIMBOA cũng là chất có tác dụng đề kháng tương đối của ngô non đối với sâu ngô bore châu Âu (họ Crambidae) Khi ngô trở nên già hơn thì hàm lượng DIMBOA cũng như khả năng đề kháng trước sâu bore cũng giảm

Công ty TNHH Việt Sáng (Vĩnh Phúc) vừa sản xuất thành công bột giấy

từ thân cây ngô bằng công nghệ sinh học, tiết kiệm năng lượng, lại không gây ô nhiễm môi trường

Mô tả quy trình công nghệ : Sản xuất bột giấy bằng phương pháp cơ học

Sử dụng enzym để tẩy trắng Không dùng sút

Ưu điểm công nghệ : thân thiện với môi trường

Dây chuyền sản xuất được triển khai tại xã Vĩnh Ninh, huyện Vĩnh Tường với công suất lên tới 1.800 - 2.000 tấn/năm

Dự tính, mỗi năm công ty sẽ thu mua từ 5.000-5.400 tấn thân cây ngô sau thu hoạch cho người nông dân các xã ven sông Hồng, đồng thời giúp các doanh nghiệp trong ngành sản xuất giấy giảm lượng bột nhập khẩu, giảm chi phí đầu vào, giảm giá thành cho các sản phẩm giấy in, giấy viết trong nước

b, Sử dụng lõi ngô cho sản xuất năng lượng sinh học không làm suy giảm chất lượng đất:

Tồn dư của ngô được giữ lại trên các cánh đồng đã thu hoạch để đảm bảo chất lượng đất, nhưng chúng có thể trở thành một nguồn vật liệu thô quan trọng trong sản xuất ethanol cellulosic

Nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đã chỉ ra rằng, chất lượng đất sẽ không suy giảm nếu tồn dư lõi ngô sau thu hoạch được loại bỏ ra khỏi các cánh đồng

Công trình nghiên cứu này do Brian Wienhold - nhà khoa học về đất tại

Cơ quan Nghiên cứu nông nghiệp (ARS) thực hiện, hỗ trợ ưu tiên của USDA

về phát triển các nguồn năng lượng sinh học mới

Wienhold cùng với đơn vị nghiên cứu Quản lý Hệ sinh thái nông nghiệp trực thuộc ARS tại Lincoln, Nebraska và là tác giả chính của nghiên cứu đã so sánh tỷ lệ dòng chảy và sự lãng phí các chất lắng từ các cánh đồng trồng ngô không làm đất – những cánh đồng loại bỏ hoặc giữ lại các tồn dư sau thu

hoạch Các nhà khoa học cũng đã loại bỏ lõi ngô tại một nửa các lô thử nghiệm được bảo vệ bởi các tồn dư này

Sau khi thiết lập các lô thử nghiệm, các nhà khoa học đã tạo ra hai lượng mưa mô phỏng Mô phỏng đầu tiên diễn ra khi các cánh đồng này bị khô hạn,

và mô phỏng tiếp theo diễn ra 24 giờ sau khi đất gần như đã hoàn toàn bão hòa

Trong mô phỏng đầu tiên, trên mảnh đất loại bỏ dư lượng, dòng chảy bắt đầu xuất hiện khoảng 200 giây sau khi "mưa" xuống Dòng chảy từ các lô đất được bảo vệ bởi tồn dư sau thu hoạch chỉ xảy ra khoảng 240 giây sau khi bắt đầu "mưa"

Dòng chảy từ những mảnh đất không có tồn dư sau thu hoạch chứa chất lắng đọng nhiều hơn 30% so với dòng chảy từ tất cả các lô đất được bảo vệ bởi tồn dư sau thu hoạch Tuy nhiên, có hay không có lõi bắp trên các mảnh đất

được bảo vệ bởi tồn dư thực vật sau thu hoạch ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ

Trong một nghiên cứu liên quan, Wienhold đã kiểm tra cách loại bỏ lõi ngô đã ảnh hưởng như thế nào tới hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất Trong suốt một năm, việc lấy mẫu của ông đã cho thấy rằng lõi ngô là một nguồn kali cho đất, nhưng chúng không phải là một nguồn quan trọng của bất kỳ chất dinh dưỡng thực vật nào khác

Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nghiên cứu nông nghiệp, số ra tháng 1/2013

2.1 Thống kê sản lượng sinh khối Corn Crop

a) Mật độ : Dựa theo những quan sát từ phần mềm Geospatial Toolkit ta có

thể đưa ra những số liệu về sản lượng sinh khối Corn Crop toàn tỉnh như sau:

Mức sản lượng này của tỉnh Thái Bình thuộc trong nhóm các tỉnh có mức sản lượng sinh khối Corn Crop ở mức trung bình (60 000 – 130 000

tấn/năm )

b) Trữ lượng: Dựa vào hình dưới ta thấy Mật độ sản lượng sinh khối trung

bình của toàn tỉnh là 99566,63 tấn /năm

Sản lượng này là số liệu chung , không có sự khác biệt lớn gì giữa các huyện

2.2 Chọn địa điểm và nguyên tắc chọn:

a) Chọn địa điểm: Xây dựng nhà máy chế xuất Corn Crop (ngô) tại huyện

Hưng Hà – Thái Bình

 Latitude : 20.5974

 Longitude: 106.2234

b) Nguyên tắc chọn: Với sản lượng sinh khối Corn Crop cho nên việc chọn

và xây dựng nhà máy sản xuât đảm bảo các yêu cầu sau:

Tổng tiểm năng năng lương cao nhất toàn tỉnh : 2,140,992,000 MJ

Lương điện tiềm năng cao : 118944.0 MWh

(phạm vi : 25 km)

- Gần đường lưu thông đẻ thuận tiện cho việc lưu thông hàng

hóa, thuận tiện hơn

- Đảm bảo gần vùng nguyên liệu cung cấp cho nhà máy

- Khảo sát và xem xét kỹ các công việc cần và đủ , lên kế hoạch cho nhà máy trước và sau khi hoạt động và đề ra các giải pháp sẵn để dự phòng

 Thái Bình là tỉnh có sản lượng sinh khối ở mức trunh bình cho nên việc xây dựng nhà máy sản xuất Corn Crop là hợp lý Nếu xây dựng nhà máy chê biến thì nên ngô tìm được nguồn cung câp nguyên liệu liên tục sẽ góp phần làm cho nhà máy phát triển và làm cho nên kinh tế của tỉnh phát triển đổng thời giải quyết được nhu cầu công việc cho người dân trong tỉnh

2.3 Thiết lập sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất:

a) Thiết lập theo cự ly:

Mặc định 100% Obtainable, thay đổi Buffer Distance ( Km):

 Latitude : 20.5974

 Longitude: 106.2234

_Bảng kết quả với Buffer Distance : 100 km_

Buffer Distance (km) Net Potential

Potential (MWh) Net Potential Energy(MJ)

_Biểu đồ quan hệ giữa sản lượng sinh khối với năng lượng điện theo cự ly(%

Obtainable : 100)_

b) Thiết lập theo khả năng có thể thu thập được nguồn Biomass:

Giữ nguyên Buffer Distance ( Km) và thay đổi % Obtainable:

 Mặc định Buffer Distance ( 25km) và thay đổi % Obtainable ( 10% – 90%):

0 10000

MWh Potential

MW Potential

_Biểu diễn mức độ thay đổi 2 tiềm năng MWh và MW phạm vi 25km _

 Mặc định Buffer Distance ( 50km) và thay đổi % Obtainable (

MWh Potential

MW Potential

_Biểu diễn mức độ thay đổi 2 tiềm năng MWh và MW phạm vi 50km _

 Mặc định Buffer Distance ( 75km) và thay đổi % Obtainable (

0 50000

MWh Potential

MW Potential

_Biểu diễn mức độ thay đổi 2 tiềm năng MWh và MW phạm vi 75km _

 Mặc định Buffer Distance ( 100km) và thay đổi % Obtainable ( 10%

0 100000

MWh Potential

MW Potential

_Biểu diễn mức độ thay đổi 2 tiềm năng MWh và MW phạm vi 100km _

Chương III KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ

Ngô ngoài việc cây lương thực được gieo trồng nhiều , có giá trị dinh dưỡng cao thì ngô còn có nhiều ứng dụng khác trong ngành Công nghệp như : chúng ta có thể Sản xuất bột giấy từ thân cây ngô Hay Sử dụng lõi ngô cho sản xuất năng lượng sinh học phục vụ trồng trọt

Nhiều quốc gia đã sử dụng năng lượng sinh học để vận hành ô tô con và

xe tải, thường là dưới dạng pha lẫn với xăng hoặc dầu điezen Hai loại nhiên liệu từ cây trồng chính được sử dụng ở Mỹ hiện nay là etanon từ ngô và dầu điezen sinh học từ đậu nành

Thị trường của các loại nhiên liệu này được dự báo là sẽ tăng trưởng mạnh trong tương lai Do nhu cầu đối với nhiên liệu dạng lỏng ở Mỹ sẽ tăng lên trong vòng 25 năm tới, nên năng lượng sinh học có thể giúp thu hẹp khoảng cách cung cầu, theo nhận định của Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ châu Âu, châu Á, Trung và Nam Mỹ có xu hướng dựa ngày càng nhiều hơn vào nguồn nhiên liệu này

Năng lượng sinh học có vai trò đặc biệt vì nó có thể tái tạo – đơn giản là thông qua việc trồng cây nông nghiệp Chúng ta không thể tái tạo dầu mỏ – nguồn nhiên liệu hàng đầu được sử dụng nhiều nhất trong giao thông vận tải hiện nay Các nhà kinh tế học nói rằng khi nguồn cung dầu mỏ giảm thì giá dầu

mỏ sẽ tăng Các chuyên gia dự báo rằng, năng lượng sinh học sẽ là câu trả lời cho nguồn cung năng lượng trong thế kỉ 21

“Nhiên liệu sinh học đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc thay thế nhiên liệu từ dầu mỏ”, theo lời phát biểu của ông John Urbanchuk, chuyên gia năng lượng sinh học của trung tâm tư vấn LEGC – một hãng

chuyên cung cấp dịch vụ tư vấn, có văn phòng đại diện trên khắp thế giới Thay vào đó, nếu nước Mỹ chỉ thay thế 5% lượng dầu diezen hiện nay bằng nhiên

liệu tái tạo thì quốc gia này sẽ không cần phải nhập dầu thô từ Irắc để sản xuất dầu diezen, theo nhận định của Cơ quan quốc gia về dầu diezen sinh học, nơi

mà Urbanchuk đang làm công tác tư vấn

Urbanchuk nói thêm: “Và còn có những lợi ích khác nữa Nhiên liệu sinh học mang lại thu nhập từ thương mại cho người nông dân, một nguồn thu nhập vô cùng quan trọng đối với họ Nếu bạn có thể cung cấp nguồn thu từ thị trường giúp làm giảm mức trợ cấp của Chính phủ dành cho nông nghiệp, thì số tiền đó có thể sử dụng vào những mục đích khác” Cụ thể là những người trồng ngô đang được hưởng lợi từ việc sản xuất năng lượng sinh học, do Chính phủ

Mỹ có chính sách gia tăng lượng etanon trong hỗn hợp xăng Trong năm 2008, toàn bộ nước Mỹ đã bổ sung thêm hơn 34 tỷ kilôlít etanon vào dầu hỏa, sử dụng 3,2 tỷ giạ ngô (1 giạ ~ 30 kilôgam ngũ cốc) Mục tiêu của chính quyền liên bang là sẽ tăng gấp bốn lần sản lượng etanon vào năm 2022 Khi quy mô sản xuất mở rộng, người ta sẽ cần nhiều ngô hơn Vào năm 2018, sản xuất etanon có thể sử dụng tới 35% sản lượng ngô của Hoa Kỳ, theo đánh giá của

Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ

Ngô là nguyên liệu phù hợp để sản xuất năng lượng sinh học tại Mỹ vì

“chúng tôi giỏi việc trồng ngô và chế biến ngô hơn mọi việc khác” Urbanchuk nói Ngô là một loại ngũ cốc được sản xuất rộng rãi nhất trên đất nước Hoa Kỳ

và hiện nước Mỹ vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra những cách thức trồng ngô hiệu quả hơn Năm ngoái, Hoa Kỳ đã sản xuất 13,2 tỷ giạ ngô – sản lượng lớn nhất từ trước đến nay – và trên diện tích ít hơn 5 triệu mẫu vuông (2,02 triệu hécta) so với năm trước

Cây đậu nành, cây trồng chính dùng để sản xuất diezen sinh học cũng

có thể sản xuất ra 1,4 galon (5,3 lít) dầu diezen sinh học từ đậu nành nên chỉ trong năm 2009, nông dân Mỹ đã cung cấp gần 328 triệu giạ đậu nành để sản xuất diezen sinh học tái tạo

Các quốc gia đi đầu trong sản xuất năng lượng sinh học trên thế giới

Nhiên liệu sinh học và gió được đánh giá là những nguồn năng lượng tái tạo tăng trưởng nhanh nhất tại 30 quốc gia thành viên Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) Các đánh giá cho rằng Ấn Độ sẽ sử dụng nhiên liệu sinh học nhiều hơn 15% trong hai thập kỷ tới và con số này ở Trung Quốc là 10% Ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học cũng tăng trưởng với tốc độ tương tự tại nhiều quốc gia Nam Mỹ

Nhưng Mỹ và Brazil hiện vẫn đang là các quốc gia dẫn đầu và sẽ tiếp tục duy trì vị thế này trong những năm tới Hai quốc gia này sản xuất 70% năng lượng sinh học trên toàn thế giới Trong khi nước Mỹ sản xuất được nhiều etanon hơn thì Bzazil lại chứng tỏ mình là nền kinh tế dẫn đầu trong sản xuất nhiên liệu sinh học Với sự hỗ trợ hiệu quả từ đầu tư của Chính phủ, trong ba thập kỷ qua, Brazil đã tìm cách hoàn thiện hơn nữa quy trình sản xuất etanon từ cây mía Hiện nay, ở quốc gia này, xe hơi không còn vận hành bằng xăng đơn thuần nữa Chính phủ yêu cầu tất cả các phương tiện phải vận hành bằng nhiên liệu hỗn hợp, trong đó etanon chiếm tỉ lệ một phần tư Brazil đã sản xuất được khoảng 25.000 kilôlít etanon trong năm 2008 và xuất khẩu khoảng 15% Mặc

dù thành công của Bzaxil có thể được sao chép, song chỉ có ít nơi trên thế giới

có điều kiện thời tiết và thổ nhưỡng phù hợp với việc trồng mía

Tại các nước đang phát triển, nhiên liệu sinh học đã được sử dụng rộng rãi nhưng dưới dạng khí đốt và khí sưởi phục vụ cho hộ gia đình Các thị

trường nhiên liệu sinh học vẫn chưa phát triển, vì vậy chúng không mang lại nguồn thu nhập Tuy nhiên, điều này có thể sẽ thay đổi vì nhiều quốc gia đang phát triển có tiềm năng vô cùng to lớn về năng lượng sinh học chưa được khai