NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CAO HỌC ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI

NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO ĐỘNG NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO ĐỘNG Viện Cơ khí động lực,Viện Cơ khí động lực, Đại học Bách khoa Hà Nội School of Transportation EngineeringHanoi Univers

Trang 1

PGS.TS L PGS.TS LÊ ANH TUẤN Ê ANH TUẤN

Bài

Bài giảng giảng

NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

ALTERNATIVE FUELS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

((Dùng Dùng cho cho học học viên viên cao cao học học))

H

Hà à Nội Nội, , 07 07//2012 2012

Trang 2

NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO ĐỘNG

Viện Cơ khí động lực,Viện Cơ khí động lực,

Đại học Bách khoa Hà Nội

School of Transportation EngineeringHanoi University of Science and Technology

¾ Lời nói đầu

¾ Các nguồn năng lượng toàn cầu và tình trạng năng lượng hiện tại

¾ Nhiê liệ th thế

¾ Nhiên liệu thay thế

• Giới thiệu về nhiên liệu sinh học

• Các loại nhiên liệu khác ạ ệ

¾ Chiến lược khuyến khích sử dụng nhiên liệu sinh học

Trang 3

Chương 2 Nhiên liệu sinh học dùng cho động cơ xăng

(Bio-fuels for gasoline engines)

¾ Giới thiệu chung về bioethanol và biomethanol

¾ Các thuộc tính của ethanol và bioethanol

¾ Tì h hì h ả ất à ử d th l

¾ Tình hình sản xuất và sử dụng ethanol

¾ Nguồn nguyên liệu sản xuất ethanol

¾ Công nghệ sản xuất ethanol

• Công nghệ lên men sản xuất bioethanol

• Công nghệ sinh học sản xuất bioethanol từ nguyên liệu xenluloza

¾ Sử dụng nhiên liệu sinh học bioethanol trên động cơ

• Sử dụng nhiên liệu sinh học bioethanol E5, E10 và E20

• Phương tiện sử dụng nhiên liệu linh hoạt FFV và nhiên liệu E85 Phương tiện sử dụng nhiên liệu linh hoạt FFV và nhiên liệu E85

Nội dung

Chương 3 Nhiên liệu sinh học dùng cho động cơ

diesel (Bio-fuels for diesel engines)

¾ Khái quát về biodiesel

¾ Các thuộc tính của biodiesel

¾ Tình hình sản xuất và sử dụng biodiesel

¾ Nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel

¾ Công nghệ sản xuất biodiesel

¾ Sử dụng nhiên liệu biodiesel trên động cơ

• Phản ứng của các nhà sản xuất ôtô đối với nhiên liệu sinh học Phản ứng của các nhà sản xuất ôtô đối với nhiên liệu sinh học

biodiesel

• Đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật, phát thải và độ bền của động cơ khi sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel

khi sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel

Trang 4

Nội dung

Chương 4 Sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LPG, khí thiên nhiên hóa lỏng LNG, khí thiên nhiên nén CNG và khí sinh học biogas trên động cơ (Utilization of liquefied

petrolium gas, liquefied natural gas and compressed natural gas in

engines) g )

¾ Giới thiệu về khí hóa lỏng LPG

¾ Giới thiệu về khí thiên nhiên hóa lỏng LNG và khí thiên nhiên nén g CNG

¾ Khí sinh học biogas dùng cho động cơ

¾ Tình hình sản ất à sử d ng LPG CNG LNG

¾ Tình hình sản xuất và sử dụng LPG, CNG, LNG

¾ Phương tiện sử dụng nhiên liệu LPG, CNG, LNG

Nội dung

Chương 5 Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ 2 và các loại nhiên liệu thay thế khác (bio-fuels second generation and other alternative fuels)

¾ Giới thiệu chung

¾ Bi th l từ li l ll

¾ Bioethanol từ lignocelullose

¾ Nhiên liệu tổng hợp (synthetic fuels) hay BTL (biomass to liquid)

¾ Nhiên liệu DME (DeMethil Ether)

¾ Nhiên liệu hyđrô và pin nhiên liệu (fuel cells)

Trang 5

H hầ iới thiệ hữ thô ti khái át ề tì h

Học phần giới thiệu những thông tin khái quát về tình hình sản xuất, sử dụng nhiên liệu thay thế trong nước

và trên thế giới đặc biệt là nhiên liệu sinh học

và trên thế giới, đặc biệt là nhiên liệu sinh học

Quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học bioethanol,

biodiesel, biogas

Sử dụng nhiên liệu thay thế nói chung và nhiên liệu Sử dụng nhiên liệu thay thế nói chung và nhiên liệu

sinh học nói riêng cho động cơ đốt trong

Tài liệu tham khảo

1. Ayhan Demirbas, 2008, Biodiesel a realistic fuel alternative for diesel

engine Springer.

2. BIODIESEL, http://www.biodiesel.org/ Official site of the national

biodiesel board, US.

3. David M Mousdale, 2008, BIOFUELS - Biotechnology, Chemistry, and

Sustainable Development, CRC Press, Taylor & Francis Group.

4. Caye M Drapcho, Nghiem Phu Nhuan, Terry H Walker, 2008, Biofuel

engineering process technology, Mc Graw Hill.

5. International energy agency (IEA), 2004, Biofuel for transport, An

International Perspective Printed in France by Chirat.

6. Worldwatch Institute, 2007, Biofuels for transport : global potential and

implications for energy and agriculture, Earthscan, UK.

Trang 6

7 Le Anh Tuan, Pham Minh Tuan, Tran Quang Vinh, Nguyen The

Luong, 2009, Impacts of Using Gasohol E5 and E10 on Performance and

Exhaust Emissions of in used Motorcycles and Cars in Vietnam WAESE Exhaust Emissions of in-used Motorcycles and Cars in Vietnam, WAESE,

Bangkok.

8 Le Anh Tuan Pham Minh Tuan et al 2009 Experimental Findings of

8. Le Anh Tuan, Pham Minh Tuan, et al., 2009, Experimental Findings of

Using Biodiesel on Engines and on Transport Vehicles: A Case Study in Vietnam, APAC15, Hanoi.

9. Lê Anh Tuấn, 2009, Kết quả thử nghiệm đối chứng và thử nghiệm bền

động cơ dùng nhiên liệu sinh học biodiesel B5 làm từ mỡ cá Báo cáo

khoa học đề tài nhánh cấp Nhà nước, PTN Động cơ đốt trong.

10 Le Anh Tuan, 2009, An overview of renewable energy in Vietnam:

11) Lê Anh Tuấn 2012 Nhiên liệu thay thế dùng cho động cơ đốt trong:

11) Lê Anh Tuấn, 2012, Nhiên liệu thay thế dùng cho động cơ đốt trong:

Tiềm năng, sản xuất và sử dụng ở việt nam, Hội nghị toàn quốc ngành nhiệt lần thứ II

12) Nguyễn Đức Cường, 2012, Chiến lược và quy hoạch tổng thể phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam, Hội nghị khoa học toàn quốc ngành

Nhiệt Việt N lầ thứ II

Nhiệt Việt Nam lần thứ II

13) Tuan Anh Le, Truc The Nguyen, 2012, Experimental Study on

P f E i i d C b ti Ch t i ti f Si l

Performance, Emissions and Combustion Characteristics of a Single

Cylinder Dual Fuel LPG/Diesel Engine, SETC 2011, Japan

JSAE20119562/SAE2011-32-0562

14) Le Anh Tuan, at.al Investigation of motorcycle engine’s characteristics fueled with ethanol-gasoline blends, 4th AUN/SEED-Net Regional

Conference on New/Renewable Energy

15) Rafael Luque, 2008, Biofuels: A technological perspective Energy &

Environmental Science, RSC Publishing.

Trang 7

16. Rafael Luque, 2009, Situation of biofuels in spain: present and future,

WAESE, Bangkok.

17. Yong Kang, 2009, Situation of Alternative Fuels in Korea, WAESE,

Bangkok.

18. Chinda Charoenphonphanich, 2009, E20 Fuel Impacts on Existing

Vehicles in Thailand, WAESE, Bangkok.

19. Thibodee Harnprasert, 2009, Potentials and Opportunity of Green Fuels

for Thailand, WAESE, Bangkok.

20. Kaoru Fujimoto, 2009, Development of New Synthetic Fuels in Japan,

WAESE, Bangkok.

21. Shu-Yii Wu, 2009, Develpoment of Biomass to Hydrogen Energy in

Taiwan, WAESE, Bangkok.

Xin Xin trân trân trọng trọng cám cám ơn ơn !!

Trang 8

TỔ ỔNG QUAN V NG QUAN VỀ Ề NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

1) Le Anh Tuan, 2009, AN OVERVIEW OF RENEWABLE ENERGY IN VIETNAM:POTENTIAL, RESEACH & DEVELOPMENT AND USE, ASEAN-China New andRenewable Energy Development and Utilization Forum

2) Nguyễn Đức Cường, 2012, Chiến lược và quy hoạch tổng thể phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam Hội nghị khoa học toàn quốc ngành Nhiệt Việt Nam lầnlượng tái tạo ở Việt Nam, Hội nghị khoa học toàn quốc ngành Nhiệt Việt Nam lầnthứ 2

Nộ ội dung i dung

Giới thiệ

Giới thiệu

Tiềm năng về năng lượng tái tạo ở Việt Nam g g ợ g ạ ệ

Hiện trạng sử dụng năng lượng tái tạo ở Việt Nam

Các chính sách về năng lượng tái tạo ở Việt Nam

ế

Kết luận

Trang 9

Electricity Consumption (billion

2.2

Rural Electricity Consumption (Per N/A

$1 per day (%): 2.2 Consumption (Per

N/A

Carbon dioxide emissions per capita

(metric tons):

1.176 Unemployment, total(% of total labor force): 2.1

Tiềềm năng v m năng về ề năng l năng lượ ượng ng tá tái i tạ tạo o ở ở Vi Việệt Nam t Nam

Năng lượng sinh khối

ế

g

Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, bãp g g p ( 60 82 72 37

mía, sắn, trấu, vỏ dừa và càfe ) 60,82 72,37

Trang 10

Năng lượng sinh khối

Sinh khối

Tỷ trọng có thể dùng cho các dịch vụ năng

Công suất điện dự kiến (MW)

Số giờ vận hành bình quân ( iờ/ ă )

Công suất điện(GW.h/năm )

Năng lượng mặt trời

kWh/m 2 /năm Khả năng sử dụng kWh/m /năm

Trang 11

Năng lượng gió

Năng lượng gió đo được ở một số vị trí điển hình (source: H.L.Pham,2009)

Vị trí Tốc độ gió trung bình năm ở độ cao

65m so với mặt đất m/s

Dữ liệu EVN Dữ liệu WB

Mong Cai, Quang Ninh 5,80 7,35

Phuong Mai, Binh Dinh 7,3 6,56

Phuoc Minh, Ninh Thuan 7,22 8,03

Tuy Phong, Binh Thuan 6,89 7,79

i i h

• Tổng tiềm năng về năng lượng gió :1785 MW

• Miền Bắc: 50MW Miền Trung: 880MW Miền Nam: 855 MW

Miền Bắc: 50MW, Miền Trung: 880MW, Miền Nam: 855 MW

Trang 12

Hiệện n trạ trạng s ng sử dụ ử dụng năng l ng năng lượ ượng ng tá tái i tạ tạo o ở ở Vi Việệt Nam t Nam

Khai thác và sử dụng cho sản xuất điện

¾ Tính đến 2010 tổng công suất lắp đặt các nhà máy/trạm

¾ Tính đến 2010, tổng công suất lắp đặt các nhà máy/trạm

phát điện từ NLTT đạt khoảng 600MW (khoảng 2% tổng

• Điện từ sinh khối: 150MW

¾ Sản xuất điện nối lưới:

• Thủy điện nhỏ, tổng công suất khoảng 450MW (1,65 tỷ kWh năm 2010)

• Điện gió: 7,5MW

• Điện từ sinh khối (bã mía): 30MW,

• Điện từ rác thải sinh hoạt: 2 4MW

• Điện từ rác thải sinh hoạt: 2,4MW

¾ Cung cấp điện ngoài lưới và tự dùng

• Khai thác tại chỗ để cung cấp điện cho vùng sâu, vùng xa, hải ả

Khai thác và sử dụng cho sản xuất nhiệt

¾ Năng lượng sinh khối: Tổng tiêu thụ năng lượng gỗ và các phế thải nông – lâm nghiệp cho mục đích nhiệt: khoảng trên 10 triệu TOE

Trang 13

ỗ ấ

Nguyên liệu gỗ : 24,5 tri ệu tấn

Rơm rạ : 7,8 tri ệu tấn

Trấu : 2,7 tri ệu tấn

Các loại sinh khối và phụ phẩm

khác : V ỏ café, vỏ hạt, cây và bắp ngô,

đậu dừa ngọn và lá mía gỗ lát :

đậu, dừa, ngọn và lá mía, gỗ lát…:

1,68 triệu tấn năng lượng tương đương

( TOE) Năm 2002.

Units: KTOE – Year 2002

Trang 14

Units: KTOE – Year 2002

Điện Nồi hơi, sản xuất đường

Công suất nhiệt: 3-20 kWth đốt trực tiếp

3/4 hộ gia đình sử dụng sinh khối làm nguyên liệu đun nấu

chính

+ Các lò đun truyền thống: Hiệu suất thấp: 8-15%

+ Lò đun cải tiến: Đạt hiệu suất khoảng 25%

Trang 15

Sử dụng bã mía làm nguyên liệu đốt (độ ẩm 48-52%)

Nồi hơi

Sử dụng bã mía làm nguyên liệu đốt (độ ẩm 48 52%)

Hầu hết các lò hơi đều được nhập khẩu

Nhà máy mía đường Trạm phát điện nhờ đốt trấu 50kW

School of Transportation EngineeringHanoi University of Science and TechnologyTrạm phát điện nhờ đốt trấu 50kW

Trang 16

Sử dụ ử dụng sinh kh ng sinh khố ối i ((bio bio mass mass) ) ở ở Vi Việệt Nam t Nam

Công nghệ đóng bánh bio-mass ở Việt Nam

Máy đóng bánh Biomass và máy đóng bánh vỏ trấu

¾ Khí sinh học: 200.000 hầm khí sinh học được xây dựng (cuối 2010), quy mô hộ gia đình (5 - 20 m3), tổng năng lượng khoảng 85 TOE

¾ Năng lượng mặt trời: sử dụng để đun nước nóng; tăng mạnh

từ 4000 2 (2005) lê 70 000 2 (2012)

từ 4000 m2 (2005) lên 70.000 m2 (2012)

¾ Nhiên liệu sinh học: được trình bày chi tiết trong phần sau

Trang 17

Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg : Chiến lược phát triển bền vững ở Việt nam:

¾ Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo:

• Khuyến khích các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng sinh khối, thủy điện nhỏ, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, địa nhiệt

¾ Chính sách hỗ trợ tài chính cho các nguồn năng lượng tái tạo:

¾ Sử dụng các chính sách thuế để khuyến khích phát triển ụ g y p

năng lượng tái tạo

Cá

Các c chí chính nh sá sách v ch về ề năng l năng lượ ượng ng tá tái i tạ tạo o

Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg : Chiến lược phát triển bền vững ở Việt nam :

¾ Chính sách về tiêu thụ năng lượng: Chương trình quốc gia về

sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

• Tiết kiệm 3 ÷ 5% tiêu thụ năng lượng: giai đoạn 2006 – 2015

• Tiết kiệm 5 8% năm 2025

• Tiết kiệm 5 – 8% năm 2025

• Đối mặt với nhiều khó khăn: thiếu thuế năng lượng hay thuế cácbon, công nghệ phát triển thấp, các thiết bị kém hiệu quả, không đủ tài

hí h h đổi ới ô hệ chính cho đổi mới công nghệ

Trang 18

• Làm chủ công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học

• 100.000 tấn E5, 50.000 tấn B5, 0.4% nhu cầu nhiên liệu ở Việt Nam

• Xây dựng được các kế hoạch khả thi về nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học

¾ Đến 2015:

• 250.000 tấn ethanol và biodiesel (pha trộn 5 triệu tấn E5 và B5)

• 1% nhu cầu nhiên liệu

¾ Tầm nhìn đến 2025:

• 1,8 triệu tấn ethanol và biodiesel

• 5% nhu cầu nhiên liệu

Cá

Các c chí chính nh sá sách v ch về ề năng l năng lượ ượng ng tá tái i tạ tạo o

Những khuyến khích về tài chính:

• Các tổ chức cá nhân trong và ngoài Việt Nam đầu tư vào các Các tổ chức, cá nhân trong và ngoài Việt Nam đầu tư vào các

dự án sản xuất điện từ năng lượng tái tạo sẽ được miễn thuế thu nhập doanh nghiệp cho việc sản xuất năng lượng tái tạo từ

• Các dự án năng lượng tái tạo được phep vay nợ dài hạn (7

đế 10 ă ) ới lãi ất đãi từ ỹ hát t iể ă l tái

đến 10 năm) với lãi suất ưu đãi từ quỹ phát triển năng lượng tái tạo

¾ Chính phủ cần có chính sách nhất quán trợ giá cho mỗi 1kWh

điện năng sản xuất từ năng lượng tái tạo

Trang 20

NHIÊN LIỆU THAY THẾ DÙNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG:

Tiềm năng, sản xuất và

ứng dụng ở Việt Nam

PGS.TS Lê Anh Tuấn

Bộ môn Động cơ đốt trong

Viện Cơ khí Động lực

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nội dung

Đặt vấn đề

Các loại nhiên liệu thay thế

Tính chất của nhiên liệ tha thế

Tính chất của nhiên liệu thay thế

Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu thay thế

Trang 21

Sự phát triển của công nghiệp và số lượng các phương tiện GTVT Æ nhu c ầu sử dụng năng lượng tăng cao:

Vấn đề an ninh năng lượng:

Nhiên liệu

Yêu cầu:

(Khi sử dụng cho động cơ đốt trong)

• Dễ dàng hình thành hỗn hợp không khí – nhiên liệu; dễ cháy và cháy không tạo tro

• Trọng lượng nhẹ và có mật độ năng lượng lớn

• Dễ cung cấp cho phương tiện

• Có thể hoạt động tức thì

Là loại nhiên liệu tốt nhất đáp ứng các yêu

cầu trên, bao gồm các hợp chất H-C,

Chủ yếu được chế biến từ dầu thô (xăng,

(LPG)

diesel)

Trang 22

Lượng dầu dự trữ năm 2005 (tỷ thùng)

Lượng dầu dự trữ năm 2006 (tỷ thùng)

Trang 23

Kịch bản đa dạng hóa nhiên liệu ở Châu Âu

100 % nhu cầu năng lượng

G li / Gasoline / Diesel Electricity & Electricity & hydrogen

Trang 24

Đặt vấn đề

¾ Đa dạng hoá nguồn năng lượng: năng lượng mặt trời năng lượng gió

¾ Đa dạng hoá nguồn năng lượng: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ triều, năng lượng hạt nhân

¾ Sử dụng nhiên liệu thay thế (NLTT) trên động cơ đốt trong

Phân loại các nhiên liệu thay thế dùng cho động cơ

o Bio-ethanol / bio-methanol Diesel sinh học (biodiesel / FAME)

Khí sinh học (biogas) Dầu thực vật hyđrát hoá (HVO)

n Khí sinh học (biogas) Dầu thực vật hyđrát hoá (HVO)

Dimethyl ether (DME) y ( )

Trang 25

Lựa chọn nhiên liệu thay thế cho động cơ đốt trong

Nguồn: Daimler AG, CHLB Đức

Cồn (alcohol)

Công thức hoá học là C Công thức hoá học là CnnH H2n+12n+1OH, thể lỏng, không màu có trị số octane cao OH, thể lỏng, không màu có trị số octane cao

Tồn tại ở 4 dạng chính: ethanol (C2H5OH), methanol (CH3OH), butanol

Nguồn nguyên liệu: mía, của cải đường, ngô, sắn (thế hệ thứ I)

phế phẩm nông, lâm nghiệp, gỗ (thế hệ thứ II)

Trang 26

Dầu thực vật và bio-diesel

Dầu thực vật: thu được từ quá trình ép các hạt có dầu như hạt cải dầu, hướng Dầu thực vật: thu được từ quá trình ép các hạt có dầu như hạt cải dầu, hướng

dương, đậu nành, cọ, dừa, jatropha

Bio-diesel: có công th ức hoá học chung là 3(R-COO-CH3)

Quy trình sản xuất bio-diesel:

Quá trình Fischer-Tropsch (FT) có dạng như sau: Quá trình Fischer Tropsch (FT) có dạng như sau:

2

2 H

n m

Trang 27

Hyđrô và khí giàu hyđrô

Hyđrô: được sản xuất từ hyđrôcácbon hoá thạch, từ nước và sinh khối Hyđrô: được sản xuất từ hyđrôcácbon hoá thạch, từ nước và sinh khối

+ dạng lỏng (P = 1atm, T = -253 dạng lỏng (P 1atm, T 253 C)0C)

Khí giàu hyđrô: hỗn hợp của hyđrô và một số khí khác như Ôxy (khí HHO), CO

• Khí HHO: là s ản phẩm của quá trình điện phân nước, còn được gọi là khí Brown khí hydroxyl khí hydroxygen

Brown, khí hydroxyl, khí hydroxygen

• Khí đốt tổng hợp – syngas: là sản phẩm của quá trình khí hoá than, sinh

khối (gỗ, rơm rạ, trấu )

Khí dầu mỏ hoá lỏng (Liquefied Petroleum Gas – LPG)

LPG: là s LPG: là s ản phẩm của quá trình hoá lỏng khí đồng hành thu được trong quá ản phẩm của quá trình hoá lỏng khí đồng hành thu được trong quá trình chưng cất dầu mỏ

Thành phần chính: propan C3H8và butan C4H10

Lưu trữ LPG: hoá lỏng với nhiệt độ và áp suất phù hợp

propan/butan khoảng 60/40

Trang 28

Khí thiên nhiên (Natural Gas – NG)

Khí thiên nhiên: là s Khí thiên nhiên: là s ản phẩm thu được từ quá trình khai thác tại các mỏ khí, là ản phẩm thu được từ quá trình khai thác tại các mỏ khí, là một loại nhiên liệu có nguồn gốc hoá thạch

Thành phần chính: chủ yếu là methane CH4(80-90%), còn lại là một số chất

khác như C2H6, C3H8, C4H10

Lưu trữ khí thiên nhiên:

Dimethyl Ether (DME)

DME: có công th DME: có công th ức hoá học là CH ức hoá học là CH33-O-CH O CH33, được dùng thay thế cho diesel trên được dùng thay thế cho diesel trên động cơ cháy do nén

Nguồn nguyên liệu: khí thiên nhiên, than đá và sinh khối

Quy trình sản xuất:

Sơ đồ sản xuất Dimethyl Ether (DME)

Trang 29

Than hoá lỏng (Coal To Liquid – CTL) & Khí hoá lỏng (Gas To

Sơ đồ sản xuất than hoá lỏng (CTL)

Than hoá lỏng (Coal To Liquid – CTL) & Khí hoá lỏng (Gas To

Trang 30

Tính chất của các loại NLTT

So sánh tính chất của các loại nhiên liệu thay thế cho động cơ đánh lửa với nhiên liệu truyền thống – xăng

Tính chất Xăng Ethanol Methanol Hyđrô (khí) LPG CNG LNG

Tính chất Diesel Dầu thực vật Bio-diesel Dimethyl Ether

Trang 31

Tình hình trên thế giới

Cồn Ethanol Cồn Ethanol

• Năm 2010, Mỹ có sản lượng Ethanol lớn nhất thế giới, khoảng 42,86 tỷ lít Năm 2010, Mỹ có sản lượng Ethanol lớn nhất thế giới, khoảng 42,86 tỷ lít (2,9 triệu lít là Ethanol thế hệ thứ II) Tiếp theo là Brazil với 26,09 tỷ lít và Trung Quốc với 7,19 tỷ lít, trên tổng cộng 91,66 tỷ lít của toàn thế giới.

Cánh đồng Ngô tại Mỹ Cánh đồng Mía tại Brazil

30,4%

Châu Đại Dương Các nước khác Châu Phi Trung/Nam Mỹ Châu Á-TBD 6,4%

Trang 32

Tình hình sản xuất & sử dụng NLTT

• Rất nhiều quốc gia trên thế giới đã bán xăng E5-E25, thậm chí là E85 và Rất nhiều quốc gia trên thế giới đã bán xăng E5 E25, thậm chí là E85 và E100 cho các phương tiện linh hoạt (Flexible Fuel Vehicles – FFV).

Câ ă t i Mỹ ới Cây xăng tại Mỹ với nhiều tỷ lệ xăng pha cồn khác nhau (giá giảm dần khi (giá giảm dần khi tăng tỷ lệ Ethanol trong nhiên liệu)

Các nước khác Châu Phi 59,7%

6,4%

0 12%

0,0009%

Châu Phi Trung/Nam Mỹ Châ Á TBD ,

0,41%

Tỷ trọng Ethanol tiêu thụ của thế giới theo khu vực năm 2010

Trang 33

Cồn Methanol Cồn Methanol

và lượng tiêu thụ Methanol lớn nhất

thế iới

thế giới

xuất được 48,24 tỷ lít và dự kiến tăng ợ , ỷ ự g

lên 62,8 tỷ lít vào năm 2015 (chủ yếu

từ than đá).

28,5 tỷ lít Methanol, chiếm 40% toàn

cầu Nhưng chỉ có khoảng 8,8% là

Dầu thực vật và bio-diesel Dầu thực vật và bio diesel

• Dầu cọ chiếm ~ 30%, dầu đậu nành ~ 28%, dầu từ hạt cải dầu ~ 15%, dầu Dầu cọ chiếm 30%, dầu đậu nành 28%, dầu từ hạt cải dầu 15%, dầu hướng dương ~ 9%.

Trang 34

dầu ăn và nhiên liệu cho động cơ

khoảng 80% sản lượng thế giới.

toàn thế giới (chiếm 52,2%).

10,8%

12%,1

Bắc MỹTây Âu20,5%

Tây ÂuChâu Đại DươngCác nước khác

52,2%

0,32%

0,57%

Châu PhiTrung/Nam MỹChâ Á TBD

Trang 35

(chủ yếu là trên máy nông nghiệp).

trong đó tập trung chủ yếu tại châu Âu với khoảng 66,3%.

6,8%

13 5%

9,2%

Bắc MỹTây Âu

Hyđrô Hyđrô

40% từ khí thiên nhiên, 30% từ dầu thô, 18% từ than đá, 4% từ quá trình

điện phân nước và 1% từ sinh khối.

điện và GTVT.

Trạm phát điện sử dụng pin nhiên liệu Ô tô sử dụng pin nhiên liệu

Trang 36

Khí dầu mỏ hoá lỏng (LPG) Khí dầu mỏ hoá lỏng (LPG)

trung chủ yếu ở khu vực Trung Đông Châu Á – Thái Bình Dương là nơi có

tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, khoảng 4,6%

nấu nướng, chỉ có 8,1% ứng dụng cho lĩnh vực GTVT g, , g ụ g ự

tiêu thụ nhiều LPG nhất thế giới, với khoảng 1,7 triệu xe Một phần ba các xe

do hãng Ford sản xuất là sử dụng LPG

phần làm LPG trở thành nhiên liệu được sử dụng nhiều thứ 3, chỉ sau xăng

Trang 37

Khí thiên nhiên (NG)

Đường ống dẫn khí thiên nhiên

Khí thiên nhiên (NG)

Một vài ví dụ về phương tiện GTVT sử dụng khí thiên nhiên

Trang 38

Dimethyl Ether (DME) Dimethyl Ether (DME)

Nguồn: International DME Association

Dimethyl Ether (DME) Dimethyl Ether (DME)

nhiên liệu diesel thế hệ thứ hai và ứng dụng lên các phương tiện.

lệ 20% DME / 80% LPG Trung bình, mỗi năm thế giới tiêu thụ hết 38-50 tỷ lít DME.

Động cơ Volvo sử dụng DME Xe tải Volvo sử dụng DME

Trang 39

Tình hình tại Việt Nam

Năm 2007, thủ tướng chính phủ ra quyết định số 177/2007/QĐ-TTg: “Dự án phát Năm 2007, thủ tướng chính phủ ra quyết định số 177/2007/QĐ TTg: Dự án phát

triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn 2025”:

• Đến năm 2010:

• Đến năm 2015:

• Tầm nhìn đến năm 2025: Tầm nhìn đến năm 2025:

• Một số nhà máy cồn Ethanol đã đi vào hoạt động (Đại Lộc, Cát Lái), đang Một số nhà máy cồn Ethanol đã đi vào hoạt động (Đại Lộc, Cát Lái), đang tiến hành xây dựng 3 nhà máy mới của PV Oil.

Khu vực trồng sắn Nhà máy cồn Đại Lộc, Quảng Nam

Trang 40

phố lớn: 12 cây xăng của PV Oil và 10 cây xăng do PETEC quản lý

Hình ảnh cây xăng bán xăng sinh học E5

trung ở khu vực phía nam: công ty Agifish An Giang, công ty TNHH Minh Tú

tại Ô Môn, Cần Thơ

lít bio-diesel được sử dụng ợ ụ g

chỉ dừng lại ở quy mô PTN.

Khí hyđrô và khí giàu hyđrô

vụ cho công nghiệp

vụ cho công nghiệp.

được ứng dụng trong các trạm phát điện cỡ nhỏ, lò gốm Tân Mai, lò đốt khí hoá trấu tại An Giang

Tiêu đề	Nhiên Liệu Thay Thế Dùng Cho Động Cơ Đốt Trong
Tác giả	L Lấ ấ An Tuấn
Người hướng dẫn	PGS.TS. Lờ Anh Tuấn
Trường học	Hanoi University of Science and Technology
Chuyên ngành	Transportation Engineering
Thể loại	giáo trình
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	169
Dung lượng	14,5 MB