HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHÔNG bả THẢI TRONG sản XUẤT BIODIESEL từ các LOẠT hạt có dầu VIỆT NAM NHẰM xây DỰNG cơ sở dữ LIỆU CHO sản XUẤT NHIÊN, vật LIỆU tái tạo TRONG nền KINH tế CACBON THẤP TƯƠNG LAI

Tên dự án: HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHÔNG BẢ THẢI TRONG SẢN XUẤTBIODIESEL TỪ CÁC LOẠT HẠT CÓ DẦU VIỆT NAM NHẰM XÂYDỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO SẢN XUẤT NHIÊN, VẬT LIỆU TÁITẠO TRONG NỀN KINH TẾ CA

THUYẾT MINH DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM

1 Tên dự án:

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ KHÔNG BẢ THẢI TRONG SẢN XUẤTBIODIESEL TỪ CÁC LOẠT HẠT CÓ DẦU VIỆT NAM NHẰM XÂYDỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO SẢN XUẤT NHIÊN, VẬT LIỆU TÁITẠO TRONG NỀN KINH TẾ CACBON THẤP TƯƠNG LAI

2 Thời gian thực hiện: 2011-2012

3 Cơ quan chủ quản: VIỆN KH&CN VIỆT NAM

4 Cơ quan chủ trì: VIỆN KHVLUD

5 Chủ nhiệm dự án: PGS.TS.HỒ SƠN LÂM

6 Cơ quan phối hợp chính: xyz.

I CĂN CỨ THIẾT LẬP DỰ ÁN

1. Căn cứ khoa học và căn cứ khác của dự án:

Dự án này được xây dựng trên cơ sở QUYẾT ĐỊNH CỦA THỦ TƯỚNG

CHÍNH PHỦ về việc phê duyệt:

- "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025"

- “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìnđến năm 2050”, mục tiêu hướng tới của các nguồn năng lượng mới và tái tạo là đạt

tỉ lệ khoảng 5% tổng năng lượng thương mại sơ cấp đến năm 2010 và 11% vàonăm 2050

Các đề tài KHCN cấp Viện KH&CN Việt nam đã nghiệm thu:

- Qui trình công nghệ chế biến dầu Sở, dầu hạt Cải, dầu Cọ Hà giang thành dầu ăn Các kết quả nghiên cứu đã xây dựng thành dự án và báo cáo với UBND tỉnh Hà giang, Sở KHCN, Sở Công nghiệp để tiến hành triển khai

- Nghiên cứu công nghệ chiết xuất dầu Trẩu để phục hồi các cơ sở sản xuất dầu Trẩu trên địa bàn tỉnh Cao bằng cho mục đích xuất khẩu và khôi phục rừng Trẩu ở đây

- Nghiên cứu công nghệ sử dụng vỏ Trẩu, Sở để sản xuất vật liệu bền nước, có thể dùng làm tấm lợp, vách ngăn thay mái tranh và vách bằng tre nứa cho đồng bào vùng cao

- Nghiên cứu sử dụng bả Trẩu, Sở làm chất tăng trọng cho thức ăn gia súc

- Nghiên cứu trích ly các chất có hoạt tính sinh học trong dầu hạt Trẩu, Sở.Lai, hạt cây Đen để làm thuốc trừ sâu sinh học

- Nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ dầu thực vật có sẵn ở Việt nam

- Nghiên cứu hoàn thiện con6ng nghệ sản xuất biodiesel từ dầu thực vật Việt nam ở qui mô pilot 100kg sản phẩm ngày

- Nghiên cứu tổng hợp các chất phụ gia từ hợp chất tự nhiên cho dầu diesel và biodiesel để tăng chỉ số cetan, chống oxy hóa

2. Kết quả xét duyệt thuyết minh của dự án:

3. Kinh phí thự hiện dự án:

- Tổng kinh phí: 800 triệu VNĐ

- Kinh phí năm 2011: 400 triệu VNĐ

- Kinh phí năm 2012: 400 triệu VNĐ

4. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước:

a. Tình hình nghiên cứu trong nước:

Nghiên cứu công nghệ và thử nghiệm biodiesel từ dầu thực vật tại nước ta bắt đầuđược quan tâm từ những năm 1980 Trong khoảng 7-8 năm gần đây các nghiên cứu vềđiều chế biodiesel được chú ý nhiều, chủ yếu theo phương pháp este hóa với nguồnnguyên liệu từ dầu đậu nành, dầu dừa, dầu ăn phế thải Một số công trình nghiên cứuphản ứng transeste hoá bằng sóng siêu âm, nhiệt phân hay hydro hóa…cũng được tiếnhành [4 -17] Đó là chưa kể số lượng các bài báo, các luận văn tốt nghiệp đại học, caohọc được thực hiện hàng năm tại các Viện, Trường Tuy nhiên, kết quả đạt được của cácnghiên cứu trên chỉ mang tính định hướng, thăm dò và việc thử nghiệm biodiesel chưaphát triển rộng khắp, chưa mang tính quốc gia, mà chỉ là tự phát

Mặc dù đề án phát triển nhiên liệu sinh học của Chính phủ đã được phê duyệt từlâu, nhưng cho đến nay, chỉ mới có mảng xăng sinh học (etanol) là đã đưa vào phân phốithử nghiệm hạn chế

Đối với biodiesel, một số cơ sở SX, trường ĐH, Viện đã và đang nghiên cứunhưng vẫn chưa có sản phẩm

Cuối năm 2008, Viện KHVLUD thuộc Viện KH&CN Việt nam đã hoàn thiệncông nghệ trong pilot có công suất 100 kg biodiesel đã được nghiệm thu nhưng vì không

có mặt bằng triển khai cung như không có vốn để tiếp tục nên phải dừng lại

Đầu năm 2010, Bộ công thương cũng đã phê duyệt dự án SXTN biodiesel củaViện KHVLUD, nhưng cũng vì không có mặt bằng triển khai mô hình nên chưa tìm đượcđối tác góp kinh phí đối ứng

b Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trong những năm trước 2004, người ta thống kê được khoảng 50 nước và vùnglãnh thổ đã bắt đầu sử dụng biodiesel, thì từ đó đến nay, theo báo cáo thống kê củaIFQC’s “Global Biofuels Center” [1], số nước và vùng lãnh thổ đang sử dụng, đang cócác chương trình đã chiếm gần hết bản đồ thế giới Riêng Nga, một số nước trung đông,châu phi là chưa có thông tin Điều đó chứng tỏ rằng Biodiesel đang từ từ xâm nhập vàođời sống xã hội loài người và sẽ là một trong những những dạng nhiên liệu quan trọngtrong thế kỷ 21

Vấn đề này cũng thể hiện rõ ở số lượng các patent được cấp giấy chứng nhận [2].Thống kê số lượng patent trong các năm từ 2002 đến 2007 cho thấy có sự tăng đều trongtừng năm và đến hết năm 2007 đã có khoảng 2796 patent, trong đó, năm 2007 đã gấp 7lần năm 2002

Nếu so sánh số lượng patent trong lĩnh vực biodiesel so với các lĩnh vực nănglượng mới khác trong năm 2007, chúng ta cũng sẽ thấy bức tranh tương tự :

Biodiesel: 1045 [56%]

Năng lượng mặt trời: 555 [29%]

Năng lượng gió: 282 [15%]

Song song với công tác nghiên cứu, nhu cầu thực tế của Biodiesel trên thị trườngcũng tăng lên đáng kể: Nếu năm 2001, nhu cầu là 2 triệu tấn B-100, thì đến năm 2008,nhu cầu đã gần 12 triệu tấn [3] Nếu thị trường Mỹ trong năm 2004 chỉ cần 24 triệugallon/năm, thì đến 2007 đã tăng lên 450 triệu gallon Châu Âu dự kiến đưa mức độ sửdụng biodiesel trong giai đoạn trước 5,7 % lên 6% trong năm 2010 Các nước khác cũngtương tự

Một vấn đề rất đáng quan tâm, đó là khái niệm về biodiesel cũng đã có nhiều thayđổi Nếu trước năm 2008 chỉ có một khái niệm biodiesel duy nhất, chỉ dầu điesel đi từnguyên liệu tái tạo, thì nay, khái niệm đó được thay bằng hai loại khác nhau [4]:

- Biodiesel từ sản phẩm nông nghiệp(Agro-Biodiesel), được hiểu là nguyên liệusản xuất biodiesel đi từ dầu thực vật nguyên chất (dầu nguyên chất hay ester của chúng),

mỡ động vật hay ester của chúng

- Diesel tái sinh (renawable diesel): được hiểu là dầu diesel sản xuất từ biomass

có sử dụng nhiệt, áp suất, xúc tác hay quá trình depolyme hóa (diesel đi từ dầu ăn phếthải cũng nằm trong nhóm này, có hay không có chất phụ gia (additive)

Qua gần 20 năm sử dụng diesel sinh học( biodiesel), người ta đã có cách nhìnnguyên liệu ngày càng cởi mở hơn Trước đây, các nước sử dung biodiesel ở châu Âu,chỉ sử dụng dầu rape ( cải dầu) làm nguyên liệu với cách gọi quen thuộc là RME, hay sửdụng dầu cọ ( PALME), dầu hướng dương( SME)…, sau này, danh từ thường xuyên gặp

là FAME, có nghĩa là metyl este của các axit béo Điều đó chứng tỏ rằng, nguyên liệu đãkhông bị giới hạn bỡi các loại dầu béo Chất lượng sản phẩm được xác định theo tiêuchuẩn của từng nước hay khu vực

5. Tính cấp thiết của dự án:

5.1 Trong lĩnh vực năng lượng:

Trong tiến trình hội nhập, Việt nam không thể đứng ngoài trào lưu sử dụng nhiênliệu sinh học, cho nên Chính phủ đã phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đếnnăm 2015, tầm nhìn đến năm 2025" [18], trong đó, mục tiêu tổng quát là phát triển nhiên

liệu sinh học, một dạng năng lượng mới, tái tạo được để thay thế một phần nhiên liệu hóathạch truyền thống, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường Mụctiêu cụ thể của từng giai đoạn có thể tóm tắt như sau:

- Đến năm 2015, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 250 nghìn tấn (pha được 5triệu tấn E5, B5), đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước;

- Tầm nhìn đến năm 2025:Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học ở nước ta đạttrình độ tiên tiến trên thế giới Sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 1,8 triệu tấn, đápứng khoảng 5% nhu cầu xăng dầu của cả nước Đây là một nhiệm vụ lớn và nặng nề, đòihỏi KH&CN Việt nam phải phấn đấu nhiều hơn để có những đột phá, mới có thể hoànthành đề án của Chính phủ

Để thực hiện “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm

2020, tầm nhìn đến năm 2050”, mục tiêu hướng tới của các nguồn năng lượng mới vàtái tạo là đạt tỉ lệ khoảng 5% tổng năng lượng thương mại sơ cấp đến năm 2010 và 11%vào năm 2050, nhiên liệu sinh học sẽ đóng vai trò quan trọng, trong đó có Biodiesel

b/ Trong lĩnh vực vật liệu:

Quá trình chế biến than và dầu mỏ làm nguyên liệu và năng lượng cho các ngànhcông nghiệp khác đang làm đầu độc bầu khí quyển! Các cuộc chiến tranh lớn nhỏ đểtranh giành nguồn nguyên liệu đã và đang đẩy hàng trăm triệu người vào đói kém, lạchậu Vấn đề đặt ra là tại sao ta không thể sản xuất nhiên liệu, vật liệu từ nguồn gốc thựcvật- tiền thân của than đá và dầu mỏ- khi chúng còn đang sống và có thể tái tạo dễ dàng?Nghĩa là một nền kinh tế mà trong đó, nguyên liệu, nhiên liệu xuất phát từ các thành phầncacbon thấp hơn, có thể tái tạo dễ dàng đang dần ló dạng Đó cũng là nền kinh tế trongtương lại- nền kinh tế dựa vào việc sản xuất nhiên liệu, nguyên liệu từ thực vật- nền kinh

tế cacbon thấp

Có thể nữa đầu thế kỷ 21, nền kinh tế này chỉ chiếm vài chục phần trăm, nhưngđến nữa sau của thế kỷ 21, khi nước biển dâng lên thêm vài trăm cm, lúc đó việc khaithác dầu mỏ không còn dễ dàng nữa, nền kinh tế cacbon thấp sẽ phát huy vai trò củamình Sản xuất nguyên vật liệu và nhiên liệu trong nền kinh tế cacbon thấp có một đặcđiểm khá thú vị là:

- Nguyên liệu không mất đi, mà có thể tái tạo

- Không tốn nhiều năng lượng và ít phác thải làm ô nhiễm môi trường

- Giá thành thấp so với nguyên liệu đi từ dầu mỏ

- Sản xuất nguyên liệu không chỉ bảo vệ môi trường mà còn góp phần tăngtrưởng kinh tế một cách bền vững.

Trong nhiều năm qua, Viện KHVLUD dưới sự chỉ đạo của Viện KH&CN Việt

nam đã kiên trì phương châm nghiên cứu cơ bản định hướng ứng dụng để góp phần

đưa KHCN tiến sát với thực tế sinh động của nền kinh tế đất nước

Hiện nay, Viện KHVLUD đang trở thành đơn vị hàng đầu của cả nước trong lĩnhvực biodiesel Trong nền kinh tế cacbon thấp tương lai, Viện KHVLUD cũng đã có một

số kết quả, đó là công nghệ không bả thải trong sản xuất biodiesel- cơ sở để triển khaiviệc sản xuất nhiên liệu và vật liệu từ biomass Các kết quả trên đây được thực hiện trongsuốt 20 năm qua với những Đề tài nghiên cứu các cấp và Hợp đồng ứng dụng cho nhiều

cơ sở sản xuất:

1 Giai đoạn 1985-1994: Cung cấp hương liệu cho các nhà máy sản xuất bột giặt, mỹphẩm , hương liệu cho rượu bia, thuốc lá nước giải khát từ Đà nẵng đến Cần thơ,giải quyết vấn đề nguyên liệu khi bị cấm vận cho lĩnh vực này

2 Giai đoạn từ 1995- 2005: Nhiều đề tài phục vụ cho miền núi phía Bắc như côngnghệ chế biến Hạt Sở, Hạt Trẩu, Hạt Chè, Hạt Cọ, Hạt Lai…hay hat Bông choNinh Thuận…, Hương bài cho Ninh bình, Quảng Trị, Tiền giang…, Hạt Cao sucho Bình Phước, Bình dương…để nâng cao hiệu quả kinh tế của chúng

3 Giai đoạn từ 2006-nay: Nghiên cứu sản xuất Biodiesel từ dầu thực vật Việt nam vàcác sản phẩm phụ đồng hành như các chất có hoạt tính sinh học cho sản xuất thuốcdiệt bọ đậu đen ở Bình dương, phân sinh học cho vùng rau, sân gôn, chè, caphe,tiêu… Các sản phẩm nhiên liệu sinh học như biodiesel, phụ gia cho dầu diesel vàbiodiesel cũng đã được ứng dụng thử nghiệm trên xe ô tô, động cơ phát điện Cácsản phẩm polymer phân hủy sinh học với thương hiệu VINAPOL® cũng đã đượcthực hiện [10] Nhiều đề tài thăm dò như chiết xuất gỗ pomu, Bạch đàn, Gió bầu,Trầm vụn, chế biến tinh dầu thông, sản xuất xăng thế hệ mới bằng xúc tác Hydrohóa cũng đã được tiến hành

4 Một số sản phẩm đã có trong phòng thí nghiệm:

- Ván ép bền nước từ vỏ quả, phế thải nông nghiệp

- Tinh dầu các loại gỗ, Hương tự nhiên & Tổng hợp

- Các chất có hoạt tính sinh học làm thuốc trừ sâu

- Phụ gia hữu cơ tăng chỉ số CETAN cho dầu diese, biodiesel, Phụ gia chốngoxy hóa và tách lớp,[11]

- Biodiesel từ dầu thực vật B-100

- Polymer phân hủy sinh học VINAPOL®

- Thức ăn gia súc giàu enzim từ bả quả…

Tóm tắt các sản phẩm và công nghệ kèm theo như sơ đồ sau:

Các qui trình công nghệ nói trên được thực hiện theo nguyên tắc không có bả thảirắn, không có nước thải tập trung nên không tốn kém cho công tác xử lý Nguyên tắccông nghệ: Chất thải của sản phẩm này là nguyên liệu cho sản phẩm khác Các hóa chất

cơ bản trong quá trình sản xuất như NaOH, H2SO4, HCl… đều được đưa về dạng muối đểtái sử dụng Dung môi hữu cơ chủ yếu là Cồn, Nước, Axit axetic…,vì vậy, đây là nhữngcông nghệ xanh

Dự án mà chúng tôi đệ trình trên đây góp phần đẩy nhanh các nghiên cứu cơ bảntrong phòng thí nghiệm sang giai đoạn sản xuất thử nghiệm Đây cũng sẽ là dự án đầutiên của cả nước phục vụ cho nền kinh tế cacbon thấp

HẠT

CÓ DẦU

KINH TẾ, XÃ HÔI

VÙNG SÂU, XA

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

XĂNG SH

VẬT LIỆU COMPOSITE

SINH HỌC

PHỤ GIA SH (BIO-ADDITIVE)

TINH DẦU

TỪ HOA

TINH DẦU TỪ

GỖ, CỎ XĂNG THẾ HỆ MỚI

SỢI TỔNG HỢP

II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ CÁC KẾT QUẢ CẦN ĐẠT ĐƯỢC

CỦA DỰ ÁN

1 Mục tiêu của dự án:

2 Nội dung của dự án:

3 Dự kiến kết quả cần đạt được của dự án:

III. CĂN CỨ THIẾT LẬP DỰ ÁN

1 Nghiên cứu thị trường

Năm thứ hai

Năm thứ ba 1

3 Danh mục chỉ tiêu chất lượng sản phẩm

Mức chất lượng

Ghi chú Cần đạt

Năm thứ hai Năm thứ ba Trong

nước Ngoài nước 1

2

3

4

IV. CÔNG NGHỆ

1 Mô tả công nghệ

2 Sơ đồ quy trình công nghệ

3 Môi trường

4 Những biện pháp phòng cháy chữa cháy

5 Các nội dung công nghệ cần thử nghiệm thêm (chi tiết xem phụ lục … )

V. NHU CẦU VÀ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN DỰ ÁN(Nguyên vật liệu, năng lượng, thiết bị máy móc, nhà xưởng) Được thực hiện ở các phụ lục số ………

VI. LAO ĐỘNG VÀ ĐÀO TẠO

1 Số cán bộ KHCN và công nhân được huy động vào thực hiện dự án; (số

VII. ĐỊA ĐIỂM VÀ KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN DỰ ÁN

1 dựng nhà xưởng Sửa chữa xây

2 Hoàn thiện công

VIII. TỔNG VỐN ĐẦU TƯ CẦN THIẾT ĐỂ THỰC HIỆN DỰ ÁN

Bảng 7

Nguồn vốn

Tổng cộng (1000đ)

Trong đó

Thiết bị máy móc (1000đ)

Hoàn thiện công nghệ (1000đ)

Xây dựng

cơ bản (1000đ)

Lương thuê khoán (1000đ)

Nguyên vật liệu, năng lượng (1000đ)

Khấu hao thiết bị

cũ, nhà xưởng – thuê thiết bị (1000đ)

Khác (1000đ)

IX. PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH

1 Tính toán giá thành sản phẩm (x1000đ)

Bảng 8

Tông số chi phí (1000đ) Trong đó theo sản phẩm Ghi chú

A Tổng chi phí sản xuát

Trong đó

1 Nguyên vật liệu chính

2 Nguyên vật liệu phụ, bao bì

3 Năng lượng điện nước

4

Lương, phụ cấp, bảo hiểm

xã hội + thuê khoán chuyên

môn

B Chi phí gián tiếp khấu hao

tài sản cố định

5 Khấu hao thiết bị:

- Khấu hao thiế bị cũ

- Khấu hao thiết bị mới

- Thuê thiết bị (nếu có)

6 Khấu hao nhà xưởng

7 Khấu hao chi phí hoàn thiện công nghệ

8 Tiếp thị, quảng cáo và các

chi phí khác Tổng giá thành sản phẩm

3 Tổng doanh thu (cho thời gian thực hiện dự án)

1 Tổng vốn đàu tư cho dự án (vốn cố định = thiết bị + XDCB +

hoàn thiện công nghệ và đào tạo)

5 Lãi rộng: (4) – (thuế + lãi vay)

6 Khấu hao thiết bị và XDCB trong 1 năm và chi phí hoàn thiện công nghệ trong 1 năm

6 Hiệu quả kinh tế - xã hội

7 Phương thức thu hồi vốn cho toàn bộ dự án và phương thức hoàn trả kinh phí thu hồi

a Phương thức thu hồi cho toàn bộ dự án

b Phương thức hoàn trả kinh phí thu hồi

X. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

2 Kiến nghị

Chủ nhiệm dự án cơ quan chủ trì thực hiện dự án

Ngày………tháng……….năm 20

PHÊ DUYỆT CỦA VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

NHU CẦU VẬT LIỆU

Phụ lục 1

TT Tên nguyên vật liệu ĐVT Số lượng Đơn giá

(1000đ)

Thành tiền (1000đ)

Thành tiền (1000đ)

NHU CẦU NĂNG LƯỢNG (DDIENJ, NƯỚC, XĂNG DẦU, GAS)

Thành tiền (1000đ)

Thành tiền (1000đ)

CHI PHÍ CHO VIỆC HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ ĐÀO TẠO

Phụ lục 4

TT

Các hạng mục (theo các nội dung công nghệ cần hoàn thiện của dự án)

Chi phí (1000đ)

Nguồn tài chính Ngân sách SNKH

(1000đ)

Từ các nguồn khác (1000đ)