Nhiên liệu sinh họcNLSH là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồngốc động thực vật sinh học như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật mỡđộng vật,dầu dừa, ..
Trang 1ĐH QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
Ngành QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Khóa 2010
MÔN HỌC:
QUẢN LÝ BỀN VỮNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG
TIỂU LUẬN CUỐI KỲ
NHIÊN LIỆU SINH HỌC
GV: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
HV: NGUYỄN THỊ DIỆU
MHV: 1080100011
Trang 2MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 3
II.1 Những lợi ích trong sản xuất nhiên liệu sinh học 9
II.1.1 Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội 9
II.1.2 Lợi ích về mặt môi trường 10
II.2 Những mặt hạn chế trong sản xuất nhiên liệu sinh học 11
III Ý kiến cá nhân về sản xuất nhiên liệu sinh học và vấn đề phát triển bền vững 12
Trang 3MỞ ĐẦU
Trong tình hình khủng hoảng năng lượng hiện nay, các nước trên thế giới đều đi tìmnhững nguồn năng lượng mới hoặc năng lượng có khả năng tái sinh, nhằm thay thế mộtphần năng lượng dầu mỏ Mặt khác vấn đề khí thải ô nhiễm môi trường cũng được quantâm song song Nhiên liệu sinh học hiện đang là một loại nhiên liệu được thế giới quantâm và nó được coi là một hướng đi mới để giải quyết những vấn đề bất cập trên
Nhiên liệu sinh học(NLSH) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồngốc động thực vật (sinh học) như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật (mỡđộng vật,dầu dừa, .), ngũ cốc (khoai mỳ, ngô, đậu tương ), chất thải trong nôngnghiệp (rơm rạ, phân, .), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗthải ),
Phân loại chính
Nhiên liệu sinh học có thể được phân loại thành các nhóm chính như sau:
Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có thể sử
dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống Biodiesel được điều chế bằng cách dẫnxuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường được thực hiệnthông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biếnnhất là methanol
Cồn sinh học (Bioethanol) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là
một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăngthay phụ gia chì Ethanol được chế biếnthông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose
Trang 4Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành Bioethanol có thể thay thếhoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống.
Gas sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng đẳng khác.
Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông nghiệp,chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí Biogas có thể dùng làm nhiên liệukhí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ
Hiện nay, trên Thế giới có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục đã khai thác và sử dụngNLSH ở các mức độ khác nhau Năm 2006 toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lítethanol, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít
Tại Việt Nam, năm 2007, Chính phủ đã phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh họcđến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, theo đó mục tiêu đề ra đến năm 2015, sản phẩmnhiên liệu sinh học sẽ đáp ứng được 1% nhu cầu xăng dầu cả nước và đến 2025 sẽ đápứng 5% nhu cầu Hiện nay, ở nước ta củ yếu là sản xuất Ethanol từ sắn, đã có hơn500.000 ha trồng sắn
Bên cạnh những lợi ích của việc sản xuất nhiên liệu sinh học như: Thân thiện với môitrường, là nguồn nhiên liệu tái sinh thì còn rất nhiều những hạn chế, dây cũng là nguyênnhân khiến việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học chưa được phát triển một cáchtoàn diện ở nước ta Trong đề tái này sẽ giải quyết những vấn đề sau:
Trang 5- Đánh giá hiện trạng sản xuất nhiên liệu sinh học trên Thế giới và ở Việt Nam
- Phân tích những mặt tích cực và hạn chế trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học tại
Việt Nam
- Nêu ý kiến cá nhân về việc sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam.
Trang 6I ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.1 Tình hình sản xuất nhiên liệu sinh học trên Thế giới
Hiện nay trên quy mô toàn cầu, nhiên liệu sinh học là nguồn năng lượng lớn thứ tư, chiếmtới 14-15% tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới Ở các nước đang phát triển, NLSHthường là nguồn năng lượng lớn nhất, trung bình đóng góp khoảng 35% trong tổng cungcấp năng lượng
Hiện nay có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục khai thác và sử dụng NLSH ở các mức
độ khác nhau Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùnglàm nhiên liệu) so với năm 2003 là 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm
2005 sản xuất 4 triệu tấn diesel sinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20triệu tấn Sản lượng ethanol của một số nước đúng đầu trên thế giới được thể hiện trongbảng sau:
Trang 7Bảng 1.1 Tổng sản lượng Ethanol hàng năm 15 nước đứng đầu năm 2007( triệu tấn gallon Mỹ)
Brasil là quốc gia đầu tiên sử dụng ethanol làm nhiên liệu ở quy mô công nghiệp từ năm
1970 Tất cả các loại xăng ở quốc gia này đều pha khoảng 25% ethanol (E25), mỗi nămtiết kiệm được trên 2 tỷ USD do không phải nhập dầu mỏ Hiện tại, ở nước này có 3 triệuôtô sử dụng hoàn toàn ethanol và trên 17 triệu ôtô sử dụng E25 Thành công này bắtnguồn từ chương trình Proalcool của Chính phủ được thực thi từ năm 1975, chương trìnhnày đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác tham khảo
Mỹ hiện là quốc gia sản xuất ethanol lớn nhất thế giới (năm 2006 đạt gần 19 tỷ lít, trong
đó 15 tỷ lít dùng làm nhiên liệu - chiếm khoảng 3% thị trường xăng) Năm 2012 sẽ cungcấp trên 28 tỷ lít ethanol và diesel sinh học, chiếm 3,5% lượng xăng dầu sử dụng Để
Trang 8khuyến khích sử dụng nhiêu liệu sạch, Chính phủ đã thực hiện việc giảm thuế0,5USD/gallon ethanol và 1 USD /gallon diesel sinh học, hỗ trợ các doanh nghiệp nhỏ sảnxuất NLSH Người đứng đầu Nhà trắng đã tuyên bố sẽ đưa nước Mỹ thoát khỏi sự phụthuộc dầu mỏ từ nước ngoài, bằng cách đầu tư lớn cho việc chế tạo công nghệ mới sảnxuất năng lượng sạch và NLSH.
Trung Quốc mỗi ngày sử dụng 2,4-2, 5 triệu thùng dầu mỏ, trong số đó có tới 50% phảinhập khẩu Để đối phó với sự thiếu hụt năng lượng, một mặt Trung Quốc đầu tư lớn rangoài lãnh thổ để khai thác dầu mỏ, mặt khác tập trung khai thác, sử dụng năng lượng táitạo, đầu tư để nhiều cơ sở khoa học nghiên cứu về NLSH Đầu năm 2003, xăng E10 (10%ethanol và 90% xăng) đã chính thức được sử dụng ở 5 thành phố lớn và sắp tới sẽ mởrộng thêm tại 9 tỉnh đông dân cư khác Dự kiến, ethanol nhiêu liệu sẽ tăng trên 2 tỷ lít vàonăm 2010, khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (năm 2005 là 1, 2 tỷ lít) Cuối năm 2005, nhàmáy sản xuất ethanol nhiên liệu công suất 600.000 tấn /năm (lớn nhất thế giới) đã đi vàohoạt động tại Cát Lâm Tháng 6 năm 2006, Quốc hội Trung Quốc đã thông qua Chiếnlược phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệp hoá thân thiện môi trường
Hàn Quốc đã xây dựng cho mình một Chiến lược tăng trưởng xanh, phát thải ít cac-bontrong vòng 60 năm tới với các công cụ chính: công nghệ, chính sách và thay đổi lối sống.Đối với lãnh đạo đất nước này, tăng trưởng xanh không phải là một sự lựa chọn mà là sựlựa chọn duy nhất Một trong những mục tiêu mà Chiến lược đề ra là đến 2050, Hàn Quốc
Trang 9sẽ hoàn toàn không bị phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giải pháp chính là tăngcường năng lượng hạt nhân, phát triển năng lượng tái tạo
Ở Nhật Bản, Chính phủ đã ban hành Chiến lược năng lượng sinh khối từ năm 2003 vàhiện nay đang tích cực thực hiện Dự án phát triển các đô thị sinh khối và đã có 208 đô thịđạt danh hiệu này
Ở Đức, hiện nay sản xuất điện từ bioga từ sinh khối hiện nay đang rất phát triển với sốlượng nhà máy đã đạt tới 4600 nhà máy với tổng công suất 1700MW năm 2009, và dựkiến sẽ tăng lên 5400 nhà máy năm 2015
Ở Canada, trường đại học Lakehead hiện đang nghiên cứu chế tạo dầu sinh học thông quaviệc hoá lỏng các loại sinh khối, chất thải trong nông nghiệp như phần thải từ cây lúa mì,ngô, v.v
Ở Thái Lan, Chính phủ đề ra mục tiêu năng lượng tái tạo đạt 20% trên tổng năng lượngtiêu thụ vào năm 2022 Thái Lan đã bãi bỏ việc sử dụng dầu diesel 100% từ 2008, thayvào đó là B2 và dự kiến đến năm 2011 sẽ chuyển sang B5 Biodiesel chủ yếu được sảnxuất từ dầu cọ (palm oil) với tổng khối lượng là 1,3 triệu tấn biodiesel/ngày (2008) và dựkiến đến 2022, số lượng này sẽ là 4,5 triệu lít/ngày Thái Lan cũng tích cực thức đẩy việcthu mua, tái chế các loại dầu ăn thải bỏ sau sử dụng từ các cơ sở công nghiệp thực phẩm,
từ các nhà hàng, khách sạn, các hộ gia đình để sản xuất thức ăn gia súc và chế biếnbiodiesel
Trang 10Ở Phillipine, Luật nhiên liệu sinh học (Biofuel Act) được ban hành từ năm 2006 với mụctiêu giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hoá thạch Hiện nay việc sản xuất B2 và E5 là bắtbuộc đối với các nhà sản xuất, phân phối nhiên liệu ở Phillipine.
Malaysia và Indonesia là hai quốc gia sản xuất dầu cọ lớn nhất thế giới, riêng sản lượngcủa Malaysia là 15,8 triệu tấn (2008) và việc sản xuất dầu biodiesel đã được thực hiện từ
20 năm nay, mặc dù Luật công nghiệp nhiên liệu sinh học mới được ban hành gần đây(2007) Indonesia, ngoài sản xuất biodiesel từ dầu cọ, hiện cũng đang thúc đẩy thực hiện
Dự án làng tự cung cấp về năng lượng theo đó khuyến khích phát triển năng lượng từ sinhkhối như chất thải vật nuôi, chất thải của sản xuất cacao, v.v… Ngoài dầu cọ, Indonesiađang phát triển mạnh cây cọc rào (jatropha) để sản xuất diesel sinh học
Ấn Độ hiện tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng dầu mỏ /ngày nhưng có tới 70% phải nhậpkhẩu Chính phủ đã có kế hoạch đầu tư 4 tỷ USD cho phát triển nhiên liệu tái tạo, mỗinăm sản xuất khoảng 3 tỷ lít ethanol Từ tháng 1.2003, 9 bang và 4 tiểu vùng đã sử dụngxăng E5, thời gian tới sẽ sử dụng ở các bang còn lại, sau đó sử dụng trong cả nước Đểphát triển diesel sinh học dùng cho giao thông công cộng, Chính phủ có kế hoạch trồngcác cây có dầu, đặc biệt là dự án trồng 13 triệu hécta cây Jatropha curcas /physic nut (câycọc rào, cây dầu mè) để năm 2010 thay thế khoảng 10% diesel dầu mỏ
1.2 Tình hình sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam
Trang 11Đứng trước cuộc khủng hoảng về năng lượng, Việt Nam cũng đã tiến hành nghiên cứu sửdụng các dạng năng lượng tái tạo, trong đó năng lượng sinh học rất được chú ý Để thúcđẩy sản xuất nhiên liệu sinh học tại nước ta, ngày 20.11.2007, Thủ tướng Chính phủ đã
ban hành Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg phê duyệt “Đề án phát triển NLSH đến năm
2015, tầm nhìn đến năm 2025” với mục tiêu tổng quát của đề án là nhằm phát triển
NLSH thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch truyền thống, góp phần bảo đảm an ninhnăng lượng và bảo vệ môi trường Đồng thời, Bộ Khoa học Công nghệ đã ban hành cáctiêu chuẩn quốc gia nhằm quản lý chất lượng, đáp ứng yêu cầu của nhà sản xuất và ngườitiêu dùng
Việt Nam có nhiều tiềm năng về NLSH có thể làm nhiên liệu thay thế cho xăng dầu cónguồn gốc dầu mỏ Nhiều loại cây như sắn, ngô, mía, có thể sản xuất cồn sinh học mà ởViệt Nam lại có nhiều vùng đất rất thích hợp với các loại cây trồng này Sản lượng sắn cảnước năm 2007 là hơn 7 triệu tấn, mía đường hơn 14 triệu tấn và ngô gần 4 triệu tấn Vớisản lượng này có thể đáp ứng được cho nhu cầu sản xuất cồn sinh học ở quy mô vừa vànhỏ Ước tính Việt Nam có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu như có sựđiều chỉnh về sản lượng và diện tích cây trồng
Về sản xuất điêzen sinh học có thể đi từ các loại dầu thực vật và mỡ động vật Ở ViệtNam, các loại cây trồng tiềm năng cung cấp nguyên liệu cho sản xuất điêzen sinh học nhưcây dầu cọ, hạt bông, Điều kiện đất đai và khí hậu Việt Nam cho phép hình thành nhữngvùng nguyên liệu tập trung Mỡ cá, dầu thực phẩm thải được sử dụng cho sản xuất điêzensinh học có thể giúp giải quyết được các vấn đề về môi trường trong chế biến thủy sản.Ước tính Việt Nam có thể sản xuất khoảng 500 triệu lít điêzen sinh học mỗi năm nếu như
Trang 12tổ chức quy hoạch và thực hiện vùng nguyên liệu theo hướng sử dụng đất triệt để, tạo ranhiều loại giống có sản lượng cao và sở hữu các công nghệ tách dầu từ nguyên liệu.
Theo thống kê, hiện nay, nước ta đã có nhiều dự án sản xuất NLSH từ sắn, rỉ đường, như
dự án đầu tư Nhà máy sản xuất ethanol có công suất 120 triệu lít/năm của Công ty cổphần Ðồng Xanh, hay 1 số nhà máy khác đang trong giai đoạn thi công như Nhà máy sảnxuất ethanol nhiên liệu Dung Quất có công suất thiết kế 100 triệu lít/năm, Nhà máy sảnxuất ethanol nhiên liệu Bình Phước công suất 100 triệu lít/năm
Tại miền bắc, Công ty cổ phần hóa dầu và NLSH Dầu khí thuộc Tập đoàn Dầu khí ViệtNam đã khởi công xây dựng Nhà máy sản xuất nhiên liệu ethanol tại tỉnh Phú Thọ vớicông suất 100 nghìn m3/năm Bên cạnh đó, nước ta cũng đã có hai nhà máy sản xuấtdiesel sinh học từ mỡ cá tại TP Cần Thơ và tỉnh An Giang với tổng công suất 80 tấn/ngày
Theo đánh giá của Bộ Công Thương, ngành công nghiệp NLSH Việt Nam đang tăng tốcnhanh Theo kế hoạch, đến năm 2011, cả nước sẽ có 5 nhà máy sản xuất ethanol nhiênliệu đi vào hoạt động với tổng công suất 365.000 tấn/năm đủ để pha chế 7,3 triệu tấn xăngE5
Các dự án nhà máy NLSK trong tương lai tại Việt Nam
Tên nhà máy Công suất Ngày hoạt
động dự kiến Chủ đầu tư Tiến độ
Trang 13Nhà máy Đại Lộc,
Quảng Nam
100Triệu lít/năm Tháng 3/2009
Công ty ĐồngXanh
Đang hoàn thànhlắp đặt máy
Nhà máy Cư-Dút,
Đắc Nông 50Triệu lít/năm Tháng 12/2008 Công ty ĐạiViệt Đang chạy thử
Nhà máy Tam Nông,
Phú Thọ 100Triệu lít/năm Tháng 6/2011 Công ty PVB,thuộc PV OIL
Đã động thổ khởicông ký hợp đồngEPC
Nhà máy Dung Quất100Triệu lít/năm Tháng 7/2011
Petrosetco,NMLD BìnhSơn thuộcPetrovietnam
Đã động thổ khởicông ký hợp đồngEPC
Nhà máy Bình Phước100Triệu lít/năm Tháng 7/2011
Liên doanhITOCHU Nhậtbản và PV OIL
Dự kiến quý I năm
2010 ký hợp đồngEPC và khởi côngNước ta có tiềm năng nguyên liệu, cùng với hợp tác quốc tế và đi sau các nước về pháttriển nhiên liệu sạch nên có thể rút kinh nghiệm, học hỏi để phát triển hiệu quả bền vững.Nhưng trước mắt còn nhiều rào cản, tất cả phụ thuộc vào vai trò điều hành của Chính phủ
và sự đồng thuận, tham gia của cộng đồng xã hội
II NHỮNG MẶT TÍCH CỰC VÀ MẶT HẠN CHẾ CỦA VIỆC SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC
II.1 Những lợi ích trong sản xuất nhiên liệu sinh học
II.1.1 Lợi ích về mặt kinh tế-xã hội
NLSH có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ, đang cạn kiệt:
Trang 14Do NLSH có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch sử dụng trong các phương tiện giao thông
và các thiết bị năng lượng và đây còn là loại nhiên liệu bền vững nên có thể thay cho cácnguồn năng lượng hóa thạch đắt đỏ đang bị cạn kiệt
NLSH có thể tăng cường an ninh năng lượng quốc gia
Sự phụ thuộc vào dầu nhập khẩu có thể không những làm suy kiệt dự trữ ngoại tệ củaquốc gia, mà còn tạo ra sự mất ổn định về an ninh năng lượng của quốc gia đó Từ khiNLSH được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu bản địa của nhiều nước châu Á, loại nhiênliệu này có vai trò là nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch có thể giảm sự phụthuộc nhập khẩu dầu và tăng cường an ninh năng lượng quốc gia
NLSK có thể hình thành sự tham gia của các xí nghiệp vừa và nhỏ
Khác với nhiên liệu dầu và khí, thậm chí là than cần phải xây dựng cơ sở hạ tầng lớn đểkhai thác và xử lý, với sự tham gia của các tập đoàn lớn và các Công ty đa quốc gia, việcsản xuất NLSH sẽ không đòi hỏi đầu tư và xây dựng các nhà máy xử lý tổng hợp lớn
Nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp
Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệucông nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp
