Động cơ đốt trong với nhiên liệu sinh học (biofuel)

Động cơ đốt trong với nhiên liệu sinh học (biofuel)

BÀI TIỂU LUẬN

Đề Tài : ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG VỚI NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL)

GVHD: Nguyễn Văn Trạng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

……… , Ngày tháng năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

TP.HCM, Tháng 11 Năm 2017

MỤC LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT 4

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC 5

I/ VẤN ĐỀ NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY: 5

1/ Thế giới đang cần ngày càng nhiều hơn năng lượng: 5

2/ Tính cấp thiết của phát triển năng lượng sinh học ở Việt Nam: 7

3/ Dự báo nhu cầu - đáp ứng năng lượng của Việt Nam đến năm 2010 và 2020: 8

II/ NHIÊN LIỆU SINH HỌC LÀ GÌ? 9

III/ ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC 9

1/ Ưu điểm về mặt môi trường: 9

2/ Ưu điểm về mặt kinh tế: 10

3/ Nhược điểm: 12

IV/ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC 12

1/ Tình hình sản suất và sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới: 12

1.1/ Giới thiệu chung: 12

1.2/ Các nước thuộc khối EU 15

1.3/ Các nước khác trong EU: 22

1.4/ Châu Mỹ 26

1.5/ Khối Đông Âu 29

1.6/ Phát triển biofuel tại các nước trong khu vực 30

2/ Tình hình nghiên cứu, đầu tư và những chính sách phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam: 34

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ NHIÊN LIỆU SINH HỌC 36

I/ CỒN SINH HỌC (BIOETHANOL) 36

2/ Sản xuất bioethanol: 36

II.1.2 Lợi ích về môi trường 39

II/ DIESEL SINH HỌC (BIO DIESEL) 39

1/ Định nghĩa: 39

2/ Đặc tính của biodiesel 40

2.1/ Tính chất vật lý: 41

2.2/ Tính chất hóa học: 42

3/ Sản xuất biodiesel: 43

1.5.1 Giới thiệu về biodiesel (BD) 43

1.5.2 Các nguồn nguyên liệu để sản xuất BD 49

1.5.2 Công nghệ sản xuất Biodiesel 52

4/ Lợi ích của việc sử dụng Diesel sinh học: 63

II/ KHÍ SINH HỌC (BIOGAS) 65

1/ Giới thiệu chung: 65

2/ Công nghệ sản xuất biogas: 65

LỜI MỞ ĐẦU

Nhu cầu năng lượng của loài người đã hiện diện cách nay hàng trăm ngàn năm, khi con người biết dùng lửa trong hoạt động hàng ngày để nướng thịt, đuổi thú dữ, đốt rừng làm rẫy

Kể từ đó, nguồn năng lượng từ vật rắn như gỗ cây ngày càng trở nên quan trọng, có hơn hai tỉ người trên thế giới đang dùng chất rắn trong gia đình để nấu nướng và sưởi ấm mùa đông Năng lượng có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế

-xã hội An ninh quốc gia, an ninh kinh tế luôn gắn liền với an ninh năng lượng của một quốc gia Vì vậy trong chính sách phát triển kinh tế, xã hội bền vững, chính sách năng lượng nên được đặt lên hàng đầu

Vào thế kỷ 19, gỗ là nguồn năng lượng làm máy chạy bằng hơi nước phổ thông trong ngành chuyên chở, giúp phát triển mạnh công nghiệp cơ giới Sau đó, con người chế tạo máy phát điện cung cấp nguồn điện năng mới có nhiều công dụng cho đời sống hàng ngày và thay thế dần những máy chạy bằng hơi nước Khi tìm thấy nguồn nhiên liệu trầm tích như than đá, dầu hỏa và khí đốt, con người tăng tốc sử dụng loại năng lượng không tái tạo này để chạy máy nổ, chủ yếu trong ngành vận tải, nhiệt và điện năng Loại nhiên liệu thể lỏng (xăng dầu) trở

nên thông dụng hơn trong ngành chuyển vận vì có tỉ trọngnăng lượng cao, dễ sử dụng hơn loại nhiên liệu khí và rắn, và từ

đó nguồn năng lượng rắn được sử dụng giảm dần

Theo tính toán của các chuyên gia kinh tế năng lượng, dầu

mỏ và khí đốt hiện chiếm khoảng 60-80% cán cân năng lượngthế giới Với tốc độ tiêu thụ như hiện nay và trữ lượng dầu mỏhiện có, nguồn năng lượng này sẽ nhanh chóng bị cạn kiệttrong vòng 40- 50 năm nữa Diễn biến phức tạp của giá xăngdầu gần đây là do nhu cầu dầu thô ngày càng lớn và những bất

ổn chính trị tại những nước sản xuất dầu mỏ Để đối phó tìnhhình đó, cần tìm ra các nguồn năng lương thay thế, ưu tiênhàng đầu cho các nguồn năng lượng tái sinh và thân thiện vớimôi trường

Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sửdụng hiện nay (năng lượng gió, năng lượng mặt trời, nănglượng hạt nhân,…), năng lượng sinh học đang là xu thế pháttriển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp và nhập khẩunhiên liệu, do các lợi ích của nó như: công nghệ sản xuất khôngqua phức tạp, tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, tăng hiệuquả kinh tế nông nghiệp, không cần thay đổi cấu trúc động cơcũng như cơ sở hạ tầng hiện có và giá thành cạnh tranh so vớixăng dầu.Nhiên liệu sinh học là các dạng nhiên liệu có nguồngốc động thực vật nhưng khác với các dạng nhiên liệu hóathạch được hình thành do quá trình phân hủy xác sinh vật tronghàng triệu năm Hiện nay trên thế giới phổ biến nhất là dầudiesel sinh học và ethanol…

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC

I/ VẤN ĐỀ NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY:

1/ Thế giới đang cần ngày càng nhiều hơn năng lượng:

Dân số thế giới sẽ tăng từ con số hiện tại, khoảng 6,3 tỉ ngườilên tới 9 tỉ người vào năm 2050 Mức độ phồn thịnh trung bìnhtoàn cầu sẽ ngày càng cao hơn Càng nhiều người và mức sốngcàng cao hơn có nghĩa là sẽ không tránh khỏi sử dụng nănglượng nhiều hơn Các nước đang phát triển hiện đang cần nhiềunăng lượng hơn bao giờ hết để đáp ứng yêu cầu tăng cao mức

sống Theo một số kịch bản, thì vào năm 2050 mức tiêu thụnăng lượng toàn cầu sẽ tăng gấp đôi, nhưng điều này có thểcòn cao hơn thế.

Hiện tại, tính trên toàn cầu, mức năng lượng đang sử dụnghàng ngày tương đương với khoảng 200 triệu thùng dầu mỏ(khoảng 10 tỷ tấn/năm) Trong số này, có khoảng 80% nănglượng có nguồn gốc là năng lượng hóa thạch (dầu mỏ, khí đốt,than đá) Năng lượng hạt nhân, thủy điện, năng lượng sinh họcchiếm gần 20% còn lại Trong đó, thực tế năng lượng tái tạo(thủy điện, gió và sinh học truyền thống như gỗ, chất thải nôngnghiệp) chỉ chiếm 10%

Tỷ lệ tăng sử dụng năng lượng trung bình hàng năm trên thếgiới hiện nay là khoảng 1,5 - 2,0% Điều này có nghĩa là khốilượng dầu mỏ khai thác phải tăng lên thêm hàng ngày là 1,5triệu thùng Ngành dầu mỏ toàn cầu sẽ phải hoạt động hếtcông suất, đồng thời phải luôn tìm kiếm cơ hội đầu tư thêm vàviệc mở mỏ mới để bù đắp lại các thất thoát tự nhiên ở các khaitrường (tổng mức thất thoát như vậy đôi khi lên tới 4 - 5%/năm, tương ứng khối lượng dầu khai thác 3,5 triệu thùng/ngày) Trong 5 năm tới ngành dầu mỏ toàn cầu sẽ phải tăngthêm công suất tương ứng với mức khai thác 28,5 triệu thùng/ngày (gấp 3 lần mức khai thác hiện tại của Ả rập Xê út)

Vào thời điểm hiện nay, ngành năng lượng thế giới đang đứngtrước ba nhiệm vụ:

* Tăng sản lượng năng lượng hóa thạch và các loại nănglượng khác Vào năm 2050, nhu cầu năng lượng sẽ tương đương

400 thùng dầu/ngày (một nửa số đó là năng lượng hóa thạch)

* Phải quan tâm phát triển đồng thời các nguồn năng lượng

* Giảm thải tác hại gây ô nhiễm môi trường do khai thác và

sử dụng năng lượng hóa thạch, đồng thời giảm tác nhân gâytăng hiệu ứng nhà kính để bảo vệ môi trường

Trữ lượng dầu mỏ thế giới còn khoảng 1.200 tỷ thùng, khaithác với tốc độ hiện tại còn độ khoảng 30-35 năm nữa Trữlượng than đá còn khá lớn (tuy ngày càng khó khai thác) nhưngcũng còn khai thác được 250 năm nữa Nguy cơ thế giới sẽthiếu năng lượng đang trở thành sự thật hiển nhiên Năng lượnghạt nhân, năng lượng tái tạo (thủy điện, sinh học) sẽ đóng vai

trò ngày càng lớn Năng lượng tái tạo nguồn gốc sinh học cómột ý nghĩa nhất định nhưng chúng ta không thể đốt cháy giaiđoạn Cần phải có thời gian phát triển, thời gian đó có thể là 10

3 lần mức năm 1997 Nhu cầu điện tăng 4 lần, sản phẩm xăngdầu sẽ tăng 2,5 lần Nhu cầu khí đốt tăng gần 10 lần và nhucầu trong nước về than sẽ tăng gấp đôi

Cho tới nay Việt Nam chưa sử dụng triệt để các nguồn tàinguyên năng lượng cơ bản của mình

Ngành năng lượng Việt Nam đang đứng trước nhiều tháchthức, chủ yếu là bốn thách thức trong quá trình chuyển sangcông nghiệp hóa và hiện đại hóa

Thứ nhất, để đạt được chỉ tiêu tăng trưởng kinh tế, từ nay tới

năm 2010, cung cấp năng lượng của Việt Nam sẽ cần phải tăngnhanh hơn GDP là 30%, trong đó điện phải tăng nhanh hơn70% Để đạt được tốc độ tăng trưởng đó, cung cấp năng lượngphải có hiệu quả - đến năm 2010 phải tiết kiệm được 2788 MW,tức là một nửa công suất lắp đặt hiện nay và điều này có thểthực hiện thông qua các chương trình giảm tổn thất và quản lýcầu Năng lượng phải được phân bố đều hơn, hiện 80% dân số ở

vùng nông thôn và mức tiêu thụ của họ chỉ chiếm 14% lượngđiện được cung ứng.

Thứ hai, mặc dù Việt Nam còn giàu tài nguyên thiên nhiên,

nhưng các nguồn tài chính vẫn là là hạn chế về trữ lượng, đòihỏi phải lập kế hoạch sử dụng một cách thận trọng trong lĩnhvực năng lượng

Thứ ba, Việt Nam phải đầu tư khoảng từ 5,3 - 5,5% GDP (gấp

đôi mức các nước láng giềng Đông Nam Á khác) vào cơ sở hạtầng thiết yếu cho năng lượng Hơn nữa, mức và cơ cấu giánăng lượng phải được thay đổi để giải tỏa bớt những sức ép tàichính ngắn hạn và đảm bảo hiệu quả lâu dài trong các quyếtđịnh đầu tư và sử dụng tài nguyên

Thứ tư, thu hút đầu tư nước ngoài đòi hỏi phải tạo ra được

môi trường kinh doanh thuận lợi, bao gồm cả khuôn khổ pháp

lý có tính hỗ trợ

Do nguồn tài chính hạn hẹp, chiến lược năng lượng của ViệtNam phải nhằm vào việc sản xuất, cung cấp và sử dụng nănglượng một cách hiệu quả

Để giảm suy thoái môi trường, cần có chính sách khuyếnkhích chuyển từ nguồn năng lượng truyền thống sang nguồnnăng lượng mới và tăng cường cung ứng những loại nhiên liệusạch hơn Sản xuất và sử dụng Biofuel đáp ứng được các tiêuchí về kinh tế và môi trường nên cần phải được phát triển

3/ Dự báo nhu cầu - đáp ứng năng lượng của Việt Nam

đến năm 2010 và 2020:

Việt Nam có triển vọng đạt mức tăng trưởng hàng năm từ 7 7,5% từ nay tới 2010 và khoảng 7,0% từ 2011 - 2020 Tỷ trọngkhu vực nông nghiệp có thể sẽ giảm dần từ 23% xuống 11%vào năm 2020, trong khi khu vực công nghiệp sẽ tăng từ 38,5%lên 44%

-Người ta dự tính rằng tới năm 2010 tổng mức tiêu thụ nănglượng tối đa của Việt Nam sẽ vào khoảng 28 - 32 triệu TOE(đương lượng dầu tính bằng tấn), trong đó than chiếm 18%,dầu khí 57% và điện 25% Mức tăng trưởng sử dụng năng lượngtrung bình hàng năm của Việt Nam là vào khoảng 8,8% -10,4%

Vào năm 2020, tổng nhu cầu năng lượng kinh doanh của ViệtNam sẽ đạt mức 53 - 63,6 triệu TOE, trong đó 15%, 56% và29% là dành cho than, dầu và khí, điện Mức tăng trưởng trungbình hàng năm trong giai đoạn 2010 - 2020 sẽ lên tới 6,6% -7,1%.

Trong tiêu thụ năng lượng chung, ngành công nghiệp vẫn cònchiếm thị phần lớn nhất, chiếm tỷ lệ từ 38% năm 2001 lên 42%

và 47% tương ứng 2010 và 2020 Ngành vận tải sẽ tiêu thụmức chiếm 35% vào 2010 và 33% vào năm 2020 Năng lượngdành cho sinh hoạt sẽ giảm dần từ 23% năm 2001 xuống mức

dự tính 19,4% và 17,6% tương ứng 2010 và 2020

Hiện nay Việt Nam có tỷ lệ độc lập về năng lượng là 120 Tỷ

lệ đó có nghĩa là cán cân ngoại thương về năng lượng rất thuậnlợi, kim ngạch nhập khẩu 100 thì xuất khẩu 120, một tỷ lệ ítquốc gia trên thế giới có thể đạt được ưu điểm này là nhờ dầu

và khí ở các mỏ dầu khí ngoài khơi

Nhưng ưu điểm đó sẽ không tồn tại được lâu vì ba lý do Thứnhất là trữ lượng những mỏ dầu khí của ta rất eo hẹp Thứ hai

là phát triển kinh tế sẽ quy định phát triển của nhu cầu nănglượng Với đà phát triển kinh tế của nước ta nhanh hiện nay thìnhu cầu về năng lượng sẽ gia tăng rất mạnh Thứ ba là nước tađang cơ giới hóa nông nghiệp và phát triển những ngành kỹnghệ tiêu thụ nhiều năng lượng như là xi măng, thép Người tacho rằng tiêu thụ năng lượng của nước ta đang gia tăng với tỷ

lệ mạnh hơn tỷ lệ tăng trưởng kinh tế Vì ba nguyên nhân đó,chỉ trong vài năm nữa chúng ta sẽ là một nước nhập siêu vềnhiên liệu Trung Quốc đã trở nên một quốc gia như vậy vàInđônêxia cũng đang đi vào con đường đó Hiện nay Tổng Công

ty Dầu khí Việt Nam đã bắt đầu đi khảo sát mỏ ở một số nướckhác (như là Angiêria)

Việt Nam có thể trở thành nước thiếu năng lượng kể từ năm

2015 trở về sau

II/ ĐỊNH NGHĨA NHIÊN LIỆU SINH HỌC VÀ PHÂN LOẠI

Nhiên liệu sinh học (biofuel) là loại nhiên liệu có nguồn gốc từsinh khối - có thể là từ các sinh vật sống hoặc sản phẩm phụ từquá trình chuyển hóa của chúng (ví dụ như phân gia súc)

Chúng thuộc loại năng lượng tái tạo (hoàn nguyên) hoàn toànkhác với các loại năng lượng khác như hóa thạch, hạt nhân.Biofuel có đặc điểm là khi bị đốt cháy sẽ giải phóng ra nănglượng hóa học tiềm ẩn trong nó Nghiên cứu tìm ra các phươngpháp hiệu quả hơn để biến đổi các vật liệu nguồn gốc sinh họcthành điện năng thông qua pin nhiên liệu đang là lĩnh vực hếtsức khả quan hiện nay.

Theo bảng phân loại của Wikipedia, biofuel được chia thành

ba loại:

- Dạng rắn (sinh khối rắn dễ cháy): củi, gỗ và than bùn.

- Dạng lỏng : Các chế phẩm dạng lỏng nhận được trong quá

trình chế biến vật liệu nguồn gốc sinh học như:

+ Bioalcohol - các loại rượu nguồn gốc sinh học, ví dụ: bioetanol từ đường mía, ngô đang được sử dụng làm nhiên liệu

hoặc phụ gia pha xăng tại Braxin, Mỹ và một vài nước khác;

biometanol (hiện đang được sản xuất chủ yếu từ khí tự nhiên,

song có thể đi từ sinh khối)

+ Dầu mỡ các loại nguồn gốc sinh học, đã được sử dụng làm

nhiên liệu chạy động cơ diezel Ví dụ: Dầu thực vật sử dụng trựctiếp (SVO) làm nhiên liệu; Biodiezel (diezel sinh học) - sảnphẩm chuyển hóa este từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật;Phenol và các loại dung môi, dầu nhựa thu được trong quá trìnhnhiệt phân gỗ, v.v.v

- Dạng khí: Các loại khí nguồn gốc sinh học cũng đã được sử

dụng và ngày càng phổ biến như: Metan thu được từ quá trình

phân hủy tự nhiên các loại phân, chất thải nông nghiệp hoặc

rác thải - biogas; Hyđrô thu được nhờ cracking hyđrocacbon,

khí hóa các hợp chất chứa cacbon (kể cả sinh khối) hoặc phân

ly nước bằng dòng điện hay thông qua quá trình quang hóa

dưới tác dụng của một số vi sinh vật; Các sản phẩm khí khác từ

quá trình nhiệt phân và khí hóa sinh khối (các loại khí cháy thuđược trong quá trình nhiệt phân gỗ)

III/ ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC

1/ Ưu điểm về mặt môi trường:

 NLSH có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ, đang cạn kiệt:

Do NLSH có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch sử dụng trongcác phương tiện giao thông và các thiết bị năng lượng, triểnvọng của loại nhiên liệu này là sáng sủa, đây là loại nhiên liệubền vững thay cho các nguồn năng lượng hóa thạch đắt đỏđang bị cạn kiệt Loại nhiên liệu này có thể xuất hiện trong mộtphạm vi nhất định, nhưng vẫn không khắc phục được tình trạng

“đói nhiên liệu” đang gia tăng hiện nay trên thế giới

 NLSH có thể giải quyết các vấn đề biến đổi khí hậu:

Các cây trồng nông nghiệp và các nguyên liệu sinh khối khácđược coi là các nguyên liệu góp phần làm trung hòa cácbon bởichu kỳ sống thực tế của nó, thực vật thu cacbon điôxit thôngqua quá trình quang hợp.Tuy nhiên, các nguyên liệu đầu vào sửdụng trong quá trình sản xuất NLSH được coi là nguyên liệu táitạo và có khả năng làm giảm phát thải khí nhà kính (GHG) Tuynhiên, cho dù các nhiên liệu đầu vào tự chúng có khả năngtrung hòa cácbon, thì quá trình chuyển đổi các vật liệu thôthành NLSH có thể gây phát thải cácbon vào khí quyển Vì vậy,NLSH phải góp phần vào giảm phát thải các bon, chúng phảiđược chứng minh giảm thải thực sự GHG trong tất cả chu trìnhsản xuất và sử dụng NLSH

2/ Ưu điểm về mặt kinh tế:

 NLSH có thể tăng cường an ninh năng lượng quốc gia:

Sự phụ thuộc vào dầu nhập khẩu có thể không những làmsuy kiệt dự trữ ngoại tệ của quốc gia, mà còn tạo ra sự mất ổnđịnh về an ninh năng lượng của quốc gia đó Từ khi NLSH đượcsản xuất từ các nguồn nguyên liệu bản địa của nhiều nước châu

Á, loại nhiên liệu này có vai trò là nhiên liệu thay thế cho cácnhiên liệu hóa thạch có thể giảm sự phụ thuộc nhập khẩu dầu

và tăng cường an ninh năng lượng quốc gia Tuy nhiên, điều

quan tâm là một số nước đang bị lôi cuốn bởi nhiều hứa hẹn về

an ninh năng lượng hơn và họ tiếp tục bỏ chi phí để đảm bảo

an ninh của các nhu cầu khác nữa như an ninh lương thực, anninh về nguồn cung cấp nước và không quan tâm tới việc bảo

vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên như rừng tự nhiên và sự

đa dạng sinh học của chúng

 NLSH có thể hình thành sự tham gia của các xí nghiệp vừa và nhỏ (SMES):

Khác với nhiên liệu dầu và khí, thậm chí là than cần phải xâydựng cơ sở hạ tầng lớn để khai thác và xử lý, với sự tham giacủa các tập đoàn lớn và các công ty đa quốc gia, việc sản xuấtNLSH sẽ không đòi hỏi đầu tư và xây dựng các nhà máy xử lýtổng hợp lớn Vì vậy, đầu tư và quy trình sản xuất NLSH có thểnằm trong phạm vi SMES có thể chấp nhận được Dựa vàonguyên liệu đầu vào và khả năng đầu ra, công suất của các nhàmáy sản xuất NLSH có thể thiết kế phù hợp với yêu cầu đặcthù Các hoạt động sản xuất NLSH dựa vào các nguyên liệunông nghiệp hoặc các hệ thống modul có thể được thực hiện đểsản xuất NLSH phục vụ cho tiêu thụ cục bộ của các thiết bị cóđộng cơ tại các trang trại Đầu tư cho NLSH có thể mở ra các cơhội tham gia của các công ty trong nước

 NLSH có thể đóng góp vào phát triển kinh tế- xã hội của các cộng đồng địa phương và các ngành kinh tế đang phát triển:

Vai trò của ngành nông nghiệp trang trại trong dây chuyềnsản xuất NLSH sẽ mở ra cơ hội cho các cộng đồng địa phươngkết hợp hoạt động và thu được các lợi ích nhất định để có thểtạo ra phát triển kinh tế-xã hội Việc trồng rừng, kích thích vàthu hoạch nhiên liệu đầu vào như cây mía, ngô, sắn và dầu cọđòi hỏi phải tăng lực lượng lao động và các công việc thủ công.Việc mở rộng sản xuất nông nghiệp do tăng nhu cầu cácnguyên liệu thô cho sản xuất NLSH có thể tạo ra việc làm mới

và thu nhập nhiều hơn cho nông dân Tạo cơ hội việc làm trongsản xuất NLSH là rất lớn Ví dụ: sản xuất NLSH từ cây JatrophaCurcas (cây dầu mè) làm nhiên liệu đầu vào được trồng nhưloại cây trồng chyên dụng để sản xuất diezel sinh học, một diện

tích cây mè 10000 ha có thể thu được 30 triệu lít dầu diezelsinh học/năm có thể tạo ra 4000 việc làm trực tiếp Xét về góc

độ tạo việc làm trực tiếp của các thành viên trong hộ gia đình,cho thấy tác động của ngành công nghiệp này đối với cộngđồng địa phương là rất to lớn Việc tạo ra việc làm mới và cácdoanh nghiệp có thể tạo ra các hoạt động khác đem lại các lợiích kinh tế xã hội khác nữa cho cộng đồng Nhiều hoạt độngkinh tế xuất hiện sẽ tạo ra lợi nhuận cho các chủ doanh nghiệptại địa phương Cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh có thể tạo ra đường

xá mới hoặc được nâng cấp, tạo điều kiện thuận lợi cho việcvận chuyển các nhiên liệu đầu vào phục vụ cho sản xuất Kỹnăng làm việc của nhiều công nhân làm việc trong các dự ánđược nâng cao, tăng năng lực của các thành viên trong cộngđồng Hơn nữa, lợi ích kinh tế mà các cộng đồng được hưởng cóthể lan tỏa và tạo ra các lợi ích xã hội khác nữa, như các dịch

vụ chăm sóc sức khỏe, giáo dục, phúc lợi xã hội và các dịch vụcông cộng… Bằng việc quản lý phù hợp, an toàn và linh hoạttrong các điều kiện văn hóa, nhân khẩu học và nhân chủng họctại địa phương, sản xuất NLSH có khả năng tạo ra phát triểnkinh tế-xã hội tốt hơn đối với cộng đồng và đặc biệt là đóng gópvào công cuộc giảm đói nghèo

3/ Nhược điểm:

Việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ các nguồn tinh bộthoặc các cây thực phẩm được cho là không bền vững do ảnhhưởng tới an ninh lương thực Khả năng sản xuất với quy môlớn cũng còn kém do nguồn cung cấp không ổn định vì phụthuộc vào thời tiết và nông nghiệp

Bên cạnh đó, giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học vẫn caohơn nhiều so với nhiên liệu truyền thống từ đó việc ứng dụng

và sử dụng nhiên liệu sinh học vào đời sống chưa thể phổ biếnrộng

IV/ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC 1/ Tình hình sản suất và sử dụng nhiên liệu sinh học

trên thế giới:

a) Cồn ethanol và methanol

Mỹ và Brazil là hai quốc gia có sản lượng ethanol lớn nhấtthế giới, chiếm khoảng 86% toàn bộ lượng ethanol sản xuấttoàn cầu (Hình 3) Nguyên liệu chính để sản xuất ethanol tại Mỹ

là ngô, trong khi tại Brazil, mía là nguồn cung cấp chính Theo

số liệu năm 2010, Mỹ sản xuất được 42,86 tỷ lít (trong đó 2,9triệu lít là ethanol thế hệ II); Brazil là 26,09 tỷ lít Trung Quốc lànước có sản lượng lớn thứ 3 trên thế giới, với 7,19 tỷ lít Tổngsản lượng ethanol của toàn thế giới trong năm 2010 ước tínhkhoảng 91,66 tỷ lít

Hình 3 Tỷ trọng ethanol sản xuất (a) và tiêu thụ (b) của thế giới theo các khu vực năm 2010

Chiếc xe Ford model T của Mỹ có thể sử dụng ethanol vàxăng từ năm 1908 Trong khi Brazil là nước có chương trình sản

xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học thành công nhất thế giới.Rất nhiều quốc gia trên thế giới đã bán xăng pha ethanol với tỷ

lệ từ 5-25% (E5- E25) hoặc thậm chí là E85, E100 và phươngtiện sử dụng nhiên liệu linh hoạt (Flexible Fuel Vehicles – FFV)

Ở Mỹ và một số quốc gia khác như Thái Lan, Jamaica , tỷ lệethanol bắt buộc có trong nhiên liệu không dưới 10%, trong khiBrazil bắt buộc phải sử dụng E20-E25 Ở những quốc gia này,nhiên liệu E85 và E100 cũng được bán ngay tại các trạm cungcấp cùng với các loại nhiên liệu khác Thế giới tiêu thụ hếtkhoảng 73,74 tỷ lít ethanol trong năm 2010, tập trung chủ yếu

ở Bắc Mỹ với khoảng 60% (hình 3b)

Năm 1995, Mỹ sản xuất được tổng cộng là 6,5 tỷ lítmethanol (1,7 triệu gallon), đứng thứ 21 trong các chất hoá họcđược sử dụng nhiều nhất Hiện nay, Trung Quốc đang là nướcsản xuất methanol lớn nhất trên thế giới (chủ yếu từ than đá).Năm 2010, sản lượng methanol của Trung Quốc đạt đến 48,24

tỷ lít và dự kiến sẽ tăng lên 62,8 tỷ lít vào năm 2015

Những năm thập niên 30, methanol đã được sử dụng thaythế cho xăng trên động cơ hiệu suất cao trong cuộc đua GrandPrix, và 2 thập niên sau, methanol vẫn được sử dụng trong cuộcđua xe ở Indianapolis 500 Hiện tại, Trung Quốc đang là nướctiêu thụ nhiều methanol nhất trên thế giới, 28,5 tỷ lít trong năm

2010, tương đương 40% lượng methanol tiêu thụ toàn cầu.Trong đó khoảng 8,8 tỷ lít là phục vụ cho lĩnh vực GTVT Ở Mỹhiện có khoảng 21 nghìn phương tiện linh hoạt sử dụng nhiênliệu M85

b) Dầu thực vật và bio-diesel

Sản lượng dầu thực vật sản xuất trên toàn thế giới tăngdần theo từng năm, đạt đến khoảng 141 tỷ lít vào năm 2008.Trong đó dầu cọ chiếm khoảng 30%, dầu đậu nành khoảng28%, dầu cải dầu 15% và dầu hướng dương 9% Trung bìnhhàng năm, sản lượng dầu cọ tăng 8,1%, dầu đậu nành tăng5,7%, dầu cải dầu tăng 4,8% và đối với tất cả các nguồnnguyên liệu, sản lượng dầu thực vật tăng 5,2% mỗi năm Dầu

cọ tập trung chủ yếu ở Malaysia và Indonesia, chiếm khoảng80-85% sản lượng của thế giới Dầu đậu nành ở các quốc giachâu Mỹ như Mỹ, Brazil và Argentina, trong đó Mỹ chiếmkhoảng 30-40%, Brazil, 20- 40% và Argentina, 15-25% sản

lượng dầu đậu nành của thế giới Trung Quốc cũng đang nổi lên

là một nước có tiềm năng lớn về dầu thực vật sản xuất từ đậunành Dầu từ hạt cải dầu được sản xuất chủ yếu tại châu Âu,Trung Quốc, Ấn Độ và Canada

Dầu thực vật chủ yếu được sử dụng ở hai dạng chính: làmdầu ăn và làm nhiên liệu cho động cơ Đến năm 2008, tỷ lệ dầuthực vật sử dụng trong việc chế biến thực phẩm chiếm khoảng80%, tiếp theo là đến phục vụ cho công nghiệp và sản xuất bio-diesel Tổng lượng dầu thực vật tiêu thụ cho cả 3 lĩnh vực trêntrong năm 2008 là khoảng 137 tỷ lít Năm 2010, tănglên tới

160 tỷ lít

Năm 2005, bio-diesel được sản xuất chủ yếu ở châu Âu(Đức và Pháp), chiếm khoảng 80% sản lượng thế giới Tuynhiên, trong các năm gần đây, Nam Mỹ - cụ thể là Brazil,Argentina, Colombia và châu Á đang dần mở rộng quy mô sảnxuất Theo số liệu năm 2010, có khoảng 17,61 tỷ lít bio-dieselđược sản xuất trên toàn thế giới, tập trung chủ yếu tại châu Âuvới khoảng 9,2 tỷ lít, trong đó chủ yếu được sản xuất từ dầuthực vật (Hình 4)

Hình 4 Tỷ trọng bio-diesel sản xuất (a) và tiêu thụ (b) của thế giới theo các khu vực năm 2010

Hình 4b thể hiện tỷ trọng bio-diesel tiêu thụ theo khu vực

trong năm 2010 Phần lớn biodiesel được tiêu thụ tại châu Âu.Trong đó Đức là nước đi đầu cả về sản xuất lẫn tiêu thụ NướcĐức đã có chính sách khuyến khích sử dụng hoàn toàn bio-diesel (B100), tuy nhiên đến năm 2008, tỷ lệ sử dụng B100 có

chiều hướng giảm xuống (từ 1,93 tỷ lít năm 2007 xuống còn0,45 tỷ lít năm 2009) [18] Hiện tại châu Âu đang có kế hoạchnâng cao lượng nhiên liệu tái tạo (chủ yếu là nhiên liệu sinhhọc) trong nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện GTVT lên10% trong năm 2020, nên kể từ năm 2006-2007, châu Âu bắtđầu phải nhập khẩu nguồn nguyên liệu từ bên ngoài, chủ yếu là

từ Mỹ, các quốc gia Nam Mỹ và châu Á Trong năm 2010, châu

Âu phải nhập khẩu

khoảng 1,6 tỷ lít từ các quốc gia khác Theo, thế giới tiêuthụ hết khoảng 16,31 tỷ lít biodiesel trong năm 2010, tập trungchủ yếu tại khu vực Tây Âu với khoảng 66,3% (hình 4b)

c) Hyđrô

Theo số liệu năm 2008, trung bình hàng năm tổng lượnghyđrô sản xuất được vào khoảng 45 triệu tấn [19], trong đókhoảng 40% lượng hyđrô được sản xuất từ khí thiên nhiên, 30%

từ dầu thô và các sản phẩm hoá dầu, 18% từ than đá, 4% từquá trình điện phân nước và 1% từ sinh khối

Hiện nay, 40% hyđrô được sử dụng trong ngành côngnghiệp hoá chất, 40% dùng trong các phòng thí nghiệm lọc hoádầu, và 20% dùng trong các lĩnh vực khác [20] Trong 20% đó,hyđrô chủ yếu được sử dụng trong các trạm phát điện pin nhiên

GTVT Nước Mỹ mỗi năm sản xuất ra khoảng 11 triệu tấn hyđrô,

đủ cung cấp cho khoảng 20- 30 triệu xe con (sử dụng 700-1000gallon năng lượng tương đương/xe/năm) hoặc 5-8 triệu căn nhà

Để sản xuất được 11 triệu tấn hyđrô thì phải tiêu thụ hết 5%

của nước Mỹ và thải ra 77 triệu tấn CO2

d) Khí dầu mỏ hoá lỏng (LPG)

Năm 2010, tổng lượng LPG sản xuất trên toàn thế giới đạt

đến 249 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở khu vực Trung Đông, nơi

có trữ lượng dầu và khí đốt lớn nhất thế giới Khu vực châu Á Thái Bình Dương có tốc độ tăng trưởng nhanh, khoảng 4,6% Từnăm 2010 đến nay, sản lượng LPG ở các quốc gia châu Mỹ gầnnhư không thay đổi, tuy nhiên châu Phi cũng đã bắt đầu cung

chuỗi giá trị toàn cầu

Khí hoá lỏng LPG có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vựcnhư cho các phương tiện GTVT, công nghiệp, trồng trọt và dândụng Theo số liệu năm 2010, 47% LPG được sử dụng để phục

vụ cho nhu cầu nấu nướng và sưởi ấm, 8,1% LPG sử dụng cholĩnh vực GTVT Hiện nay, một số quốc gia đã sử dụng LPG làmnhiên liệu cho các phương tiện như xe buýt, xe taxi Ở Nhật,khoảng 90% taxi sử dụng LPG, ở Mỹ 20-30% các phương tiện sửdụng nhiên liệu này Hàn Quốc là nước tiêu thụ nhiều LPG nhấttrên thế giới, có khoảng 1,7 triệu xe sử dụng LPG Hiện nay, tất

cả các xe taxi ở Hongkong đều sử dụng LPG, một phần ba trongtổng số các xe do hãng Ford sản xuất tại Úc là xe sử dụngLPG Nhu cầu sử dụng LPG đang ngày càng tăng cao, năm

2010 là khoảng 250 triệu tấn, tăng 50 triệu tấn so với năm2000

e) Khí thiên nhiên (NG)

Năm 2010, lượng khí thiên nhiên khai thác trên toàn thếgiới đạt 3.193,3 tỷ m3, tăng 7,3% so với năm 2009 Cụ thể, Ngatăng 11,6%; Mỹ tăng 4,7%; Qatar tăng 30,7% Nga là quốc gia

có trữ lượng khí thiên nhiên lớn nhất thế giới (khoảng 44.800 tỷm3), tiếp theo là Iran với 29.600 tỷ, Qatar là 25.300 tỷ m3 Tuynhiên, Mỹ là nước sản xuất chính của thế giới, khoảng 611 tỷm3/năm, trong khi sản lượng của Nga là 588,9 tỷ m3; Canada

là 159,8 tỷ m3; Iran 138 và Qatar 116,7 tỷ m3 Trong tổnglượng khí thiên nhiên sản xuất được năm 2010 của toàn thếgiới, các nước thuộc tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế(OECD) chiếm 1.159,8 tỷ m3; các quốc gia ngoài tổ chức nàychiếm 2.033,5 tỷ m3, châu Âu chỉ chiếm một lượng rất nhỏ,khoảng 174,9 tỷ m3 [25] Năm 2010, lượng khí thiên nhiên tiêuthụ tăng 7,4%, nhanh nhất kể từ năm 1984 Mỹ là nước sử dụngnhiều khí thiên nhiên nhất, tăng 5,6% Châu Á có tốc độ tiêuthụ khí thiên nhiên rất nhanh, 10,7%, trong đó Ấn Độ tăng tới21,5% Năm 2010, Mỹ là nước tiêu thụ hết 683,4 tỷ m3 (chiếmkhoảng 21,7%), nhiều nhất thế giới; Nga là nước đứng thứ haivới 414,1 tỷ m3 (khoảng 13%), Iran và Trung Quốc ở các vị trítiếp theo với 136,9 và 109 tỷ m3 Tổng lượng khí thiên nhiêntiêu thụ trong năm 2010 của thế giới là 3.169 tỷ m3, trong đó

các quốc gia thuộc tổ chức OECD sử dụng 1.546,2 tỷ m3, tươngđương 48,9%

g) Dimethyl Ether (DME)

Hiện nay, DME chủ yếu được sản xuất ở quy mô nhỏ dogiá thành sản xuất cao Trung Quốc là nước có sản lượngmethanol lớn, nên rất thuận tiện và có tiềm năng cho quá trìnhđiều chế DME Một số quốc gia khác cũng đã bắt đầu nghiêncứu và sản xuất DME như Indonesia, Nhật Bản, Thuỵ Điển, Iran

và Ấn Độ Năm 2010, Ai Cập cũng bắt đầu có dự án phát triểnDME Tại Trung Quốc, năm 2008, sản lượng DME vào khoảng7,6 tỷ lít nhờ có thêm một số dự án mới như của tập đoànHeibei Kaiyue (1,5 tỷ lít); Henan Yima Coal và Hubei BiocausePharmaceutical (cùng 300 triệu lít), trong đó khoảng 80% DMEđược sản xuất từ than đá Lượng DME sử dụng của toàn thế giớivào khoảng 38-50 tỷ lít/năm, chủ yếu cho lĩnh vực công nghiệp

2/ Tình hình nghiên cứu, đầu tư và những chính sách

phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam:

Hiện nay tại Việt Nam, nhiên liệu xăng và diesel vẫn là hailoại nhiên liệu chính của ngành GTVT Việc sản xuất và sử dụngnhiên liệu thay thế là chưa nhiều, hầu hết ở quy mô nhỏ lẻ.Năm 2007, thủ tướng chính phủ ra quyết định số 177/2007/QĐ-

TTg về “Dự án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,

tầm nhìn 2025” Mục tiêu đến năm 2015, sản xuất được 250

nghìn tấn ethanol và bio-diesel, đáp ứng 1%nhu cầu nhiên liệu; và tầm nhìn 2025 là 1,8 triệu tấn ethanol vàbio-diesel, đáp ứng được 5% nhu cầu nhiên liệu Cùng với đó lànhững khuyến khích về tài chính như trợ giá, miễn thuế chocác tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước đầu tư vào lĩnh vựcnăng lượng tái tạo

a) Cồn ethanol

Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tiềm năng lớn để

phát triển nhiên liệu sinh học, đặc biệt là ethanol Một số nhà

ethanol đã đi vào hoạt động như nhà máy cồn Đại Lộc (QuảngNam) với sản lượng khoảng 125 triệu lít/năm; nhà máy cồn CátLái (TP Hồ Chí Minh) với sản lượng 40 triệu lít/năm Ba nhà máycồn của công ty dầu Việt Nam (PV Oil) đang được xây dựng với

sản lượng ước tính là 125 triệu lít/năm/nhà máy dự định đi vàohoạt động vào cuối năm 2012, đầu năm 2013 Nguyên liệuchính được sử dụng là sắn Tuy nhiên, do nhu cầu ở Việt Namchưa lớn, nên hầu hết các nhà máy không hoạt động hết côngsuất Trong năm 2010, tổng sản lượng ethanol sản xuất đượccủa cả nước ước tính khoảng 150 triệu lít

Bắt đầu từ tháng 8 năm 2010, xăng sinh học E5 đã bắtđầu được bán ở 22 cây xăng (12 cây xăng của PV Oil và 10 cây

quản lý) ở các địa phương như TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Bà Vũng Tàu, Hải Phòng, Hải Dương

Rịa-b) Dầu thực vật và biodiesel

Bio-diesel ở Việt Nam hiện nay chủ yếu được sản xuất từ

mỡ cá basa, dầu dừa, và jatropha, tập trung ở khu vực phíaNam Công ty Agifish An Giang đã đầu tư xây dựng nhà máysản xuất bio-diesel với công suất khoảng 30 nghìn lít/ngày,công ty TNHH Minh Tú ở Ô Môn, Cần Thơ cũng đã đầu tư dâychuyền sản xuất bio-diesel từ mỡ cá Theo số liệu năm 2010,Việt Nam sản xuất được khoảng 7,7 triệu lít bio-diesel, tuynhiên do chưa có hành lang pháp lý phù hợp nên hầu hết các

sản phẩm không thương mại được, phải xuất khẩu ra nước

ngoài, chỉ có khoảng 990 lít biodiesel được sử dụng trong năm

2010

c) Hyđrô và khí giàu hyđrô

Tại Việt Nam, khí hyđrô chưa được sản xuất rộng rãi, chỉdừng lại ở quy mô nhỏ lẻ để phục vụ cho công nghiệp Khí HHO

phân được sử dụng để tạo ngọn lửa có nhiệt độ lớn nhằm phục

vụ hàn, xì và bổ sung như là một phụ gia vào đường nạp chođộng cơ xăng Khí đốt tổng hợp (syngas) cũng đang bắt đầuđược nghiên cứu và ứng dụng trong các trạm phát điện cỡ nhỏ,

lò gốm Tân Mai, phục vụ nấu nướng trong các hộ gia đình (lòđốt khí hoá trấu tại An Giang)

Cửu Long gồm 4 mỏ dầu là Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ru Bi;

biển Nam Côn Sơn gồm mỏ Đại Hùng, Lan Tây, Lan Đỏ, HảiThạch, Mộc Tinh; cụm tại thềm lục địa Tây Nam với mỏBungaKewa-Cái Nước

Ngoài sử dụng trong công nghiệp và đun nấu, LPG cũng đãđược sử dụng trên các phương tiện GTVT tại Việt Nam như taxi(taxi Dầu Khí) và xe buýt Tại Đà Nẵng, đã từng có dự án phát

nhưng sau một thời gian, dự án này đã gặp một vài khó khăn,phải tạm dừng

e) Khí thiên nhiên (NG)

Nhà máy sản xuất CNG của công ty cổ phần CNG ViệtNam (có sự góp vốn của PV Gas) đã hoạt động từ năm 2008 với

đoạn một là 30 triệu m3 khí/năm, giai đoạn hai sẽ nâng lên 250triệu m3 khí/năm vào năm 2015 Dự đoán trữ lượng khí thiênnhiên của Việt Nam là khoảng 600 tỷ m3 Năm 2010, Việt Namsản xuất được khoảng 9,4 triệu m3 khí, không đủ đáp ứng nhucầu Hiện nay, ngoài sử dụng trong công nghiệp, CNG rất ítđược sử dụng cho lĩnh vực GTVT, chỉ có một vài xe buýt tại TP

Hồ Chí Minh đang sử dụng nhiên liệu này thay thế cho diesel

g) Dimethyl Ether (DME)

Năm 2010, tập đoàn Sao Nam thành lập dự án sản xuấtDME tại Tiền Hải, Thái Bình, dự định đến năm 2013 sẽ đưa ra

nhiên, hiện tại không có bất kỳ cơ sở pháp lý nào về DME, nên

dự án pha DME cùng LPG vào bình ga mới đây của công tySaigon Petro đã không được bộ Công Thương đồng ý

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ NHIÊN LIỆU SINH HỌC

I/ CỒN SINH HỌC (BIOETHANOL)

1/ Nguồn nguyên liệu:

2/ Sản phẩm Bioethanol:

3/ Đặc tính của bioethanol:

Thử nghiệm tính năng và phát thải phương tiện sử dụngnhiên liệu xăng pha cồn ở tỷ lệ nhỏ (5 và 10% thể tích ~ E5,E10) so với khi sử dụng xăng

Quá trình thử nghiệm: thử nghiệm trên xe máy HondaSuper Dream với dung tích 97 cm3; ô tô Ford Laser 1.8; xácđịnh đường đặc tính ngoài ở các tay số

Hình ảnh băng thử thử nghiệm xe máy và ô tô

Sự thay đổi tính năng và phát thải của xe máy khi sử dụngE5 và E10 so với sử dụng xăng RON 92

Sự thay đổi tính năng và phát thải của ô tô khi sử dụng E5

và E10 so với sử dụng xăng RON 92

Mô phỏng động cơ xe máy trên phần mền AVL Boost:

1 Lọc khí; 2 Bướm gió; 3 Chế hòa khí; 4 Xylanh; 5 Bình tiêuâm

Diễn biến công suất động cơ (theo mô phỏng)

Công suất động cơ khi sử dụng các nhiên liệu khác nhau

Công suất động cơ giảm khi tăng tỷ lệ ethanol trong hỗnhợp nhiên liệu Cụ thể công suất giảm 1,1% và 3,3% khi sửdụng E10 và E20 Khi nâng cao tỷ lệ ethanol 85%, công suất tụt29,1% so với động cơ nguyên bản

Nghiên cứu tương thích vật liệu của động cơ xe máy khi sửdụng nhiên liệu xăng pha cồn

Ngâm các vật liệu phi kim, cao su, kim loại của hệ thốngnhiên liệu (bộ chế hòa khí) xe máy trong xăng RON92, E5 vàE20 theo tiêu chuẩn SAE J1747 và SAE J1748 trong vòng 1500h

Đánh giá 3 yếu tố: ngoại quan, khối lượng và kích thước

Đối tượng nghiên cứu (bộ chế hòa khí xe Wave)

Ngoại quan:

- Chi tiết làm bằng đồng bị xỉn màu, gỉ bám và bị ăn mòn

- Vật liệu làm bằng cao su, polymer không có thay đổi gìđáng kể

- Các chi tiết kim loại thay đổi ít (max = 1,429%)

- Các chi tiết nhựa tăng nhẹ (max = 3,156%)

- Các chi tiết cao su tăng (max = 10,17%)

Ảnh hưởng của xăng pha cồn đến các chi tiết nhựa và cao su là không đáng kể.

Để tăng công suất của động cơ, ta phải tăng chỉ số nén Khităng chỉ số nén ta cần phải tăng chỉ số octane của xăng đểtránh hiện tượng cháy kích nổ của nhiên liệu Trước đây, đểtăng chỉ số octane, người ta thường dùng Tetra etyl chì nhưnghiện nay nó đã bị cấm sử dụng vì chì rất độc, gây tổn thươngcho hệ thần kinh trung ương, gây ô nhiễm môi trường Nghiêncứu cho chúng ta thấy dùng nhóm phụ gia là hợp chất hữu cơchứa oxy như: metyl ter butyl ete (MTBE), etyl ter butyl ete(ETBE), methanol, ethanol, khi pha xăng sẽ làm tăng chỉ sốoctane của xăng, làm xăng cháy tốt hơn, giảm phát thải các khígây ô nhiễm Mặt khác, công nghệ sản xuất cũng không phứctạp, giá thành tương đối rẻ, thị trường dễ chấp nhận

4/ Các loại động cơ dùng bioethanol:

Những loại xăng sinh học đã được sử dụng trên thế giới : + E5, E10: Bio─Ethanolpha 5%, 10% thể tích vào xăng,được sử dụng thông dụng, không ảnh hưởng đến động cơ xe + E25: Bio─Ethanol pha 25% thể tích vào xăng, động cơ xecần phải cải tiến một số chi tiết, điều chỉnh thời gian phunnhiên liệu Braxin là quốc gia sử dụng nhiều nhất loại xăng này.+ Ethanol là nhiên liệu thay thế hoàn toàn cho xăng dùngcho những động cơ đốt trong có cải tiến Dùng xe FFV (Flex-FuelVehicles- ô-tô nhiên liệu linh hoạt) Xe FFV có thể tự động nhậnbiết hàm lượng cồn trong bình nhiên liệu để tự điều chỉnh gócđánh lửa sớm và thay đổi lượng phun nhiên liệu Dùng xe FFV

có tính kinh tế nhiên liệu cao hơn các xe không FFV, vì xe đãđược thiết kế tối ưu về vật liệu, về kết cấu buồng cháy và hệthống nhiên liệu Nhiên liệu E85 (có 85% ethanol trong xăng) làloại nhiên liệu tốt nhất cho xe FFV Riêng trong năm 2000 Mỹ

đã sản xuất 750.000 chiếc FFV Hiện nay Mỹ có khoảng 5 triệu

xe FFV tiêu biểu là dòng xe Ford focus cùng với 169.000 trạmbán lẻ E85

Thực tế, người ta sẽ không pha Bio─Ethanol với xăng theo

tỷ lệ trung bình 40 đến 60% vì ở tỷ lệ này, xăng sau khi pha sẽ

bị phân lớp rất nhanh trong quá trình lưu trữ

Hiệu quả khi dùng xăng sinh học thay thế:

+ Xăng pha 5% Bio─Ethanol sẽ tiết kiêm được 5% nhiênliệu so với xăng thường

+ Công suất của động cơ được cải thiện hơn

+ Khi thải CO và Hidrocacbon giảm hơn 10%

+ Khả năng tăng tốc của động cơ được tốt hơn

Ưu điểm của xăng sinh học là xăng cháy triệt để hơn, loại

bỏ phụ gia chống kích nổ chứa chì, giảm phát thải CO2 rakhông khí đáng kể so với xăng thường

Nhược điểm lớn nhất của xăng sinh học là do nồng độ caoBio─Ethanol sẽ làm hỏng các chi tiết lăng bằng cao su, nhưatrong động cơ

5/ Sự phát thải của bioethanol:

6/ Tác động khác của bioethanol đến môi trường:

Việc dùng ethanol làm nhiên liệu, có tác dụng ngăn chặn

hiệu ứng nhà kính Vì vậy nó được mệnh danh là “xăng xanh”.

Theo các tính toán cho thấy: nếu thay thế việc đốt một lít xăngbằng một lít ethanol thì sẽ giảm 40% lượng phát sinh khí CO2

vào khí quyển giúp môi trường được xanh, sạch hơn Khi đốtethanol sự cháy xảy ra hoàn toàn hơn so với khi đốt xăng Tathường thấy trong các động cơ xăng thường xuất hiện các bụibẩn chính là do các hydrocacbon cháy không hết Điều đó phảitốn thời gian lau chùi, sửa chữa động cơ Khi pha ethanol vàoxăng làm cho xăng cháy hoàn toàn hơn, giảm phát thải các khígây ô nhiễm môi trường Hơn nữa, ethanol được điều chế từ sảnphẩm nông nghiệp sẽ làm tăng diện tích đất trồng cây Điềunày có nghĩa làm tăng diện tích lá phổi của trái đất lên