TÌNH HÌNH sản XUẤT NHIÊN LIỆU SINH học( LỎNG) đặc TÍNH kỹ THUẬT,TIÊU CHUẨN, PHẠM VI ỨNG DỤNG và TÌNH HÌNH TIÊU THỤ TRÊN THẾ GIỚI và VIỆT NAM

+Nhiên Liệu sinh học là nguồn năng lượng tái tạo sạch, dễ dàng kiểm soát từ chất thải hữu cơ, cây trồng ngắn hạn mục tiêu có thể thay thế than đá và nhiên liệu hóa thạch trong thời gian

TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC( LỎNG) ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT/TIÊU CHUẨN, PHẠM VI ỨNG DỤNG VÀ TÌNH HÌNH TIÊU THỤ

TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

Nhiên liê ̣u sinh học là gì?

+Nhiên Liệu sinh học là nguồn năng lượng tái tạo sạch, dễ dàng kiểm soát từ chất thải hữu cơ, cây trồng ngắn hạn mục tiêu

có thể thay thế than đá và nhiên liệu hóa thạch trong thời gian tới

+Tính chất thân thiện với môi trường: thân thiện hơn nhiên liệu truyền thống, chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính

Dạng thô

củi, gỗ, rơm, trấu, phân và mỡ động vật…

nhiên liệu tổng hợp Fischer Tropsch)

Gasohol (Methanol, Ethanol, Buthanol)

Biogasoline xăng sinh học

Diesel sinh học (dầu thực vật, dầu thực vật phế

thải, mỡ động vật) thay thế diezel truyền thống

sản phẩm ở dạng

Nhiên liệu sinh học là những loai nhiên liệu có nguồn gốc từ các vật liệu sinh khối( động thực vật) tồn tại ở các dạng nhiên liệu thô hay được điều chế từ các nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật, động vật hay tổng hợp bằng công nghệ sinh học

Các nhiên

liệu sinh

học bao

gồm

Ethanol sinh học thay thế hoàn toàn xăng truyền thống, Tạo ra xăng sinh học(E+

%ethanol pha trộn trong xăng đó) các loại xăng sinh học như E5, E20, E95… tức là xăng sinh học chứa 5%, 20%, 95% ethanol

Butanol sinh học dễ tan lẫn vào xăng hơn, máy móc ít nguy cơ bị ăn mòn

dễ chưng cất đạt độ tinh khiết tuyệt đối;

mật độ năng lượng cao hơn ethanol sinh học 25%, gần bằng mật chỉ số của xăng truyền thống

được dùng làm pin nhiên liệuĐược tinh lọc từ các loại hạt có dầu, rong tảo, xenlulô vàphần nhỏ từ các loại mỡ

cá, mỡ động vật, đậu tương sắn, dầu hạt cọ, cơm dừa mía mùn cưa gỗ phế thải

THIS IS A SLIDE TITLE

+ Các vật liệu đồng thau, đồng, chì, kẽm, thiếc

+ Thời gian tàn trữ không qua s6 tháng tránh biến chất

+ Kiểm tra thường xuyên bộ lọc nhiên liệu đọng cơ

+ Kiểm tra các mặt sơn do có thể hòa tan sơn

+ Khi nhiệt độ xuống quá thấp dầu dễ bị đông đặc như dầu

thực vật nên phải hâm nóng

Nên dùng các loại diesel có hàm lượng pha trộn diesel sinh học thấp để giảm thiểu tác động bất lợi đối với kim loại thông dụng hoặc chuyễn sang Các vật liệu có thể dùng cho diesel sinh học là nhôm, thép, PE

florinated, PP florinated, Teflon, sợi thủy tinh.chúng bằng nhôm, thép hợp kim, thép cacbon

Từ sau năm 2000 Tình Hình sản xuất các Cty xí nghiệp, công ty, đơn vị nghiên

cứu tổ chức sản xuất nhiên liệu sinh học dưới dạng pilot như:

Công ty Minh Tú (Cần Thơ), ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Viện Hóa Công

nghiệp Hà Nội, Viện khoa học Vật liệu Ứng dụng TP HCM…

- Bước đầu từ năm 2000 Đồng bằng sông Cửu Long đã dùng và sản xuất diezzel từ mỡ cá basa và cá tra để chạy máy tàu, xuất khẩu với giá 0,6USD/lít(gặp một số trục trặc vì chưa có quy trình công nghệ phù hợp, chưa có tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, quy định tỷ lệ pha trộn diesel sinh học tương ứng với các loại động cơ chạy diesel dầu mỏ) Công ty

SaigonPetro, Công ty Mía đường Lam Sơn, Công ty rượu Bình Tây sản xuất thử nghiệm xăng E5 cho xe ô tô, nhưng chưa đưa vào được thị trường Tháng 9/2008 Công ty cổ phần hóa dầu và nhiên liệu sinh học dầu khí( PVB) cung cấp xăng E5, sản xuất từ ethanol sinh học, nhập khẩu từ Brazil cho 50 taxi ở Hà Nội, nhưng sau đó bị đình chỉ vì Việt Nam chưa có tiêu chuẩn xăng sinh học

Sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam cũng được nhiều đối tác nước ngoài rất quan tâm

+Dự án JICA - Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng các loại phế phẩm bã mía, rơm rạ;

+Dự án do Chính phủ Hà Lan tài trợ sử dụng trấu, vỏ cà phê, trái điều, vỏ điều, rong biển;

+Chương trình tổng thể về nghiên cứu và phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam của Hàn Quốc sản xuất diesel sinh học

và các hóa chất tinh khiết thân thiện với môi trường từ dầu thực vật …

CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN

 Giai đoạn NLSH thế hệ thứ nhất:được tạo ra từ các nguồn nguyên liệu

carbohydrate như gạo, ngô, lúa mạch, lúa mỳ, củ cải đường ; các loại hạt

có dầu như dầu cọ, đậu tương, dầu hạt cải hoặc từ mỡ động vật

 Giai đoạn NLSH thế hệ thứ hai :NLSH thế hệ thứ hai ra đời nhằm hạn

chế những nhược điểm của NLSH thế hệ thứ nhất, sử dụng các nguồn nguyên liệu phế thải của nông nghiệp hay các cây nguyên liệu được trồng trên đất bạc màu, bỏ hoang (NLSH được sản xuất từ cellulose), ví dụ như

cỏ switchgrass, cây cọc rào (Jatropha)…

 Giai đoạn NLSH thế hệ thứ ba: sử dụng tảo để sản xuất nhiên liê ̣u sinh

học nhằm 2 mục đích :vừa tạo ra năng lượng vừa góp phần làm sạch môi trường Mỗi tế bào tảo là một nhà máy sinh học nhỏ, sử dụng quá trình

trữ trong tế bào và tạo ra các sản phẩm thứ cấp có giá trị cao

TẠI SAO NÊN THAY THẾ NHIÊN LIỆU TRUYỀN

THỐNG BẰNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC ?

khí gây hiệu ứng nhà kính (một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất

nóng lên) và ít gây ô nhiễm môi trường hơn các loại nhiên liệu

truyền thống

 Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động

sản xuất nông nghiệp và có thể tái sinh Chúng giúp giảm sự lệ

thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền

thống

sống còn nhiều hạn chế do chưa hạ được giá thành sản xuất

xuống thấp hơn so với nhiên liệu truyền thống Trong tương lai,

khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu sinh học

có khả năng là nguồn thay thế

 Có trị số octan cao hơn nhiên liê ̣u truyền thống

NHIÊN LIỆU

MẬT

ĐỘ NĂNG LƯỢN GMJ/L

TỶ LỆ NHIÊN LIỆU KHÍ

NĂNG LƯỢN

G RIÊNG MJ/L

NHIỆT BAY HƠIMJ/

KG

RON MON

XĂNG 34.6 14.6 46.9 0.36 91-99 81-89 NHIÊN

LIỆU ETANO L

24.0 9.0 30.0 0.92 129 102

NHIÊN LIỆU METH ANOL

19.7 6.5 15.6 1.2 136 104

NHIÊN LIỆU BUTAN OL

29.2 11.2 36.6 0.43 96 78

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP

YOU CAN ALSO SPLIT YOUR

CONTENT

10

Các yếu tố gây khó khăn gặp phải+Yếu tố về môi trường: giảm thiểu ô nhiễm khi sản xuất,sử lý nước thải sau chưng cất

+Tập trung hậu cần cung cấp nguyên liệu còn chưa cao nhỏ lẻ thu gom khó khăn gây tăng giá thành sản phẩm

+Vấn đề sinh thái: việc phát triển các loại cây trồng lấy nguồn nguyên liệu

ảnh hưởng đến bền vững cân bằng sinh thái(đất trồng sinh vật) do phân bón

+Thiết bị và công nghệ+Chi phí đầu tư

+Đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu+Chính sách hô trợ ưu đãi

A, ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT

11

 Xăng sinh học

nhóm oxy kèm theo Thành phần hóa học của chúng có thể bao

gồm axit, rượu và este

Trong quá trình lên men ethanol , glucose và các loại đường

khác trong ngô (hoặc mía hoặc các cây trồng khác) được

chuyển hóa thành ethanol và carbon dioxide

C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + nhiệt

mạnh Tuy có cùng nhóm chức OH nhưng chứa cấu trúc mạch cacbon

dài hơn và có nhiều nhánh nên butanol ít hoặc khó hòa vào nước so

với ethanol

- Diesel sinh học

+Diesel sinh học là nhiên liệu có màu từ vàng đến nâu sẫm dùng

để thay thế cho dầu diesel Thành phần của biodiesel chủ yếu là

chất béo trung tính được xếp vào nhóm este Các este được xử

lý thông qua quá trình transesterification

2.ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT/TIÊU CHUẨN 2020

Mô hình lấp đầy không gian của metyl linoleat, hoặc metyl este của axit linoleic, một metyl este phổ biến được sản xuất từ đậu nành

Cấu trúc của phân tử etano

ĐẶC TÍNH CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC

Lượng cacbon còn lại lớn nhất (thử mẫu với 100% cacbon) 0,05% khối lượng

Đặc tính của diesel sinh học

Đặc tính nhiên liệu Diesel dầu

mỏ

Diesel sinh học Loại nhiên liệu chuẩn ASTM D975 ASTM PS 121

Cấu trúc nhiên liệu C10 - C21 HC C12 - C22

FAME Lượng nhiệt thấp (Btu/gal) 131,295 117,093

Độ nhớt động học ở 40 0 C 1,3 – 4,1 1,9 – 6,0

Trọng lượng riêng ở 60 0 F (kg/l) 0,85 0,88

Khối lượng riêng ở 15 0 C (lb/gal) 7,079 7,328

Hàm lượng nước (ppm theo % khối

lượng)

161 0,05% (lớn

nhất) Lượng cacbon (% khối lượng – wt %) 87 77

Lượng hydro (% khối lượng - wt %) 13 12

Lượng oxy (% khối lượng - wt %) 0 11

Lượng sunfur (% khối lượng - wt %) 0,05 (lớn

nhất)

0 – 0,0024 Nhiệt độ sôi ( 0 C) 188 – 343 182 – 338

Nhiệt độ chớp cháy ( 0 C) 60 – 80 100 – 170

Nhiệt độ kết tinh ( 0 C) -15 đến 5 -3 đến 12

Nhiệt độ chảy loãng nhỏ nhất ( 0 C) -35 đến -15 -15 đến 10

Tỷ số giữa lượng không khí cần thiết và

lượng nhiên liệu (wt./wt.)

13

THÔNG SỐ PHÁT THẢI CỦA NHIÊN LIỆU

SINH HỌC VỚI NHIÊN LIỆU THƯỜNG

14

Dầu diesel Dầu ăn B100 B5

KHẨN CẤP

Hydrocacbon chưa cháy, ppm 3 14 9 3

Carbon monoxide,% 0 0,01 0 0NOx, ppm 237 214 248 240 Hạt (% opacity) 2,9 1,6 1.1 2,4

KINH TẾ NHIÊN LIỆU

Thành phố, mpg 20.1 20,8 22.3 22,6 Đường cao tốc,

mpg 44,9 42.1 44,2 48,5

SỰ TĂNG TỐC

0-30 dặm / giờ, giây. 4,5 4,5 4,5 4,50-60 dặm / giờ,

giây. 15 14,9 14,5 14,21/4 dặm, mph 69,9 70.3 71.3 72,2

So sánh các thông số tinh năng và phát thải của động cơ xe máy khi sử dụng nhiên liệu sinh học E5 và E10 với nhiên liệu RON92

B, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

16

IN TWO OR THREE COLUMNS

17

A PICTURE IS

WORTH A

THOUSAND

WORDS

A complex idea can be conveyed with

just a single still image, namely

making it possible to absorb large

amounts of data quickly.

18

ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA NHIÊN LIỆU LỎNG

Ưu điểm

Nhiên liệu sinh học có nhiều ưu điểm vượt trội so với nhiên liệu hóa thạch, đó là:

 Có thể chế tạo dễ dàng từ sinh khối;

 Phát triển bền vững nhờ khả năng tái tạo và phân hủy sinh học tốt;

 Không làm tăng lượng phát thải CO2 do nằm trong quy trình cân bằng CO2 của trái đất;

 Thân thiện với môi trường: Cháy sạch, cháy hoàn toàn, không chứa các hợp chất độc hại, đặc biệt là lưu huỳnh (S, khi cháy sinh ra SOx gây mưa axit, ô nhiễm trầm trọng không khí);

 Sử dụng nhiên liệu sinh học sẽ bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

 Tạo công ăn việc làm cho người nông dân, nâng cao giá trị của nông sản và mang lại lợi ích cho người nông dân.

 Đảm bảo an ninh năng lượng: thay thế một phần xăng khoáng bằng nhiên liệu sinh học (là nhiên liệu có khả năng tái tạo) Nguồn năng lượng từ dầu mỏ hiện nay ngày càng có nguy cơ cạn kiệt, do đó việc phát hiện và ứng dụng xăng sinh học có nguồn gốc nguyên liệu từ tự nhiên có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên trên thế giới.

 Giúp bảo vệ động cơ: Trị số ốc tan xăng sinh học cao hơn nên có khả năng chống kích nổ tốt hơn cho động cơ, giảm

sự ăn mòn máy móc, tăng tuổi thọ của động cơ.

Ưu điểm

NHƯỢC ĐIỂM

quả không mong muốn là sự tăng hàm lượng CO 2 do tăng lượng nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn Tuy nhiên, có giả thiết cho rằng nếu xét đến chu trình kín của CO 2 có kể đến phần CO 2 được hấp thụ bởi các loại cây nguyên liệu để chế tạo ethanol thì tổng lượng CO 2 gây hiệu ứng nhà kính khi sử dụng xăng sinh học sẽ giảm xuống so với xăng truyền thống Một hậu quả khác là sự tăng phát thải khí NO x

thành sản xuất còn cao và phụ thuộc rất nhiều vào giá nguyên liệu đầu vào của nông dân Các doanh nghiệp tiên phong sản xuất, phân phối xăng sinh học chưa có mạng lưới phân phối ổn định, quy mô kinh doanh nhỏ nên các chi phí liên quan đến sản xuất và kinh doanh đều lớn.

đổi vật liệu chế tạo hay cải tiến các chi tiết trong động cơ Tuy nhiên nếu sử dụng nhiên liệu xăng có hàm lượng ethanol cao có thể gây ảnh hưởng đến một số chi tiết kim loại, cao su, nhựa, polymer của động cơ.

làm ra nhiên liệu sinh học là nông sản, nó là thức ăn cho động vật trong các trại chăn nuôi hoặc hơn thế nữa, đó chính là nguồn thực phẩm của nhân loại Do vậy việc sử dụng nông sản làm thực phẩm hay làm nguyên liệu sản xuất ethanol trở thành một chủ đề nóng.

4.PHẠM VI SỬ DỤNG Ở CẢ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI

4.1 Ở TRÊN THẾ GIỚI

- Mỹ cũng là nước tiêu thụ ethanol (để pha chế nhiên liệu sinh học) lớn nhất với khoảng 60% tổng sản lượng của thế giới.

Brazil là nước đi đầu với chương trình quốc gia ủng hộ xăng pha cồn từ năm 1975, sử dụng cồn sản xuất từ mía để pha vào xăng với tỷ lệ lên đến 20%, thậm chí có thể lên đến 85% dùng trong ngành vận tải.

Ở các nước Châu Âu, Châu Mỹ xăng sinh học hoặc xăng pha cồn đã được sử dụng trong nhiều năm qua và hiện nay tỷ lệ cồn pha vào xăng bắt buộc tối thiểu là 10%.

- Thái Lan là một trong những nhà sản xuất ethanol lớn ở khu vực Đông Nam Á Thái Lan đã bắt đầu cung cấp xăng pha cồn cho các phương tiện vận tải vào năm 2005, đến nay chủ yếu tiêu thụ xăng sinh học E10, một phần E20 và E85

- Xăng sinh học đã được sử dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia Cho đến nay có khoảng 60 quốc gia trên thế giới sử dụng nhiên liệu sinh học.

Philippines đưa Luật nhiên liệu sinh học vào năm 2006 quy định bắt buộc dùng xăng sinh học E5 từ năm 2009 và E10 từ năm 2011 Philippines miễn thuế cho phần nhiên liệu sinh học pha vào xăng, cũng như miễn thuế VAT cho nguyên liệu thô (mía, sắn…) khi dùng để sản xuất nhiên liệu sinh học Các công ty xăng dầu phải mua hết sản phẩm sản xuất trong nước trước khi tim đến nguồn nhập khẩu Philippines là một trong những nhà nhập khẩu ethanol lớn nhất ở Châu Á

INSTRUCTIONS FOR USE

24

 Phạm ứng dụng nhiên liệu sinh học trên các ngành

+công nghiệp: sử dụng làm nhiên liệu chạy động cơ

+ngành giao thông: sử dụng làm pin nhiên liệu phát triển oto điện

+an ninh: đảm bảo an ninh năng lượng

3.PHẠM VI ỨNG DỤNG

+Trong 6 tháng đầu năm 2018, lượng tiêu thụ xăng E5 đạt khoảng 1,78 triệu m3, chiếm tỷ trọng hơn 40% tổng lượng xăng tiêu thụ trên cả nước Như vậy, trong 6 tháng qua, lượng xăng E5 tiêu thụ nội địa đã tăng hơn 31% so với năm 2017.

CÔNG SUẤT CỦA CÁC NHÀ MÁY Ở VIỆT NAM

4.3 CÁC LOẠI XE SỬ DỤNG NHIÊN

LIỆU SINH HỌC

 Theo Hiệp hội Nhiên liệu Tái tạo (RFA), các loại xe thông thường có

thể sử dụng xăng từ E0 đến E10 Riêng xăng có hàm lượng ethanol

cao, như E85 thì động cơ xe phải được thiết kế phù hợp Xe nhiên liệu

linh hoạt (FFV- flexible-fuel vehicles) được thiết kế để chạy bằng một

hay nhiều loại nhiên liệu, thường là xăng hay xăng pha ethanol hàm

lượng cao).

 Xu thế sử dụng ethanol trong xe tăng nhanh, theo đó, nhiều mẫu xe

FFV được các hãng phát triển, mang nhãn mác của các đại gia sản

xuất xe hơi như General Motors, Ford, Daimler, Chrysler, Mercury,

Mazda, Isuzu, Mercedes và Nissan Đến năm 2009 có 36 mẫu được

sản xuất, các hãng dẫn đầu là GM, Chrysler, Ford Lượng xe bán ra

cũng tăng dần từng năm, ấn tượng nhất là hãng GM, năm 2005 bán

200.000 chiếc, 2006: gần 400.000 chiếc, 2007: gần 600.000 chiếc

 Tính riêng tháng 12/2011, loại FFV có 27,1 triệu xe ô tô , xe máy và xe

tải nhẹ được bán trên toàn thế giới, tập trung trong bốn thị trường:

Brazil (16,3 triệu), Mỹ (10 triệu), Canada (> 600 ngàn) và châu Âu (>

200 ngàn) Ở Mỹ, đa số sử dụng xăng E10, có hơn 9 triệu người sử

dụng FFV có thể sử dụng xăng E10 đến E85 Ở Brazil, cứ 100 chiếc xe

ô tô bán ra thì có tới 80 chiếc là xe có thể chạy bằng xăng ethanol hoặc

xăng pha ethanol Tính đến tháng 5/2009, Thụy Điển có 300.000 xe

FFV, dẫn đầu châu Âu Xe FFV phát triển ở Thụy Điển nhờ thuế thấp

và chỗ đậu xe miễn phí, các xe mới bán ra năm 2008 có 25% là xe

XE BCMW:Tất cả CÁcác mẫu xe BMW động cơ xăng đều được sử dụng xăng E10 bất kể năm

nào sản xuất nhưng chỉ số octan tối thiểu cần thiết phải được tuân theo hướng dẫn sử dụng của chủ

sở hữu

thương hiệu vào năm 2000

mẫu 2003, khi ra mắt mô hình Phantom

xăngđộng cơ, ngoại trừ:

2002 - 2005;

cao, như E85 thì động cơ xe phải được thiết kế phù hợp Xe nhiên liệu linh hoạt được thiết kế để