Ngoài ra, bài viết sẽ trình bày về tình hình sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam, đặc biệt là ethanol sinh học được sử dụng để pha trộn với xăng truyền thống.. Định nghĩa và phân loạ
Trang 1THƯ VIỆ
T ÌM KIẾM
You are here: TRANG CH Ủ » HÓA H Ọ C HI Ệ N ĐẠ I » NHIÊN LI Ệ U SINH H Ọ C » Tìm hi ể u thêm v ề nhiên li ệ u sinh h ọ c
G i bài vi ế t-Tài li ệ H2N2-Youtube Facebook Twitter RSS
Tìm hiểu thêm về nhiên liệu sinh học
L Ầ N C Ậ P NH Ậ T CU Ố I LÚC TH Ứ T Ư , 10 THÁNG 4 2013 17:14
TH Ứ T Ư , 10 THÁNG 4 2013 17:04
VI Ế T B Ở I HÓA H Ọ C NGÀY NAY
Tags:biodiesel biofuel nhiên liệu sinh học xăng sinh học
Trong bối cảnh nguồn n ng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt cũng như các mối lo ngại về môi trường (đặc biệt
là hiệu ứng nhà kính) do các loại động cơ sử dụng các nhiên liệ từ các nguồn nng lượng này gây nên, nhiên liệ
sinh học đang ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học cũng nhưđược phổ biến rộng rãi trên
các phương tiện thông tin đại chúng Bài viết này sẽ cung cấp những nét chung vềđịnh nghĩa, phân loại cũng như
các công nghệđể sản xuất các loại nhiên liệ sinh học Ngoài ra, bài viết sẽ trình bày về tình hình sản xuất nhiên
liệu sinh học ở Việt Nam, đặc biệt là ethanol sinh học được sử dụng để pha trộn với xăng truyền thống
1 Định nghĩa và phân loại [1]
Nhiên liệu sinh học (tiếng Anh: biofuel, tiếng Pháp: biocarburant) là loại nhiên liệ được hình thành từ các hợp chất
có nguồn gốc động thực vật (sinh học) như nhiên liệ chế xuất từ chất béo của động thực vật (mỡđộng vật, dầ
dừa ), ngũ cốc (lúa, mỳ, ngô, đậu tương ), chấtthải trong nông nghiệp(rơm rạ, phân ), sản phẩm thải trong công
nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải )
Nhiên liệu sinh học có thểđược phân loại thành các nhóm chính như sau:
- Diesel sinh học (biodiesel) là một loại nhiên liệ lỏng có tính năng tương tự và có thể sử dụng thay thế cho loại
du diesel truyền thống Biodiesel được điều chế ừ dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ
động vật) thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất, ví dụ:
methanol, ethanol
- Xăng sinh học (biogasoline) là một loại nhiên liệ lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên
liệ pha trộn vào xăng thay phụ gia chì Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ
như tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose Ethanol được pha chế với tỷ ệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học
có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống
- Khí sinh học (biogas) có thành phần chính là CH4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn lại là các chất khác như hơi
nước, N2, O2, H2S, CO … được thuỷ phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệ độ từ 20 - 40ºC, nhiệt trị
thấp của CH4 là 37,71.103 KJ/m3, do đó có thể sử dụng biogas làm nhiên liệ cho động cơđốt trong 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 sả
phẩm ở dạng khí Biogas có thể dùng làm nhiên liệ khí thay cho sản phẩm khí từ sản phẩm dầu mỏ
- Nhiên liệu rắn: gỗ, than và các loại phân thú khô
2 Nguyên liệu [1, 2]
Nguyên liệu để sản xuất NLSH rấđa dạng, phong phú, bao gồm:
- Nông sản: sắn, ngô, mía, củ cải đường…
- Cây có dầu: lạc, đậu tương, cây hướng dương, dừa, cọ dầu, jatropha…
- Chất thải dư thừa: sinh khối phế thải, rơm rạ, thân cây bắp, gỗ, bã mía, vỏ trấu…
- Mỡ cá
- Tả
Tùy theo lợi thế về nguồn nguyên liệu của mỗi quốc gia, người ta lại chọn những loại nguyên liệu phù hợp để sả
xuất NLSH Ví dụ như Brazil sản xuất ethanol chủ yếu từ mía, ở Mỹ là từ ngô, ở Việt Nam sắn là nguồn nguyên
liệu chủ yếu để sản xuất NLSH
TÀI LIỆU MỚI NHẤT
Công nghệ sản xuất bơ TCVN 5507: 2002 Thông tư số 44/2012/TT-BCT Thông tư số 20/2013/TT-BCT Thông tư số 07/2013/TT-BCT Công nghệ dầu khí
Độc chất học
THƯ VIỆN VIDEOCLIP
Bài giảng hóa học (57 Video) Các phương pháp vật lý (8 Video)
Chất hoạđộng bề mặt (4 Video)
C chế phản ứng (6 Video) Công nghệ & Vật liệu nano (17 Video) Dung dịch (9 Video)
Hóa học các hợp chất vô cơ (14 Video) Hóa lý & Hóa lý thuyết (17 Video) Hóa sinh & Hóa dược (17 Video)
Mô hình các hạt vật chất (7 Video)
Mô hình phân tử hóa học (10 Video)
Mô tả thí nghiệm (12 Video)
Tng hợp hữu cơ (11 Video)
DANH MỤC TÀI LIỆ
VĂN BẢN PHÁP LUẬT VỀ HÓA CHẤT HÓA HỌC MỸ PHẨM-TINH DẦU-HƯ
HYDROGEN & PIN NHIÊN LIỆU HÓA TIN & HÓA HỌC TÍNH TOÁN CÁC HỢP CHẤT POLYSACHARIDES CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
CÔNG NGHỆ LỌC-HÓA DẦU HÓA HỌC THỰC PHẨM
HẤP PHỤ-XÚC TÁC HÓA HỮU CƠ
GIÁO TRÌNH ĐẠI HỌC
ĐỒ ÁN-LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU CHO HỌC SINH PHỔ THÔNG
PHẦN MỀM ỨNG DỤNG
ĐỀ TÀI-DỰ ÁN ĐĂ NGHIỆM THU CÔNG NGHỆ NANO
Vai trò c ủ a Serotonin trong vi ệ c tái t ạ o x ươ ng » Th ậ đ áng ng ạ c nhiên khi x ươ ng c ũ ng đượ c xác
Trang 23 Công nghệ sản xuấ nhiên li ệ sinh h ọ [3, 6]
Tuỳ thuộc vào ngyên liệu và loạnhiên liệ cần có, có thể sử dụng các quá trình chuyển hoá theo phuơng pháp
sinh học, hoá học hoặc nhiệt Phương pháp sinh học chậm nhưng sản phẩm có độ tinh khiết cao Phương pháp
nhiệt nhanh nhưng sản phẩm tạo ra phức tạp và khó có thể thu đợc sản phẩm mong muốn với độ tinh khiết cao
Các sản phẩm nhiêu liệu sinh học đã trải qua nhiều giai đoan phát triển và có thể chia thành 3 thế hệ, tùy thuộc
vào công nghệ và nguyên liệu
3.1 Thế hệ thứ 1
Nhiên liệu sinh học thế hệđầu tiên được làm từ các loại cây trồng có hàm lượng đường và tinh bột cao (sản xuất
gasohol), dầu thực vật hoặc mỡđộng vật (sản xuất Biodiesel) Tinh bột từ các loại ngũ cốc được chuyển hóa
thành đường rồi lên men thành Bioethanol Trong khi đó, dầu thực vật (được ép từ các loại cây có dầu ) hoặc mỡ
động vậđược trộn với ethanol (hoặc methanol) có sự hiện diện của chất xúc tác sẽ sinh ra Biodiesel và glycerine
bng phản ứng chuyển hóa este
3.1.1 S ả n xu ấ t biodiesel
Biodiesel là hỗn hợp các ester của axit béo được tạo ra từ phản ứng transester hóa của dầu thực vật hoặc mỡ
động vật với rượu (ethanol hoặc methanol), trong đo methanol được sử dụng phổ biến nhất Hiện nay có nhiề
công nghệ sản xuất khác nhau sử dụng xúc tác đồng thể, dị thể hoặc các loại xúc tác sinh học
Có 3 phương pháp cơ bản để sản xuất các methyl ester:
- Sử dụng xúc tác bazo cho phản ứng transeter hóa của dầu (triglyceride) với methanol;
- Sử dụng xúc tác axit cho phản ứng transeter hóa trực tiếp axit béo tự do (FFA) với methanol;
- Chuyển hóa dầ thành FFA rồi transeter hóa với methanol
Phương pháp chủ yếu để sản xuất các methyl ester là sử dụng xúc tác bazo vì đấy là phương pháp có tính kinh tế
và hiệu quả cao nhấ
- Nhiệđộ và áp suất thấp;
- Hiệu suất cao và thời gian phản ứng ngắn';
- Quá trình chuyển hóa trực tiếp;
- Vận hành đơn giản và thân thiện với môi trường
Transester hóa là phản ứng của một triglyceride (dầu) với một rượu (ethanol hoặc methanol) với sự có mặt củ
chất xúc tác (NaOH hoặc KOH) Sản phẩm phụ của phản ứng là glyxerin:
Hình 1 S ơ đồ quá trình s ả n xu ấ t biodiesel s ử d ụ ng xúc tác bazo cho ph ả n ứ ng transeter hóa
Một chuỗi hoàn thiện của quá trình sản xuất biodiesel bao gồm nhiều giai đạn như hình 3:
TÀI TRỢ
Trang 3
Hình 2 Phân ph ố i và s ả n xu ấ t biodiesel
3.1.2 S ả n xu ấ t bioethanol
Ethanol sinh học (bio-ethanol) là ethanol có được từ quá trình chuyển hóa các nguyên liệu có chứa cacbon
Bioethanol thế hệ thứ nhấ được sản xuất qua quá trình lên men đường Giai đạn chuyển hóa cơ bản của quá
trình này là sự phân hủy sacarozo với sự có mặt của xúc tác sinh học là enzyme invertase:
Sản phẩm fructozo và glucozo phản ứng với enzyme zymase để to thành ethanol và CO2:
Quá trình lên men thường xảy ra trong 3 ngày và nhiệ độ phản ứng thường là 250 – 300oC Trong trường hợp
sản xuất ethanol từ các nguồn hydrocacbonat phức tạp hơn thì cần phải qua nhiều bước xử lý trước khi lên men:
Hình 3 S ả n xu ấ t bio-ethanol t ừ đườ ng
Đầu tiên, các hạt tinh bộđược nghiền thành bột, sau đó trộn với nước để to dịch ngâm Dịch ngâm phản ứng với
các enzyme để chuyển hóa tinh bột thành detrozo, một loại đường đơn giản Sử dụng ammoniac đểđiều khiển pH
của quá trình Dịch ngâm được xử lý ở nhiệ độ cao trong một thiết bị nấu để giảm lượng vi khuẩn trước khi lên
men Sau đó, làm lạnh và chuyển sang thiết bị lên men Thêm men vào để chuyển hóa đường thành ethanol và
CO2 Thời gian cho phản ứng lên men là khoảng 40 – 50 giờ Sau quá trình lên men, ethanol được chuyển qua
thiết bị chưng cấđể tách ra khỏi các tạp chất còn lại
Để sử dụng ethanol làm nguyên liệu thì hạn chế hàm lượng nước đến mức tối thiểu Nước được tách ra ở giai
đạn chưng cất, nhưng độ tinh khiết chỉ giới hạn trong khoảng 95 – 96% do sự to thành hỗn hợp đẳng phí nước
– ethanol có nhiệ độ sôi thấp Hỗn hợp gồm 96% ethanol và 4% nước có thể sử dụng làm nhiên liệ Tuy nhiên,
khi trộn với xăng thì ethanol cần có độ tinh khiết từ 99,5 đến 99,9%, để tránh sự phân tách Hiện nay, phương
pháp sử dụng phổ biến để có độ tinh khiết của ethanol cao là hấp thụ vật lý dùng rây phân tử Một phương pháp
khác là chưng cấđẳng phí với benzene nhưng lại làm biến tính ethanol thu được Và benzene cũng một chất gây
Trang 4ưng thư, o đó phương pháp này cũng bị hạn chế sử dụng.
1.1.3 S ả n xu ấ t biogas [6, 7]
S to thành khí sinh vật là một quá trình lên men phức tạp bao gồm rất nhiều phản ứng, cuối cùng tạo ra khí CH4
và CO2 và một số chất khác Quá trình này được thực hiện theo nguyên tác phân hủy kị khí, dưới tác dụng của vi
sinh vật yếm khí đã phân hủy từ những chất hữu cơ dạng phức tạp chuyển thành dạng đơn giản, một lượng đáng
kể chuyển thành khí và dạng chất hòa tan
S phân hủy kỵ khí xảy ra nhiều giai đạn với hàng ngàn sản phẩm trung gian với sự tham gia giữa các chủng loại
vi sinh vậđa dạng Đó là sự phân hủy protein, tinh bột, lipit để t o thành axit amin, glyxerin, axit béo, methylamine,
cùng các chấđộc hại như: tomain, indol, scatol Và cuối cùng là liên kết cao phân tử mà nó không phân hủy được
d dàng bởi vi khuẩn yếm khí như lignin, cellulose:
Phản ứng tổng quát như sau:
Một phần CO2 đã bị giữ lại trông một số sản phẩm quá trình lên men như những ion K+, Ca++, NH3+, Na+ Do đó,
hn hợp khí sinh ra có từ 60 – 70% CH4 và khoảng 30 – 40% CO2
Những chất hữu cơ liên kết phân tử thấp như: đường, protein, tinh bột và ngay cả cellulose có thể phân hủy nhanh
tạo ra axit hữu cơ Các axit hữu cơ này tích tụ nhanh sẽ gây giảm sự phân hủy Ngược lại, lignin, cellulose được
phân hủy từ từ nên khí sinh ra một cách liên tục Tóm lại, quá trình tạo khí methane có thể diễn ra theo hai một
trong hai phương pháp sau:
1 Phương pháp thứ nhất
a Giai đ ạn 1
- Axit hóa cellulose:
To muối:
Các bazơ có trong môi trường (đặc biệt là NH4OH) sẽ kết hợp với axit hữu cơ:
a Giai đ ạn 2
Lên men methane do sự phân hủy của muối hữu cơ:
1 Phương pháp thứ hai
a Giai đ ạn 1
- Axit hóa:
- Thủy phân axit tạo CO2 và H2:
b Giai đ ạn 2
Methane được tổng hợp từ một số trực khuẩn khi sử dụng CO2 và H2:
Như vậy, cả hai cách để to khí methane phụ thuộc vào quá trình axit hóa Nếu quá trình lên men quá nhanh hoặc
dịch phân có nhiều liên kết phân tử thấp sẽ dễ dàng bị thủy phân nhanh chóng đưa đến tình trạng axit hóa và
ngưng trệ quá trình lên men methane
Mặt khác, vi sinh vật tham gia trong giai đ ạn một của quá trình phân hủy kỵ khí đều thuộc nhóm vi khuẩn biế
dưỡng cellulose Nhóm vi khuẩn này hầu hết có enzyme cellulosase và nằm rải rác trong các hệ khác nhau Hầ
ht là các trực trùng có bào tử
Trang 5Các vi sinh vật sinh methane theo nhiều cơ chế phản ứng khác nhau như sau:
Methylamin thủy phân tạo methane:
C chế lên men của vi sinh vật yếm khí được tóm tắt như sau:
Hình 4 Quá trình lên men c ủ a các ch ấ t h ữ u c ơ do các vi sinh v ậ t y ế m khí (Large, 1983)
3.2 Thế hệ thứ 2:
Nhiên liệu sinh học thế hệ 1 bị hạn chế bởi khả năng mở r ng diện tích đất trồng trọt hiện nay để trồng các loại cây
thích hợp là có hạn và các công nghệ truyền thống sử dụng để chuyển đổi các nguồn nguyên liệu này thành NLSH
còn bị hạn chế bởi hiệu quả và phương pháp xử lý Vì vậy người ta đã hướng tới nhiên liệ sinh học thế hệ 2 Loại
NLSH này được sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh khối, qua nghiền sấy rồi lên men thành nhiên liệ sinh học
Các nguyên liệu này được gọi là "sinh khối xenluloza" có nguồn gốc từ chất thải nông nghiệp, chất thải rừng, chất
thải rắn đô thị, các sản phẩm phụừ quá trình chế biến thực phẩm hoặc loại cỏ sinh trưởng nhanh như rơm, rạ, bã
mía, vỏ trấu, cỏ…
NLSH thế hệ 2 được phân loại dựa trên bản chất quá trình chuyển hóa sinh khối: sinh hóa hoặc nhiệt hóa Quá
trình sinh hóa được dùng để sản xuất ethanol hay butanol thế hệ 2 và các nhiên liệ còn lại được tạo ra cùng với
quá trình nhiệt hóa Một số loại nhiên liệ thế hệ 2 (được tạo ra từ quá trình nhiệt hóa) tương tự như các sản phẩm
được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch (hình 5), ví dụ như: methanol, nhiên liệu lỏng từ quá trình Fischer – Tropsch
và đimethylete
3.3 Thế hệ thứ 3:
NLSH thế hệ 3 được sinh ra từ những cải tiến về công nghệ sinh học thực hiện trên các nguồn nguyên liệu Các
loại nguyên liệu được cấy ghép và nuôi trồng theo cách mà các khối cấu trúc của tế bào (lignin, cellulose,
hemicellulose) có thểđược điều chỉnh theo các cách khác nhau NLSH thế hệ 3 được chế ạo từ các loài vi tả
trong nước, trên đất m, sinh ra nhiều nng lượng (7-30 lần) hơn nhiên liệ sinh học thế hệ trước trên cùng diệ
tích trồng Sản lượng dầu trên một diện tích 0,4 ha tảo là từ 20.000 lít/năm đến 80.000 lít/năm Ngoài ra, loài tảo bị
thoái hóa sinh học không làm hư hại môi trường xung quanh Theo ước tính của Bộ Năng Lượng Mỹ, nước này
cần một diện tích đất ai lớn độ 38.849 km2 để trồng loại tảo thay thếất cả nhu cầu dầu hỏa hiện nay trong nước
4 Tình hình sản xuấ nhiên li ệ sinh h ọ của thế giới và Việt Nam
4.1 Thế giới [8]
Trang 6NLSH sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn nng lượng, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm nhà kính Vì
vậy nhiều quốc gia, trước hết là Mỹ có kế hoạch đầu tư lớn vào lĩnh vực này Ngày 8-1-2010 Chính phủ Mỹ phê
chuẩn 2,3 tỷ USD để hỗ trợ cho các nguồn nng lượng xanh Ngày 3-2-2010 Chính quyền Obama và Cơ quan bả
vệ môi trường Mỹ (EPA) đã cùng công bố Tiêu chuẩn nhiên liệ tái tạo (RFS) để thúc đẩy việc phát triển nhiên liệ
sinh học Theo kế hoạch thì đến năm 2022 nhiên liệ tái tạo phục vụ giao thông ở Mỹ mỗi năm phải đạt tới 36 tỷ
gallon (1 gallon=3,785 lít) Tháng 11-2010, EPA xác định cuối năm 2011 phần nhiên liệu sinh học t chất xơ
(cellulose) phải đạt tới 6,6 triệu gallon (nên lưu ý là từ chất xơ chứ không phải từ tinh bột sắn như dự án ở nước
ta!), phần diesel sinh học phải đạt, 800 triệu gallon, phần nhiên liệu sinh học tiên tiến (advanced biofuel) phải đạt
1,35 tỷ gallon, phần nhiên liệu có thể tái sinh phải đạt 13,95 tỷ gallon Hiện nay xăng E15 (15% ethanol) được coi
là sử dụng an toàn cho ô tô ở Mỹ Các nguồn nhiên liệu mới được khuyến khích cụ thể bằng chính sách miễn giảm
thuế Nhờ sự hỗ trợ 80 triệu USD từ Bộ Nông nghiệp Mỹ mà Công ty nhiên liệu Range sẽ nâng sản lượng hàng
nm của ethanol (cồn) từ cellulose (chất xơ) lên đến 20 triệu gallon Ngày 2-6-2010 Bộ năng lượng Mỹ (DOE) đ
h trợ 5 triệu USD để phát triển nguồn năng lượng sinh học phi lương thực Chính phủ và Bộ Hải quân Mỹ (DON)
rất quan tâm đến các nhiên liệu sinh học tiên tiến và hệ thống các nhiên liệu tái sinh khác
Hình 5 Các quá trình chuy ể n hóa nhiên li ệ hóa th ạ ch và sinh kh ố i thành nhiên li ệ l ng
D kiến đến năm 2020 toàn bộ thiết bị quân sự trên bờ và dưới biển của Mỹđều được thay thế 50% nng lượng
tiêu dùng bằng các nguồn nng lượng thay thếĐến năm 2020 hải quân Mỹ sẽđược cung cấp khoảng 330 triệ
gallon nhiên liệ sinh học Dự toán của Bộ năng lượng Mỹ cho năm 2011 là 28,4 tỷ USD, trong đó dành cho các
nghiên cứu về năng lượng sinh học là 220 triệu USD (về năng lượng mặt trời là 302 triệu USD, năng lượng gió là
123 triệu USD, kỹ thuậđịa nhiệt là 55 triệu USD) Về nhiên liệ sinh học tiên tiến DOE dành ra 80 triệu USD để hỗ
trợ nghiên cứu, trong đó có phần nghiên cứu nhiên liệu từ sinh khối tảo, nhiên liệu xanh trong không trung…DOE
cũng dành 21 triệu USD giúp cho Công ty RW Beck để xúc tiến nghiên cứu về nhiên liệu sinh học tiên tiến Ngày
31-3-2010 DOE lại hỗ trợ 18 triệu USD để giúp Phong thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley thành lập đơn vị
phát triển quá trình nhiên liệu sinh học tiên tiến (PDU) Chương trình Sinh khối (Biomass Program) cũng được hỗ
trợ 718 triệu USD để thương mại hóa các nhiên liệu sinh học tiên tiến, mục tiêu là phải đạt tới 950 triệu gallon vào
nm 2020 Ngày 28-6-2010 DOE đã quyế định hỗ trợ 24 triệu USD cho 3 dự án nghiên cứu nhiên liệu sinh học từ
tảo
Liên minh Châu Âu (EU) quyế định giảm thiểu phát tán khí nhà kính và giảm nhu cầu nhập khẩu xăng dầu bằng
cách thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên liệ dùng trong vận tải bằng các nhiên liệ tái tạo Hội đồng EU đề
nghị xác nhận việc ứng dụng các nguồn nhiên liệu sinh học Có 14 quốc gia trong EU thỏa thuận hợp tác nghiên
cứu và triển khai sản xuất nhiên liệu sinh học EU dành ra 37 triệu Euro (trong đó 23 triệu Euro lấy từ FP7) để hỗ
trợ sự nghiệp này Chính phủĐức xác định đến năm 2020 ở nước này nguồn nng lượng có thể tái sinh ít nhất
cũng phải đạt 30% tỷ ệđiện năng được sử dụng Chính phủ Pháp huy động 1,35 tỷ Euro để hỗ trợ cho sự phát
triển nhiêu liệu sinh học và các nguồn nng lượng tái sinh Pháp còn huy động thêm 2 tỷ Euro từ tư nhân để hỗ trợ
cho các dự án quan trọng này Phần Lan quyế định trong 10 năm tới, mỗi năm huy động 327 triệu Euro để dành
cho các nguồn năng lượng tái sinh Nhờ phát triển các nguồn năng lượng tái sinh mà Phần Lan đến năm 2020 sẽ
giảm thiểu mỗi năm được đến 7 triệu tấn CO2 thải loại vào không khí
Chính phủ Canada đã yêu cầu từ ngày 15-12-2010 trởđi trong xăng phải có 5% các nhiên liệ có thể tái tạo Ngày
5-6-010 Chính phủ Canada quyếđịnh hỗ trợ khoảng 4,7 triệu USD để giúp tỉnh Nova Scotia nuôi cấy tảo biển trên
quy mô lớn để sản xuấnhiên liệ sinh học Ngày 9-4-2010 Chính phủ Canada cũng quyếđịnh đầu tư 4 triệu đôla
Canada để giúp Công ty Woodland phát triển ethanol sinh học từ cellulose ở các nguồn phụ phẩm nông lâm
nghiệp Công nghệ này không tạo ra các chất thải độc hại và không sử dụng tớ ương thực
Hiện nay Brazil đang là nước mà 90% các ô tô mới đã được lắp thiết bị sử dụng xăng ethanol Năm 2010 Brazil
mở rng quy mô sản xuấnhiên liệ sinh học bao gồm xăng ethanol và diesel sinh học theo tinh thần nâng cao sả
lượng, thúc đẩy tiêu thụ đa dạng hóa nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm Từ 2010 đến 2019 Brazil sẽđầu tư ít
nhất là 540 tỷ USD để phát triển nguồn nng lượng, 70% để phát triển dầu mỏ và khí đốt (đểđạt tới 5,1 triệ
thùng/ngày vào năm 2019) Nguồn nhiên liệ xanh sẽđược đầu tư 38 tỷ USD để phát triển diesel sinh học và
ethanol từ mía (sao cho có sản lượng 64 tỷ lít vào năm 2019) Công ty Petrobas và Công ty Galp cùng đầu tư 530
triệu USD để sản xuất diesel sinh học Brazil hy vọng hợp tác với Nam Phi để phát triển nhiên liệu sinh học, vì nam
Phi và nhiều quốc gia Châu Phi có tiềm lực lớn về nhiên liệu sinh học
Trang 7Cuối năm 2009 Ấn Độ phê chuẩn chính sách về nhiên liệ sinh học và quyế định thành lập Ủy ban quốc gia về
nhiên liệ sinh học Mục tiêu đề ra là đến năm 2017 việc phối hợp sử dụng nhiên liệu sinh học đạt đến chỉ tiêu
20%, bao gồm diesel sinh học và ethanol sinh học Sẽđịnh kỳ công bố giá cả thấp nhất của dầu các loại hạt phi
thực phẩm, ethanol sinh học và diesel sinh học Dự kiến lượng tiêu dùng ethanol trong thời gian 2010-2013 sẽ
tăng khoảng 4,5% mỗi năm
Năm 2010 sản lượng diesel sinh học của Argentina đạt tới 1,9 triệu lít, tăng 51% so với năm 2009 Hiện đang có
tới 23 nhà máy sản xuất diesel sinh học Khoảng 68% diesel sinh học của nước này được xuất khẩu sang EU
Từ năm 2010 đã có 3 nhà máy ở Nhật Bản sản xuất xăng sinh học và cả nước có trên 2000 trạm bán xăng sinh
hc Các nhà máy này đã chuyển hóa thân mía và rơm rạ lúa mỳ thành ethanol (càng thấy việc sản xuất từ sắn ở
nước ta là không hợp lý) Trộn 43% cồn sinh học với 57% khí thiên nhiên để t o thành Ethyl tert-butyl ether
(ETBE), lại trộn với 99% xăng để to thành xăng sinh học Nhờđó mà CO2 thải ra rất ít, có lợ ớn cho môi trường
Từ năm 2012 Hàn Quốc xác định sẽ yêu cầu phối trộn với 2% diesel sinh học nhằm nâng cao tính độc lập về
nguồn nng lượngở Hàn Quốc
Trung Quốc, nước có dân sốđứng đầu thế giới cũng đã xác định tạo ra chính sách ưu tiên sản xuất và sử dụng
diesel sản xuất từ mỡđộng vật và dầu thực vật Các sản phẩm này được miễn thuế nếu lượng dầu hay mỡ chiếm
không dưới 70% Ngoài ra Trung Quốc chủ trương phát triển các nguồn điện năng từ sinh khối phụ phẩm nông
lâm nghiệp để hạ giá thành từng đơn vị tiêu thụđiện
4.2 Việt Nam [3, 5]
Việt Nam có nhiều tiềm năng về NLSH xăng dầu có nguồn gốc dầu mỏ Nhiều loại cây như sắn, ngô, mía,… có thể
sản xuất cồn sinh học mà ở Việt Nam lại có nhiều vùng đất rất thích hợp với các loại cây trồng này Sản lượng sắ
cả nước năm 2007 là hơn 7 triệu tấn, mía đường hơn 14 triệu tấn và ngô gần 4 triệu tấn Với sản lượng này có thể
đáp ứng được cho nhu cầu sản xuất cồn sinh học ở quy mô vừa và nhỏƯớc tính Việt Nam có thể sản xuất 5 triệ
lít cồn sinh học mỗi năm nếu như có sựđiều chỉnh về sản lượng và diện tích cây trồng Về sản xuấ điêzen sinh
hc có thểđi từ các loại dầu thực vật và mỡđộng vật Việt Nam, các loại cây trồng tiềm năng cung cấp nguyên
liệu cho sản xuấ điêzen sinh học như cây cọc rào, dầu cọ, hạt bông…
Điều kiện đất ai và khí hậu Việt Nam cho phép hình thành những vùng nguyên liệu tập trung Mỡ cá, dầu thực
phẩm thải được sử dụng cho sản xuấđiêzen sinh học có thể giúp giải quyếđược 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 t
chức quy hoạch và thực hiện vùng nguyên liệu theo hướng sử dụng đất triệ để, tạo ra nhiều loại giống có sả
lượng cao và sở hữu các công nghệ tách dầu từ nguyên liệu
Mặt khác, NLSH là một loại nhiên liệ tái tạo được coi là một trong những nhiên liệ thân thiện với môi trường Do
đó việc nghiên cứu phát triển nguồn n ng lượng sinh học có ý nghĩa hết sức to lớn đối với vấn đềan ninh nng
lượng thếgiới nói chung và VN nói riêng
Xuất phát từxu hướng đó, ngày 20/11/2007, Thủtướng Chính phủđã ký quyế định số177/2007/QĐ-TTg vềviệc phê
duyệt "Đềán phát tri ể n nhiên li ệ u sinh h ọ c đế n n ă m 2015, t ầ m nhìn đế n n ă m 2025" tại Việt Nam với mục tiêu tổng
quát là Phát triển NLSH, một dạng năng lượng mới, tái tạo được đểthay thếmột phần nhiên liệ hóa thạch truyề
thống, góp phần bảo đảm an ninh nng lượng và bảo vệmôi trường
Nhận thức tầm quan trọng của NLSH đối với vấn đềan ninh nng lượng và với sức mạnh của một tập đoàn kinh
tếhàng đầu, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam PVN đã xây dựng một chiến lược mang tính "đi trước, đón đầu"
Việc phát triển NLSH là một trong các mục tiêu nằm trong Quy hoạch phát triển ngành dầu khí và là một hướng
phát triển đặc ưu tiên đặc biệt Mục đích của Chiến lược phát triển NLSH của PVN đến năm 2015 và tầm nhìn đến
nm 2025 là phát triển nhiên liệ sinh học đảm bảo an ninh năng lượng, cải thiện môi trường và nâng cao thu
nhập của nông dân, đồng thời khẳng định vai trò chủđạo của PVN trong việc thúc đẩy nhanh chóng sựra đời và
phát triển của ngành công nghiệp mới mẻvà đầy triển vọng này, đồng thời xây dựng một khuôn khổchung, kết nối
các hoạđộng riêng lẻhiện tại của các đơn vịthành viên, đảm bảo sựchỉđạo tập trung thống nhất của Tập đoàn
Hiện nay, PVN đang xây dựng các nhà máy sản xuất bioethanol đặt ở 3 miền:
Nhà máy Nhiên liệu sinh học Phú Thọ
Địa điểm: Huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệ/năm
D kiến hoạđộng 2011-2012
Nhà máy Nhiên liệu sinh h ọ Quảng Ngãi
Địa điểm: Khu Kinh tếDung Quất, tỉnh Quảng Ngãi
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệ/năm
D kiến hoạđộng 2011-2012
Nhà máy Nhiên liệu sinh h ọ Bình Phước
Địa điểm: Huyện Bù Đăng, tỉnh Bình Phước
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệ/năm
Trang 8Chia sẻ Tags
D kiến hoạđộng 2012
Từ1.8.2010 đến nay, Tổng công ty dầu Việt Nam (PV OIL) đã chính thức đưa sản phẩm xăng E5 (95% xăng và 5%
ethanol) đến với 12 điểm bán đầu tiên và đến nay đã phát triển mạng lưới cung cấp lên 50 cửa hàng tại 6 tỉnh,
thành phốlớn Trong 5 tháng đầu năm 2011, lượng xăng E5 bán ra đạt trên 4 nghìn m3 nâng tổng lượng xăng E5
bán ra là trên 8 nghìn m3
Bên cạnh các dự án của PVN còn có một các dự án sản xuất NLSH của các công ty khác đã được triển khai thực
hiện:
- Nhà máy ethanol Đại Tân được khánh thành và chính thức cung cấp xăng cho thị trường tháng 8/2010 Nhà
máy có tổng vốn đầu tư khoảng 900 tỉđồng đặt tại xã Đại Tân, huyện Đại Lộc, Quảng Nam do Công ty CP Đồng
Xanh đầu tư Tháng 9/2009, nhà máy Ethanol Đại Tân đã sản xuất thử mẻ sản phẩm đầu tiên, từ tháng 4-6/2010
sản xuất 50% công xuất và từ tháng 7/2010 nhà máy đã chạy từ 60-70% công suấ
- Dự án Sản xuấ điêzen sinh học bằng cách trộn lẫn mỡ cá da trơn với điêzen để chạy động cơđiêzen (máy
bơm nước, máy phát điện…) (2005-2007): Công ty xuất khẩu cá da trơn Agifish đã được chính phủ phê duyệt xây
dựng 1 nhà máy ở An Giang năm 2007 và sản xuất khoảng 10 triệu lít nhiên liệ 1 năm Công ty đã tiến hành các
thử nghiệm từ 2006 trong phòng thí nghiệm ở thành phố Hồ Chí Minh và chứng minh rằng NLSH từ cá da trơn là
rất tốt Nhiên liệu này sẽđược sử dụng cho động cơđiêzen ở thị trường trong nước
- Dự án "Sử d ụ ng gasohol cho các xe c ơ gi ớ i trong thành ph ố" (2005-2007) Dự án nhằm khởi đầu một chương
trình sử dụng gasohol cho các xe cơ giới ở thành phố Hồ Chí Minh, là một dự án thành phần của dự án "giảm
thiểu ô nhiễm không khí thành phố
- "Trộ n l ẫ n d ầ u ă n v ớ i đ iêzen để t o ra lo ạ i nhiên li ệ r h ơ n" (2005-2007) Dự án thử nghiệm 2 năm, dầu ă
được thu gom từ các nhà hàng, khách sạn và các nhà máy thực phẩm ở thành phố lớn nhất của Việt Nam, giúp
giảm lượng ô nhiễm đi vào khu vực sông suối
NLSH là một hướng nghiên cứu cần được ưu tiên ở nước ta Tuy nhiên nên tham khảo kinh nghiệm quốc tếđể
tránh việc xây dựng một lúc nhiều nhà máy sản xuất cồn sinh học từ sắn Chúng ta biết rằng có cầu thì lập tức có
cung Càng tranh nhau thu mua sắn thì nông dân càng đua nhau phá rừng, phá đồi để trồng sắn Việc trồng sắ
theo kiểu quảng canh (không bón phân, không tưới nước) là con đường ngắn nhất khiến cho đất ai nhanh chóng
bc màu và sau này rất khó khăn để khắc phục [8]
ThS Hoàng Anh Việt Dũng, KS Phạm Hữu Tài
Nguồn Trường Đại học Dầu khí Việt Nam
TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O
[1] www.wikipedia
[2] Sustainable biofuels: prospects and challenges, The Royal Society, 2008.
[3] www.pvoil.com.vn
[4] www.devi-renewable.com
[5] www.pvn.vn
[6] Sergey Zinoviev, Sivasamy Arumugam, and Stanislav Miertus, 2007.Background paper on biofuel production
technologies, Area of Chemistry, ICS-UNIDO.
[7] www.agriviet.com
[8] www.nhienlieusinhhoc.blogspot.com
Xem thêm
Xây nhà máy cồn nhiên liệu sinh học 81 triệu USD
Biodiesel Việt Nam: tiềm năng, trở ngại cần vượt qua
Việt-Hàn hợp tác sản xuất dầu diesel sinh học
Phát hiện nhiên liệu sinh học nhiều tiềm năng
Nhiên liệu sinh học: Nguồn năng lượng tương lai
Trang 9GIỚI THIỆU H2N2 ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG TRAO ĐỔI LOGOS SƠĐỒ TRANG WEB LIÊN HỆ © Copyright-HÓA HỌC NGÀY NAY-All rights reserved.
AN TOÀN HÓA CH Ấ T CÔNG NGH Ệ M Ớ I HÓA CH Ấ T ĐỘ C H Ạ I HÓA D ƯỢ C & M Ỹ PH Ẩ M HÓA H Ọ C & D Ầ U KHÍ HÓA H Ọ C & NÔNG NGHI Ệ HÓA H Ọ C MÔI TR ƯỜ NG HÓA H Ọ C VÀ
S Ứ C KH Ỏ E HÓA H Ọ C VI Ệ T NAM HÓA H Ọ C XANH HÓA TH Ự C PH Ẩ M N NG L ƯỢ NG TÁI T Ạ O NHIÊN LI Ệ U SINH H Ọ C PIN NHIÊN LI Ệ TIN CÔNG NGH Ệ V T LI Ệ U M Ớ I V T
LI Ệ U NANO
Loấi virus H1N1 bẹng công nghᝇ
Plasmacluster Ion
13 công dụng kỳ diệu của muối
NghiĂŞn cᝊu tĂĄc d᝼ng cᝧa băng
nano bấc lĂŞn …
Vai trò bất ngờ của florua trong quá trình xúc tác quang học
0 Bình Lu ậ n
Lose Belly Fat With 6
Stand-Up Exercises
Man Lives Out of Storage, Car To Pay Child Support
The Secret Way to Save Hundreds of Dollars on 5-star hotels
Tin liên quan:
25/10/2012 15:30 - Những tiến bộ trong nghiên cứu và ứng dụng xúc tác chuyển hóa sinh khối
08/10/2012 15:05 - Nghiên cứu phản bác lại nhiên liệu sinh học
29/05/2012 10:47 - Biomass - Nguồn năng lượng thân thiện với môi trường
04/02/2012 10:44 - Mẻ xăng sinh học đầu tiên ra lò tại Dung Quất
23/12/2011 13:31 - Sản xuất hóa chất và nhiên liệu sinh học từ sinh khối gỗ
Tin cũ hơn:
22/06/2012 16:49 - Lịch sử BIOGAS: Ứng dụng và phát triể
16/11/2011 22:32 - Khu trục hạm chạy bằng nhiên liệu xanh
06/10/2011 13:40 - Nhiên liệu sinh học cải tiến mới thay thế nhiên liệu diesel
19/09/2011 19:52 - Biến giấy báo thành nhiên liệu xanh
13/05/2011 18:25 - Xe chạy bằng whisky
Trang kế >>