Tiểu luận Ứng dụng thực vật trong sản xuất nhiên liệu sinh học

Nhiên liệu sinh học đang là vấn đề hết sức nóng bỏng không chỉ ở nước ta mà trên toàn thế giới. Chính phủ đã kêu gọi nghiên cứu vấn đề này vì nhiên liệu tự nhiên không có khả năng tái sinh, mà đất nước thì ngày càng phát triển dẫn đến nhu cầu sử dụng nhiên liệu cũng gia tăng. Trong khi đó con người chỉ biết khai thác mà không biết tái tạo làm cho nguồn nhiên liệu bị cạn kiệt.

ppt110 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1732 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tiểu luận Ứng dụng thực vật trong sản xuất nhiên liệu sinh học, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SINH VIÊN THỰC HIỆN Hồ Khắc Sơn 0707045 Trần Thị Hồng Nghi 0707060 Lê Huỳnh Nga 0707062 Lý Thị Minh Kiều 0707077 Nguyễn Thị Ngọc Duyên 0707082 Phún Nhộc Bẩu 0707098 Hướng Thành Phụng 0707113 Nguyễn Thị Liên Hương 0707128 Nhiên liệu sinh học đang là vấn đề hết sức nóng bỏng không chỉ ở nước ta mà trên toàn thế giới. Chính phủ đã kêu gọi nghiên cứu vấn đề này vì nhiên liệu tự nhiên không có khả năng tái sinh, mà đất nước thì ngày càng phát triển dẫn đến nhu cầu sử dụng nhiên liệu cũng gia tăng. Trong khi đó con người chỉ biết khai thác mà không biết tái tạo làm cho nguồn nhiên liệu bị cạn kiệt. I. Khái niệm Nhiên liệu sinh học(NLSH, biofuel) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc sinh học. Tức là từ thực vật, động vật và các sản phẩm phụ của chúng. II. Phân loại nhiên liệu sinh học NLSH thành 3 loại : - NLSH làm từ sản phẩm nông - lâm nghiệp, vốn là lương thực thực phẩm (edible energy crops). NLSH làm từ sản phẩm nông - lâm nghiệp không phải lương thực thực phẩm (non-food energy crops). NLSH làm từ phế thải phân huỷ được từ sản xuất công nghiệp, nông lâm nghiệp, nhà hàng ăn uống, khu dân cư. A. NLSH làm từ sản phẩm nông - lâm nghiệp, vốn là lương thực thực phẩm (edible energy crops). 1. Cây ngô Ngô là cây trồng của miền nhiệt đới, nhưng hiện nay ngô còn được trồng phổ biến ở miền cận nhiệt đới và một phần ôn đới. Ngoài công dụng làm thực phẩm, ngô còn được dùng để sản xuất ra Ethanol sinh học 1. Cây ngô 1. Cây ngô Việc biến các phế thải của cây ngô thành nhiên liệu không phải là việc dễ dàng. Xenluloza trong cây kết lại thành một mạng mắc xít chặt, điều này gây khó khăn và tốn kém trong việc chiết tách glucoza cần thiết để chế tạo ethanol. Tại Mỹ, phần lớn ethanol được làm từ ngô. jgik 2. Đậu tương 2. Đậu tương 2. Đậu tương Đậu tương vốn là loại thực phẩm quan trọng, đồng thời cũng là thành phần không thể thiếu trong một số dược phẩm. Đậu tương cũng là thành phần tạo nên xà phòng, mỹ phẩm, nhựa, quần áo và dầu diesel sinh học 3. Khoai sắn 3. Khoai sắn 3. Khoai sắn Thân sắn dùng để làm giống, làm nấm, làm củi đun, nguyên liệu cho công nghiệp xenlulô. Lá sắn ngọt là loại rau xanh giàu đạm rất bổ dưỡng và để nuôi cá, nuôi tằm Lá sắn đắng ủ chua hoặc phơi khô để làm bột lá sắn dùng chăn nuôi lợn…, tinh bột trong củ sắn người ta có thể sản xuất ra Ethanol sinh học 3. Khoai sắn 4. Lúa mì 4. Lúa mì 4. Lúa mì Lúa mì hay tiểu mạch (Triticum spp.) là một nhóm các loài cỏ đã thuần dưỡng từ khu vực Levant và được gieo trồng rộng khắp thế giới( Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ,..). Về tổng thể, lúa mì là thực phẩm quan trọng cho loài người, sản lượng của nó chỉ đứng sau ngô và lúa gạo trong số các loài cây lương thực. 4. Lúa mì Hạt lúa mì là một loại lương thực chúng được sử dụng để làm bột mì trong sản xuất các loại bánh mì, mì sợi, bánh, kẹo… cũng như được lên men để sản xuất bia rươu. Này nay, lúa mì còn là một nguồn nguyên liệu có khả năng rất lớn để sản xuất NLSH. 5. Cây cải dầu 5. Cây cải dầu Với lượng dầu từ 40% đến 50% là cây thích hợp để dùng làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học. Dầu được ép ra từ cây cải dầu, phần còn lại được dùng trong công nghiệp sản xuất thức ăn cho gia súc. Trong một phản ứng hóa học đơn giản giữa dầu cải và mêtanol có sự hiện diện của một chất xúc tác, glyxêrin và mêtanol trao đổi vị trí cho nhau, tạo thành methyl este của axít béo và glyxêrin. 6. Mía đường 6. Mía đường Mía là một loại nguyên liệu thô có hiệu quả nhất để sản xuất ethanol 7. Dầu cọ 7. Dầu cọ Quả của cây dầu cọ 7. Dầu cọ Cho đến nay, dầu cọ – với 83% sản xuất ở Indonesia và Malaysia – chủ yếu được dùng làm thực phẩm . Ngày nay còn được dùng để sản xuất nhiên liệu sinh học 8. Cây lúa miến ngọt 8. Cây lúa miến ngọt Ngọt như mía, trông giống như bắp, cực kỳ dễ trồng, không những có thể làm thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, mà còn có thể làm nguyên liệu điều chế nhiên liệu sinh học, trong khi phần xác bỏ đi có thể dùng trong quá trình sản xuất điện, đó là cây lúa miến ngọt (sweet sorghum hay sorghum bicolor). 8.Cây lúa miến ngọt Việc sử dụng nó làm nguyên liệu sản xuất ethanol, một loại nhiên liệu sinh học “thời thượng” hiện nay, không tác động đến giá lương thực cũng không ảnh hưởng an ninh lương thực toàn cầu như bắp, đồng thời không gây hại cho môi trường như nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu, khí đốt). 8.Cây lúa miến ngọt Để làm nguyên liệu chế biến ethanol (hoặc diesel sinh học), cây sẽ được thu hoạch trước khi ra hạt, phần thân vốn giàu thành phần đường được ép lấy nước sau đó lên men và chưng cất tạo ra ethanol. Quá trình sản xuất ethanol từ lúa miến ngọt ít hao tốn điện hơn so với khi dùng bắp hoặc mía. 8. Cây lúa miến ngọt Đó là chưa nói lúa miến ngọt có hàm lượng năng lượng khá cao, tương đương với mía và gần gấp 4 lần so với bắp mà không có phế phẩm. Thân cây sau khi được ép lấy nước có thể phơi khô dùng làm chất đốt để sản xuất điện. Và cũng như các loại nhiên liệu sinh học khác, ethanol điều chế từ lúa miến ngọt không phát thải CO2 như nhiên liệu hóa thạch. 8. Cây lúa miến ngọt B. NLSH làm từ sản phẩm nông - lâm nghiệp không phải lương thực thực phẩm 1. Cây Jatropha Cây Jatropha 1. Cây Jatropha Quả Jatropha 1. Cây Jatropha Hạt cây Jatropha 1. Cây Jatropha Hiện nay, ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới đang dấy lên “cơn sốt” trồng Jatropha để sản xuất biodiesel. Đó là một xu thế tốt, nhằm tìm kiếm một nguồn nhiên liệu tái tạo, thân thiện với môi trường, lại có hiệu quả sinh thái cao, rất đáng khích lệ. 1. Cây Jatropha - Cây Jatropha thuộc họ Euphorbiaceae. Ở nước ta còn gọi là cây dầu mè (không phải vừng) hay cây cọc rào. Về nguồn gốc của cây, có thể nói từ nguyên thuỷ cây được tìm thấy ở Mexico và Trung Mỹ. Cây Jatropha có đặc điểm phát triển nhanh mà không mất nhiều công chăm sóc, có thể cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến tạo ra nhiên liệu sinh học đang phát triển. Loại cây này chịu hạn rất tốt, sống được ở những vùng đất cằn nên phù hợp với việc phủ xanh đất trống đồi trọc. 1. Cây Jatropha Cây Jatropha cao từ 3 đến 5 mét, thường được trồng xen kẽ với những loại cây cao hơn. Tán lá rộng. Cây cho hoa nhiều đợt trong suốt mùa nơi có đất ẩm ướt. Quả có thể thu hoạch sau mùa hoa 3 tháng. Trung bình một cây Jatropha cho 3,5 Kg hạt một năm tuỳ theo khí hậu từng vùng trồng cây. Trung bình, cây cho năng suất từ 3-12 tấn hạt/ha (ép hạt tương đương sẽ thu được từ 1-3 tấn dầu diesel sinh học) 1. Cây Jatropha - Những tư liệu nghiên cứu đã chứng minh biodiesel sản xuất từ Jatropha pha chế với diesel hóa thạch theo tỉ lệ nhất định đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu, mà động cơ không cần cải hoán nhiều. Không những vậy, diesel từ Jatropha là dầu sạch, thân thiện với môi trường, xứng đáng là loại dầu cần khuyến khích phát triển. Chiết xuất dầu từ quả cây jatropha Chuyến bay của Air New Zealand mới diễn ra hôm 30-12-2008 trên bầu trời Vịnh Hauraki ở Auckland. Chiếc Boeing 747 bay thử nghiệm đã sử dụng loại nhiên liệu gồm xăng máy bay pha với dầu chiết xuất từ hạt jatropha theo tỷ lệ 50/50. Chuyến bay dài 2 giờ đã kết thúc thành công, đánh dấu một cột mốc mới của nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai Ứng dụng của hạt Jatropha Chiếc máy bay chở khách Boeing 747-400 của hãng Hàng không quốc gia New Zealand 2. Cỏ kê Mỹ (Switchgrass hay Panicum virgatum ) 2. Cỏ kê Mỹ (Switchgrass hay Panicum virgatum ) Ethanol từ loài cỏ có tên là switch-grass (giống như cỏ may ở Việt Nam), được trồng ở khắp các đồng cỏ ở Midwestern nước Mỹ, mà cần rất ít công sức và phân bón. - Thay cho việc sản xuất từ lương thực, ethanol từ switchgrass hứa hẹn sẽ là loại nhiên liệu được sản xuất ra từ loài cây hầu như không có giá trị gì. 2. Cỏ kê Mỹ (Switchgrass hay Panicum virgatum ) Switchgrass đã đem lại lượng NLSH nhiều hơn 540% so với tổng số năng lượng được sử dụng để canh tác, thu hoạch và chế biến dầu. Khí nhà kính của nhiên liệu chế từ switchgrass cũng thấp hơn 94% so với phát thải khi đốt xăng - nghĩa là hầu như trung tính. - Chiết suất dầu từ các phân tử cellulose của switchgrass khó hơn nhiều so với từ ngô hoặc mía. 3. Tảo 3. Tảo 3. Tảo Mỗi cá thể tảo là một nhà máy sinh học nhỏ xíu sử dụng quá trình quang hợp để chuyển hóa CO2 và ánh nắng thành năng lượng. - Trong quá trình quang hợp, tảo còn sản xuất ra dầu. Trên cùng một đơn vị diện tích, lượng dầu mà tảo tạo ra nhiều gấp 30 lần đậu nành. Các động cơ diesel có thể đốt cháy trực tiếp dầu tảo. Các nhà khoa học cũng có tinh chế thứ dầu này thành diesel sinh học. 3. Tảo Tảo có ưu thế là có khả năng quang hợp tự nhiên và quá trình này sản sinh ra nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học dồi dào. Ngoài ra, hoạt động địa nhiệt ở vùng sa mạc có khả năng cung cấp miễn phí nguồn khí các-bon đi-ô-xít tạo bọt giúp tảo hấp thụ và chuyển hóa thành chất hữu cơ để tái chế thành nhiên liệu. 3. Tảo Đây là lợi điểm không nhỏ khi người ta biết rằng, một trong những hạn chế lớn nhất của việc sản xuất NLSH từ sản phẩm nông nghiệp là việc này đòi hỏi một diện tích cây trồng rất cao. Trong khi đó phát triển tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học lại không chiếm diện tích đất nông nghiệp. 3. Tảo Về mặt môi trường, tác động của việc nuôi các loài vi tảo này là không đáng kể, trong khi việc trồng các loài cây có dầu hoặc cây lương thực để làm NLSH không thể không sử dụng tới phân bón, thuốc trừ sâu… 3. Tảo Các loài vi tảo được nuôi dưỡng bằng azote, phosphate và khí carbonic, nên người có thể dễ dàng hình dung rằng chúng rất thích hợp để được nuôi trồng gần các nhà máy, khu công nghiệp gây ô nhiễm, sử dụng nước thải sinh hoạt hay nước thải nông nghiệp… 3. Tảo Mỹ vận dụng công nghệ sinh học hiện đại như nghiên cứu gien đã thực hiện tại phòng thí nghiệm năng lượng tái sinh quốc gia tạo được một giống tảo mới có hàm lượng dầu trên 60%, một mẫu có thể sản xuất được trên 2 tấn dầu diesel sinh học. 3. Tảo Đại học hải dương Thanh Đảo - TQ cũng đã nhận trách nhiệm nghiên cứu công nghệ nhân giống và trồng tảo biển, họ cũng đã có kinh nghiệm phát triển nguồn nguyên liệu tảo nước ngọt và tảo nước mặn. Nếu có thể kết hợp công nghệ sinh học hiện đại và kỹ thuật nuôi trồng truyền thống thì sẽ có thể nuôi trồng giống tảo lấy dầu sản lượng cao trên quy mô lớn. C. NLSH làm từ phế thải phân huỷ được từ sản xuất công nghiệp, nông lâm nghiệp, nhà hàng ăn uống, khu dân cư Trong tình hình hiện nay, giá cả dầu mỏ thế giới luôn biến động bất thường cùng với tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của các phương tiện giao thông. Việt Nam một đất nước nông nghiệp là chủ yếu, mỗi năm nước ta xuất khẩu hàng triệu tấn luơng thực, cùng với việc loại bỏ hàng chục triệu tấn rác hữu cơ, rơm, trấu, mùn cưa… Việc triển khai dự án vào thực tế rất được mong chờ. Cây xanh lúc đó sẽ trở thành nguồn vàng thực sự. Chuyển mùn cưa thành NLSH Đây là một bước đột phá trong ngành hoá chất. biến mùn cưa thành ancan và cồn cần thiết cho nhiên liệu sinh học. Chuyển mùn cưa thành NLSH Công đoạn mang tính quyết định trong quá trình này là phản ứng phân hoá gỗ. Liên kết gỗ theo dạng cácbon – ôxi – cácbon có liên quan đến các chuỗi hyđrôcácbon nhỏ hơn. Việc phá gẫy liên kết C – O – C là mấu chốt để giải mã các chuỗi hyđrôcácbon nhỏ hơn. Phát hiện này có thể giúp lập nên thế hệ thứ hai của nhiên liệu sinh học bằng cách phá vỡ các phân tử lớn hơn. Phát hiện này cũng giúp là giảm phụ thuộc vào việc sản xuất năng lượng sinh học từ ngô và mía. Mùn cưa dùng sản xuất nhiên liệu sinh học Vỏ bào Biến đũa thành nhiên liệu sinh học - Với dân số 127 triệu người, Nhật mất đi hàng năm 90.000 tấn gỗ để sản xuất các đôi đũa "dùng một lần" rồi bỏ. Chính phủ Nhật đang dự định biến những đôi đũa đã qua sử dụng thành nhiên liệu sinh học để tiết kiệm. - Nhà hàng, quán ăn ở Nhật thường phục vụ tất cả khách hàng bằng đũa "dùng 1 lần". Vì thế, các chuyên gia Nhật sẽ cố gắng tận dụng hàng chục triệu đôi đũa gỗ bị loại bỏ hàng năm để sản xuất nhiên liệu sinh học. Biến đũa thành NLSH Một hướng khác trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học được Nhật Bản đang nghiên cứu và phát triển hiện nay là nghiên cứu chế tạo ethanol từ rơm rạ. Ở Việt Nam, việc sử dụng nhiên liệu sinh khối trên quy mô công nghiệp có lẽ chỉ phổ biến ở các nhà máy đường, nơi sản phẩm phế thải bã mía được sử dụng làm nhiên liệu cho việc phát nhiệt và điện tại nhà máy, hoặc ở một số nhà máy giấy khi phế thải dịch đen trong quá trình sản xuất cũng được sử dụng làm nhiên liệu cho lò hơi thu hồi nhiệt. Là một nước nông nghiệp, tất nhiên tiềm năng của nhiên liệu sinh học ở Việt Nam rất lớn, song đến nay các hoạt động sản xuất cồn từ mía, tổng hợp diesel từ dầu cây công nghiệp vẫn chỉ dừng ở quy mô phòng thí nghiệm. - Braxin và Mỹ, sản lượng ethanol sản xuất chiếm 90% sản lượng cồn sinh học thế giới, từ mía đường và ngô. - Châu Âu là những nhà sản xuất dầu diesel sinh học từ hạt có dầu, sản xuất nhiên liệu sinh học từ ngô và củ cải đường, ước tính chiếm 10% sản lượng nhiên liệu sinh học. III. Những nguyên liệu thực vật dùng sản xuất NLSH ở một số nước - Malaisia và Indonesia đang đầu tư trồng cây cọ dầu phục vụ cho sản xuất dầu diesel sinh học. - Thái Lan sản xuất ethanol từ mật rỉ đường và sắn. - Phippines ngoài mía đường, đang nghiên cứu phát triển lúa miến làm nguyên liệu sản xuất ethanol. - Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ, Mianma, Việt Nam: trồng và phát triển cây Jatropha phục vụ sản xuất diesel sinh học. III. Những nguyên liệu thực vật chính dùng sản xuất NLSH ở một số nước IV. Công nghệ sản xuất NLSH từ thực vật 1. Công nghệ sản xuất Biodiesel từ cây có dầu Công nghệ sản xuất Biodiesel được bắt đầu bằng công đoạn bơm dầu thực vật vào nồi tham gia phản ứng este hóa. Sau đó, dầu được lắng, làm sạch bằng nước muối, nước sạch rồi chưng cất chân không. 1. Công nghệ sản xuất Biodiesel từ cây có dầu Kết quả cuối cùng là cho ra thành phẩm có màu vàng sáng có độ nhớt và hàm lượng este đáp ứng tiêu chuẩn về nhiên liệu. Có thể sản xuất ra biodiesel từ rất nhiều loại dầu khác nhau cho ra cùng tính chất, chất lượng và có thể trữ được lâu. Thêm nữa, tốc độ phản ứng nhanh, ít phản ứng phụ gây độc hại cho môi trường. Dây chuyền chế biến dầu jatropha (Thiết bị sản xuất dầu sinh học model BB2R2-100) Bằng cách sử dụng thành phần cấu tạo chính của thực vật là xenlulozo (chiếm trên 90% khối lượng khô trong tế bào), các nhà khoa học thuộc viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Pháp (INRA) dự định lấy thân và lá cây làm nguồn nguyên liệu chính thay vì hạt và củ như hiện nay, để sản xuất xăng và dầu diesel. Phương pháp này sẽ được ứng dụng vào nghành công nghiệp chất đốt sinh học trong tương lai. 2. Công nghệ sản xuất Biodiesle từ xenluloze Hiện có hai phương pháp khác nhau để chế biến chất đốt từ thân và lá cây. - Phương pháp hóa nhiệt - Phương pháp hữu cơ. Phương pháp hóa nhiệt Thân cây và lá cây được làm nóng bằng hơi nước ở nhiệt độ 8000C, lúc này các phân tử xenlulzo bị biến đổi thành các thành phần tương tự như trong thành phần dầu mỏ. Sau đó bằng các phản ứng hóa học, các phân tử này sẽ tự kết hợp lại tạo ra chất đốt (xăng, diesel..). Phương pháp hữu cơ Cây sau khi được cắt và bó lại từng bó sẽ được hydro hóa bằng một loại vi khuẩn nấm. Phân tử xenlulzo biến đổi thành các phân tử đường hữu cơ, sau đó được lên men thành etanol. V. Một số sản phẩm NLSH từ thực vật Diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Diesel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh học nói chung, là một loại năng lượng tái tạo. Nhìn theo phương diện hoá học thì diesel sinh học là methyl este của những axit béo 1. Diesel sinh học (biodiesel) Để sản xuất diesel sinh học người ta pha khoảng 10% mêtanol vào dầu thực vật và dùng nhiều chất xúc tác khác nhau (đặc biệt là hiđrôxít kali, hiđrôxít natri và các ancolat). Ở áp suất thông thường và nhiệt độ vào khoảng 60°C liên kết este của glyxêrin trong dầu thực vật bị phá hủy và các axít béo sẽ được este hóa với mêtanol. Chất glyxêrin hình thành phải được tách ra khỏi dầu diesel sinh học sau đó. 1. Diesel sinh học (biodiesel) 2. Ethanol sinh học (Bioethanol) Ethanol là nhiên liệu dạng cồn, được sản xuất bằng phương pháp lên men và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường đơn như ngô, lúa mạch, lúa mì, củ cải đường, củ sắn... - Ethanol còn được sản xuất từ các loại cây cỏ có chứa cellulose. Nhiên liệu này có thể làm giảm lượng khí phát thải của xăng và là chất phụ gia để tăng trị số ốc-tan, loại trị số đo khả năng kích nổ. Ethanol là nguồn nhiên liệu sạch đang được triển khai thực hiện tại một số quốc gia trong thế giới với nhiều lợi thế hơn so với dầu mỏ như ít gây tác động xấu đối với môi trường, giá thành thấp. 2. Ethanol sinh học (Bioethanol) 2. Ethanol sinh học (Bioethanol) Theo các nhà khoa học, về mặt nhiệt lượng thì 1,5 lít ethanol có thể thay cho 1 lít xăng. Nếu pha ethanol vào xăng, tùy theo độ tinh khiết của chúng có thể giảm lượng xăng khoảng 10 - 15% mà công suất, hiệu suất và độ mài mòn động cơ hầu như không đổi. Do có nguồn gốc từ cây trồng nên ethanol mang lại rất nhiều lợi ích: an toàn năng lượng, giá nhiên liệu thấp, giảm khí CO2, tái sinh nền nông nghiệp, tạo thêm nhiều việc làm cho nông dân và bảo vệ lớp đất bề mặt. VI. Ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng NLSH 1. Ưu điểm 1.1. Sử dụng NLSH sẽ giảm thiểu ô nhiễm và hiện tượng khí nhà kính Hiện nay, hàng năm toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính. Nồng độ khí CO2, loại khí nhà kính chủ yếu, tăng trên 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ trái đất tăng 0,2-0, 40C. 1.1. Sử dụng NLSH sẽ giảm thiểu ô nhiễm và hiện tượng khí nhà kính Nếu không có giải pháp tích cực, nồng độ khí nhà kính có thể tăng đến 400 ppm vào năm 2050 và 500 ppm vào cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trái đất nóng thêm 2-40C, gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống. Sử dụng NLSH so với xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO2 và 30% khí độc hại, do NLSH chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% oxy, nên cháy sạch hơn. NLSH phân huỷ sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm nguồn nước và đất. Hiệu ứng nhà kính Lượng phát thải CO2 do nhiên liệu sinh học chỉ bằng với khối lượng tự nhiên trong vòng tròn của nó. 1.2. Sử dụng NLSH sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệu công nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp vào việc giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại. Đặc biệt, khi phát triển NLSH có thể sử dụng các giống cây có dầu, chẳng hạn như Jatropha Curcas trồng trên các vùng đất hoang hoá hoặc đang sử dụng kém hiệu quả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất. 1.3. Kỹ thuật và kinh tế năng lượng Sản xuất và sử dụng NLSH đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu hyđrô /pin nhiên liệu,... Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động cơ, sử dụng được cho các loại ôtô hiện có. Cũng không cần thay đổi hệ thống tồn chứa và phân phối hiện có. 1.3. Kỹ thuật và kinh tế năng lượng NLSH và nhiên liệu khoáng có thể dùng lẫn với nhau được. Công nghệ sản xuất NLSH không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy mô lớn. Tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng. 1.3. Kỹ thuật và kinh tế năng lượng Nhiều công trình nghiên cứu về cân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuất được 0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng Ethyl tert-butyl ether (ETBE), hoặc 2,05 đơn vị năng lượng ethanol. Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa, trồng trọt, chăm sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1, 2 đơn vị năng lượng NLSH. Nếu kể thêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo ra 2-3 đơn vị NLSH. 1.3. Kỹ thuật và kinh tế năng lượng Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào là dương. Hiện tại, giá NLSH còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao. Khi sản xuất quy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành. Nếu xăng dầu không bù giá thì NLSH có giá thành thấp hơn. Có thể khẳng định, NLSH sẽ đem đến đa lợi ích. 2. Nhược điểm Việc phát triển nhiên liệu sinh học có thể sẽ gây ra một số nguy cơ sau 2.1. Vấn đề lương thực Việc sử dụng đất để trồng cây nguyên liệu sản x
Tài liệu liên quan