Tìm Hiểu Tình Hình, Công Nghệ Sản Suất Bioethanol

GVHD: Lê Lý Thùy Trâm

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU......................................................................................3

1.Lý do chọn đề tài:..................................................................................3

2.Mục tiêu của đề tài:................................................................................4

3.Nhiệm vụ của đề tài:..............................................................................4

4.Phương pháp nghiên cứu.......................................................................5

PHẦN NỘI DUNG...................................................................................6

1.Các định nghĩa:......................................................................................6

2.Lợi ích và hạn chế khi sử dụng nhiên liệu Ethanol:..............................6

2.1. Lợi ích:............................................................................................6

2.1.1. Lợi ích về kinh tế:.....................................................................6

2.1.2. Lợi ích về môi trường:..............................................................7

2.2. Hạn chế khi sử dụng nhiên liệu ethanol:.........................................7

3.Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu ethanol hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam:........................................................................................9

3.1. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới: 10

3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam:. .11

3.2.1. Theo lộ trình của nghị định 53:...............................................11

3.2.2. Tình hình sản xuất chung:.......................................................12

4.Công nghệ sản xuất bio-ethanol:.........................................................13

4.1.Công nghệ sản suất xăng sinh học thế hệ 1: chế biến từ đường và tinh bột của nông phẩm........................................................................13

4.1.1. Sản xuất bioethanol từ rỉ đường:.............................................13

4.1.2. Sản xuất bio-ethanol từ tinh bột:.............................................16

Bài tập lớn vi sinh Page 1


4.2.Công nghệ xăng sinh học thế hệ 2: từ cellulose, chất xơ của dư thừa thực vật (rơm, rạ, thân bắp, gỗ, mạt cưa, bã mía, ,,,)...................19

4.2.1.Các nguồn nguyên liệu chứa cellulose:....................................19

4. 2.2.Quy trình sản xuất từ cenllulose:.............................................20

4.3. Công nghệ xăng sinh học thế hệ 3................................................22

4.3.1 Sản xuất ethanol từ tảo:............................................................22

4.3.2 Sản xuất ethanol từ rong biển:..................................................25

4.3.3 .Sản xuất ethanol từ khí thải công nghiệp:...............................27

5.Thực trạng và giải pháp sử dụng bioethanol ở Việt Nam:...................29

5.1. Thực trạng:....................................................................................29

5.2. Giải pháp:......................................................................................32

6.Kết luận:...............................................................................................33



PHẦN MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài:Theo kết quả điều tra của tập đoàn dầu mỏ BP của Anh quốc, trữ

lượng dầu mỏ trên trái đất đã khảo sát được khoảng 150 tỷ tấn. Năm 2003, lượng dầu mỏ trên trái đất tiêu thụ khoảng 3,6 tỷ tấn. Nếu không được phát hiện thêm những nguồn mới thì lượng dầu mỏ trên thế giới chủ đủ dùng khoảng 40 năm nữa. Theo các chuyên gia kinh tế trên thế giới, trong vòng 15 năm nữa, cung vẫn luôn thấp hơn cầu dầu mỏ, chính vì nhu cầu về xăng dầu và khí đốt không thấy điểm dừng như vậy đã đẩy mạnh giá dầu trên thế giới. Mặt khác, nguồn năng lượng trên thế giới chủ yếu lại tập trung ở các khu vực luôn có tình hình bất ổn như Trung Đông (chiếm 2/3 trữ lượng dầu mỏ trên thế giới), Trung Á, Trung Phi… Mỗi một đợt khủng hoảng giá dầu lại làm lay chuyển các nền kinh tế thế giới, đặc biệt là các nước đang phát triển như Việt Nam.

Hiện nay dầu mỏ chiếm hơn 35% tổng mức tiêu thụ nhiên liệu thương mại chủ yếu của toàn thế giới. Xếp thứ hai là than đá (chiếm khoảng 23%) và khí thiên nhiên đứng thứ 3 (chiếm 21%). Những loại nguyên liệu hóa thạch này là nguồn phát thải khí nhà kính chủ yếu gây nóng lên toàn cầu và làm biến đổi khí hậu.

Các loại nhiên liệu sinh học chiếm 10% tổng mức tiêu thụ năng lượng chủ yếu trên toàn cầu, năng lượng loại này dưới dạng nhiêu liệu rắn, khí sinh học, nhiên liệu lỏng như ethanol sinh học và các diezel sinh học lấy từ các loại cây trồng như cây mía đường, các loại cỏ năng lượng hoặc từ gỗ nhiêu liệu, than củi, chất thải nông nghiệp và các sản phẩm phụ, những phế thải rừng, phân vật nuôi và các sản liệu,…

Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sử dụng hiện nay (năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng hạt nhân,…), năng lượng sinh học đang là xu thế phát triển tất yếu, nhất là ở các nước



nông nghiệp và nhập khẩu nhiên liệu, do các ưu điểm vượt trội về nguyên liệu sản xuất, công nghệ và tính thân thiện với môi trường.

Tuy nhiên hiện nay NLSH mới chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong cán cân năng lượng thế giới do giá thành cao và gây ra những nguy cơ đến vấn đề an ninh lương thực, nhất là đối với những nước đang phát triển. Chính vì thế, các nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp khắc phục những hạn chế của NLSH.

Để hiểu được vai trò, lợi ích cũng như tình hình sản xuất, sử dụng

cùng với những yếu điểm của loại nhiên liệu này đề đưa ra giải pháp phù

hợp với tình hình Việt Nam, nhóm chúng em đã chọn "Tìm hiểu tình

hình và công nghệ sản xuất bioethanol, một giải pháp mới thay thế xăng

dầu và hạn chế ô nhiễm không khí, tại các nước trên thế giới. Đề xuất

giải pháp cho vấn đề này tại Việt Nam" làm đề tài để thảo luận.

2. Mục tiêu của đề tài:

Tìm hiểu tình hình, công nghệ sản xuất, sử dụng, lợi ích và những

mặt khác của nhiên liệu sinh học.

3. Nhiệm vụ của đề tài:

Trong bài tiểu luận này tập trung giải quyết các nhiệm vụ sau:

- Giải thích được nhiên liệu sinh học cũng như xăng sinh học là gì?

Phân tích các tài liệu khoa học liên quan đến đề tài.

- Đề xuất được những biện pháp để phát triển nguồn nhiên liệu mới

này.



4. Phương pháp nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.

- Phương pháp quan sát.



PHẦN NỘI DUNG

1.Các định nghĩa:Bioethanol: là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có

nguồn gốc động thực vật( sinh học) như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật( mỡ động vật, dầu,...), ngũ cốc( lúa mỳ, ngô, đậu tương,…), chất thải trong nông nghiệp( rơm ra, phân,…), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải...), ...

Xăng sinh học: là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu 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, cenllulose, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ 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.

2.Lợi ích và hạn chế khi sử dụng nhiên liệu Ethanol:2.1. Lợi ích:

Sử dụng nhiên liệu sinh học vừa đem lại lợi ích về kinh tế, vừa giúp bảo vệ môi trường. Nhiên liệu Ethanol giúp làm tăng chỉ số octane( chỉ số đặc trưng cho khả năng chống cháy nổ của nhiên liệu) của xăng, giảm sự phụ thuộc , giảm sự tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch đồng thời giảm phát thải các khí độc hại, bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn năng lượng cho mỗi quốc gia.

2.1.1. Lợi ích về kinh tế:

Sản xuất ethanol làm nhiên liệu góp phần thúc đẩy nền nông nghiệp phát triển. Nguyên liệu chủ yếu của quá trình sản xuất ethanol là



tinh bột từ sắn, khoai, ngô…. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào trong tự nhiên, dễ trồng, ngắn ngày, chi phí thấp nên được nhiều nông dân gieo trồng. Điều này sẽ tạo ra nhiều công ăn việc làm cho nhiều lao động ở nông thôn, giải quyết được lượng lương thực bị tù đọng, nâng cao giá trị nông sản, đem lại lợi ích cho người nông dân và đặc biệt khuyến khích được tinh thần lao động sản xuất của người dân.

Trên thực tế, ý nghĩa lớn nhất của xăng sinh học là nó giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cũng như giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Với những nước phải nhập khẩu dầu mỏ thì xăng sinh học giúp giảm phụ thuộc nguồn dầu mỏ nước ngoài, giúp cho các quốc gia chủ động trong chính sách năng lượng của mình. Nước nào càng có nhiều xăng sinh học thì càng ít phụ thuộc vào nước khác và từ đó có thể phát triển nền kinh tế của mình một cách bền vững.

2.1.2. Lợi ích về môi trường:

Các tài liệu về xăng sinh học cả trong và ngoài nước đều khẳng định khí thải từ các động cơ sử dụng xăng sinh học ít hơn so với các loại xe sử dụng xăng dầu thông thường, với mức giảm lượng khí thải carbon monoxide (CO-khí thải gây hiệu ứng nhà kính) từ 20-30%. Việc dùng ethanol làm nhiên liệu, có tác dụng ngăn chặn hiệu ứng nhà kính. Vì vậy nó được mệnh danh là “xăng xanh”.

Ngoài ra, khi đốt ethanol sự cháy xảy ra hoàn toàn hơn so với khi đốt xăng. Ta thường thấy trong các động cơ xăng thường xuất hiện các bụi bẩn chính là do các hydrocacbon cháy không hết. Điều đó phải tốn thời gian lau chùi, sửa chữa động cơ. Khi pha ethanol vào xăng làm cho xăng cháy hoàn toàn hơn, giảm phát thải các khí gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, ethanol được điều chế từ sản phẩm nông nghiệp sẽ làm tăng diện tích đất trồng cây. Điều này có nghĩa làm tăng diện tích lá phổi của trái đất lên

2.2. Hạn chế khi sử dụng nhiên liệu ethanol:

Tuy nhiên nhiên liệu ethanol cũng có những mặt hạn chế của nó:



- Hạn chế cơ bản của nhiên liệu sinh học là tính hút nước của nó. Ethanol có khả năng hút ẩm và hòa tan vô hạn trong nước. Do đó phải đựng và bảo quản trong các hệ thống thùng chứa đặc biệt.

- Về hiện tượng gây ô nhiễm: tuy giảm các hàm luợng các chất gây ô nhiễm như HC, CO nhưng lại gây ra một số hợp phần khác như các andehyt, NOx cũng là những chất gây ô nhiễm.

- Do nhiệt trị của ethanol nói riêng (PCIethanol =26,8 MJ/kg) và các loại ancol khác nói chung đều thấp hơn so với xăng (PCIxăng =42,5 MJ/kg) nên khi dùng ethanol để pha trộn vào xăng sẽ làm giảm công suất động cơ so với khi dùng xăng. Tuy nhiên sự giảm công suất này là không đáng kể nếu ta pha với số lượng ít

- Sự đa dạng môi trường sinh thái có thể bị đe dọa khi hàng trăm ngàn ha đất được sử dụng để trồng một thứ thực vật duy nhất, ví dụ như những cánh đồng trông toàn ngô, toàn mía hoặc toàn sắn… chỉ để cung cấp nguyên liệu sản xuất ethanol.

- Mở rộng vùng trồng nguyên liệu có thể dẫn tới việc phá rừng để lấy đất trồng trọt: nếu như 1 ha đất trồng mía để chế tạo ethanol cho phép giảm 13 tấn CO2 một năm ở Brazil, thì cũng cần biết là 1 ha rừng có khả năng hấp thụ đến 20 tấn CO2 một năm. Hủy hoại 1 ha rừng để trông mía như vậy "không có lãi" về khối lượng khí thải carbon.

- Để đảm bảo chất lượng nguyên liệu, người ta cần dùng thêm rất nhiều phân bón và nước để trồng cây nguyên liệu, và điều này có thể dẫn tới các vấn đề khác về môi trường như tồn dư hóa chất trong đất từ phân bón, hoặc thiếu nước phục vụ dân sinh. Để có được một lít diesel sinh học, người ta cần sử dụng từ 1000 đến 4000 lít nước.

- Theo một báo cáo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OCDE, phải trưng dụng đến 70% đất canh tác của châu Âu mới có thể cung ứng 10% nhu cầu năng lượng xanh của châu lục này.

- Tổ chức chống nghèo đói và bất công Oxfam cũng đã có nhiều cảnh báo về việc năng lượng xanh có thể đe dọa đến vấn đề an ninh lương thực. Khi đất trồng trọt được sử dụng tối đa để trồng cây làm nguyên liệu sản xuất năng lượng sinh học thì sẽ thiếu đất để trồng cây lương



thực, điều này có thể đe dọa cuộc sống của người nghèo vì giá lương thực và các loại nông sản gia tăng. Tác động của nó sẽ thấy rõ hơn ở các nước chậm phát triển, nơi chính phủ có thể chú trọng đẩy mạnh sản xuất ethanol phục vụ xuất khẩu tới các nước giàu, nhưng lại đẩy dân chúng vào cảnh thiếu ăn. Theo Oxfam, quyền con người của một số nơi bị chà đạp khi các nước giàu tung tiền ra mua năng lượng sinh học và để nhanh chóng trở thành một nhà cung cấp có uy tín quốc tế, nhiều chính phủ đã không ngần ngại đuổi nông dân để trưng dụng đất.

=> Tóm lại, việc sử dụng nhiên liệu ethanol có nhiều ưu điểm nhưng

cũng có những mặt hạn chế. Tuy nhiên khi phân tích tương quan giữa

các mặt lợi và hại người ta vẫn thấy mặt lợi lớn hơn, mang ý nghĩa chiến

lược hơn.

3.Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu ethanol hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam:

Ethanol có thể sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau:

- Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp:

Tổng hợp ethanol có nghĩa là sản xuất ethanol bằng phương pháp hoá

học, trên thế giới người ta sản xuất ethanol bằng nhiều phương pháp

khác nhau. Trong công nghệ tổng hợp hoá dầu ethanol được sản xuất

bằng dây chuyền công nghệ hydrat hoá đối với khí etylen hoặc công

nghệ cacbonyl hoá với methanol.

Hydrat hoá: CH2=CH2 + H2O C2H5OH

Cacbonyl: CH3OH + CO + 2 H2 C2H5OH + H2O

- Công nghệ sản xuất ethanol sinh học:



Công nghệ này dựa trên quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có

trong tự nhiên như: nước quả ép, nước thải men bia, ngô, sắn, mùn, gỗ...

(C6H10O5)n + n H2O nC6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q

Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công

đoạn là công đoạn lên men nhằm sản xuất ethanol có nồng độ thấp và

công đoạn làm khan để sản xuất ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào

xăng.

Hiện nay, tình hình sản xuất và sử dụng ethanol trên thế giới phát

triển rất mạnh mẽ.

3.1. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học

trên thế giới:

- Năm 2005, Mỹ đã thông qua đạo luật về tỷ lệ phối trộn ethanol bắt

buộc vào xăng thông thường. Hiện nay, Mỹ là nhà xuất khẩu ethanol lớn

nhất thế giới, và tỷ lệ phối trộn ethanol trung bình trên cả nước Mỹ là 8-

8,5%.

- Brazil không quy định tỷ lệ bắt buộc phối trộn ethanol, nhưng quy định

tối thiểu 25%, và các công ty có thể tăng lên 26% hoặc cao hơn nữa.

- Ở Thái Lan hiện nay, nhiên liệu sinh học là lựa chọn duy nhất cho

người tiêu dùng. Hiện Thái Lan chiếm 71% tổng sản lượng sử dụng

ethanol toàn thế giới.



- Liên minh Châu Âu (EU) quyết 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 liệu dùng trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo

- 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 học.

- Từ năm 2012 Hàn Quốc xác định sẽ yêu cầu phối trộn với 2% nhiên

liệu sinh học nhằm nâng cao tính độc lập về nguồn năng lượng ở Hàn

Quốc.

- Trung Quốc, nước có dân số đứng đầu thế giới cũng đã xác định tạo ra

chính sách ưu tiên sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học sản xuất từ

mỡ động vật và dầu thực vật

- Và còn nhiều quốc gia khác sử dụng nhiên liệu sinh học….

3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học ở

Việt Nam:

3.2.1. Theo lộ trình của nghị định 53:

Theo lộ trình đã được chính phủ phê duyệt, từ ngày

1/12/2014,xăng sinh học E5 sẽ được sản xuất để sử dụng cho phương

tiện cơ giới đường bộ tại 7 tỉnh thành: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh,

Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ, Quảng Ngãi, Bà Rịa - Vũng Tàu. Từ

ngày 1/12/2015, xăng E5 sẽ được tiêu thụ đại trà trên toàn cả nước. Từ



ngày 1/12/2016, xăng E10 sẽ được sản xuất, phối chế, kinh doanh tiêu

thụ trên địa bàn 7 tỉnh, thành phố: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải

Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ, Quảng Ngãi, Bà Rịa - Vũng Tàu và đến ngày

1/12/2017 xăng E10 sẽ được sản xuất, phối chế, kinh doanh tiêu thụ trên

toàn quốc.

3.2.2. Tình hình sản xuất chung:

Ở nước ta, công nghệ sản xuất ethanol còn rất nhỏ bé và lạc hậu.

Chỉ có ngành sản xuất ethanol sinh học mà nguồn nguyên liệu chủ yếu

từ tinh bột (sắn, ngô, khoai…) và từ rỉ đường. Hoàn toàn chưa có nhà

máy sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose (rơm rạ,

mùn cưa, cây cỏ…). Sản phẩm chủ yếu là ethanol thực phẩm (nồng độ

40% đến 45%) và cồn công nghiệp (nồng độ từ 95,57% đến 96%), một

lượng nhỏ được làm khan thành ethanol tuyệt đối (nồng độ 99,5%).

Một số nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam:

Hiện nay, ở nước ta xây có 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 liệu/năm

- Nhà máy Nhiên liệu sinh học Quảng Ngãi

Địa điểm: Khu Kinh tế Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi



Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệụ/năm

- Nhà máy Nhiên liệu sinh học Bình Phước

Địa điểm: Huyện Bù Đăng, tỉnh Bình Phước

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm

- Nhà máy Nhiên liệu sinh học Quảng Nam

Địa điểm: Huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm.

- Nhà máy Nhiên liệu sinh học Đồng Nai

Địa điểm: huyện , tỉnh Đồng Nai

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm.

4.Công nghệ sản xuất bio-ethanol:4.1.Công nghệ sản suất xăng sinh học thế hệ 1: chế biến từ

đường và tinh bột của nông phẩm:

4.1.1. Sản xuất bioethanol từ rỉ đường:

Rỉ đường là nguyên liệu chứa các loại đường không tinh khiết thu được trong quá trình sản xuất đường, tỉ lệ rỉ đường chiếm 3 trọng lượng nước mía.

Năm 2006, công nghệ đường từ cây mía ở Việt Nam sản sinh ra 783.930 tấn rỉ đường. Từ lượng rỉ đường này, chúng ta có thể sản xuất được 187 triệu lít Bio-Ethanol. Tuy nhiên do các nhà máy đường phân tán, nên khả năng thu gom rỉ đường với số lượng lớn rất khó khăn.



Thành phần của rỉ đường gồm:

Nước chiếm 18-20%

Chất khô chiếm 80-82%.Trong đó 60% là đường (gồm đường saccarose, đường glucose và fructose) và 40% không phải đường( hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ)

Trong rỉ đường lượng P2O5 chiếm 0,02-0,05%. P2O5 rất cần cho sự phát triển của nấm men.

Ngoài ra rỉ đường còn có các loại vi sinh vật gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của rỉ đường.

Thuyết minh sơ đồ:



Sản xuất ethanol từ rỉ đường bao gồm các công đoạn sau: Chuẩn bị dích đường lên men Gây men giống Lên men Chưng cất và tinh chếRỉ đường nguyên với hàm lượng chất khô hòa tan 55 khối lượng,

tương đương 80 Bx ( Bx là nồng chất khô được biểu diễn bằng %) . Khi nồng độ Bx quá cao thì độ nhớt lớn, xử lý không tốt, quá trình lên men kém hiệu quả do đó cần tiến hành pha loãng. Tuy nhiên nếu pha loãng quá nhiều, nồng độ Bx thấp sẽ tốn nhiều năng lượng. Do đó trước tiên rỉ đường sẽ được pha loãng đến độ Brix thích hợp ( khoảng 45-50Bx) và điều chỉnh pH. Sau đó tiến hành lên men, chuyển hóa đường thành cồn. Dịch đi ra khỏi thùng lên men gọi là dấm chín có nồng độ cồn thấp được chuyển qua khu chưng cất bao gồm chưng cất thô và chưng cất tinh để nâng độ cồn lên và thu cồn thành phần. Nếu sản xuất cồn nhiên liệu thì phải có thêm công đoạn tách nước làm khan cồn.



Vai trò của vi sinh vật :Các vi sinh vật được sử dụng nhiều nhất cho quá trình lên men là

nấm men thuộc họ Saccharomyces cerevisiae để thủy phân sucrose từ mật mía thành glucose và fructose,hai hexoses dễ dàng đồng hóa. Sự lên men quá trình liên quan đến việc chuyển đổi của các loại đường rượu và carbon dioxide của nấm men Saccharomyces cerevisiae Ethanol. được sản xuất thông qua quá trình lên men của phụ phẩm nông nghiệp như mía ngô và lúa mì, củ cải đường

Saccharomyces cerevisiae

4.1.2. Sản xuất bio-ethanol từ tinh bột:

Sắn:

Hiện nay diện tích trồng sắn ở nước ta khoảng gần 500.000 ha và đươc phân bố chủ yếu ở Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Năng suất thu hoạch sắn tại nước ta trung bình là 15-20 tấn/ha và tăng đều qua các năm

Hàm lượng tinh bột sắn tươi ở nước ta khoảng 25-35%. Cứ 2,3 kg sắn tươi thì có thể thu được 1kg sắn lát.

Vùng nguyên liệu sắn chủ yếu của Việt Nam tập trung ở 2 khu vực: Tây Nguyên và Đông Nam bộ. Nhà máy sản xuất Bio-Ethanol Miền Trung sẽ sử dụng nguồn sắn lát của khu vưc tây Nguyên và Đông Nam Bộ.

Ngô:



Ngô được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.Ở nước ta ngô là một trong những nông sản chính,là loại cây quan trọng sau lúa.

Thành phần hóa học chủ yếu của ngô: ở nước ta, thành phần tinh bột trong ngô chiếm 14%, protit 10%, chất béo 4,6%, gluxit 67,7%, cenlulose 2,2%, tro 1,3 %.

Sơ đồ công nghệ:

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nguyên liệu đươc đưa đi xử lí bởi các công đoạn như làm sạch sơ bộ để tách các tạp chất, nghiền mịn thành bột, hòa trộn với nước tạo thành dung dịch bột. Tiếp theo là quá trình nấu có thể sử dụng hơi trực tiếp



hoặc gián tiếp, ở đây tinh bột sẽ được chuyển hóa bởi enzyme Alpha amylaza. Dòng dịch sau khi nấu được đưa qua công đoạn đường hóa với sự có mặt của enzyme đường hóa ( enzyme Gluco Amylaza) nhằm mục đích chuyển hóa tinh bột thành đường lên men. Sau khi đường hóa, dịch này được đưa vào thùng lên men chuyển hóa thành rượu và C02 cùng với nhiều sản phẩm phụ khác.

Vai trò của vi sinh vật: Để biến chế ethanol từ tinh bột, tinh bột trước hết phải được điều chế

thành đường, rồi từ đó mới lên men rượu. Men dùng thường là vi nấm Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus oryzae, Mucor, Rhizopus, vi khuẩn Zymomonas mobilis. Để đạt độ cồn 99.9%, trước đây dùng benzene và cyclohexane để loại nước. Kỹ thuật ngày nay dùng “chất sàng phân tử” (molecular sieve như silica gel, zeolite, hút thấm nước nhưng không hút rượu, vì rượu có phân tử lớn hơn) thay thế, rẻ tiền và hiệu quả hơn.

Một kỹ thuật mới được áp dụng hiệu quả hơn, không cần phải nấu tinh bột (tiết kiệm năng lượng) là sử dụng một loại men (yeast) mới, giúp lên men biến tinh bột thành đường ở nhiệt độ 32°C.

Một số vi sinh vật phân giải tinh bột.



4.2.Công nghệ xăng sinh học thế hệ 2: từ cellulose, chất

xơ của dư thừa thực vật (rơm, rạ, thân bắp, gỗ, mạt cưa, bã

mía,…):

4.2.1.Các nguồn nguyên liệu chứa cellulose:

Về nguyên tắc ta có thể sản xuất Bio-Ethanol từ bất cứ nguồn nguyên liệu nào có chứa cellulose. Tuy nhiên để phù hợp tính kinh tế và điều kiện ở Việt Nam, ta có thể sử dụng các nguồn nguyên liệu sau: rơm, trấu, bả mía, lõi ngô, vỏ ngô, cỏ dại…

Tuy nhiên các sản phẩm này tập trung chủ yếu ở hai đồng bằng lớn là đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long. Đây là vùng nguyên liệu lí tưởng để xây dựng nhà máy. Nhưng việc thu mua và việc chuyển hóa còn gặp nhiều khó khăn, hiệu suất chưa cao.

Nguyên liệu chứa xenlulo khác nhau có thành phần cấu tạo chất không giống nhau nhưng về cơ bản chúng được cấu tạo từ 3 hợp chất Cellulose, Hemicellulose, Lignin

•Cellulose: Công thức phân tử (C6H10O5)n. Là thành phần cấu tạo chủ yếu của màng tế bào thực vật và là hợp chất chính của nguyên liệu chứa cellulose để sản xuất ethanol. Nguyên liệu càng giàu cellulose thì sản xuất ethanol càng đạt hiệu quả cao.

•Hemicellulose: dễ bị thủy phân hơn so với cellulose. Khi thủy phân đến cùng, hemicellulose tạo ra các monosaccarit chủ yếu là hexose, pentose. Trong đó hexose có khả năng lên men tạo ethanol còn pentose không có khả năng này.

•Lignin: trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulose thì nó hoàn toàn không bị thủy phân để tạo các hợp chất có khả năng lên men tạo ethanol.



Vì vậy lignin là thành phần không mong muốn trong quá trình sản xuất ethanol từ cellulos.

4.2.2.Quy trình sản xuất từ cenllulose:

Về nguyên tắc, quá trình sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose cũng giống như từ tinh bột hay rỉ đường. Nó bao gồm ba bước cơ bản:

Xử lí nguyên liệu Đường hoá và lên men Tinh chế sản phẩm (chưng cất, tách nước, bốc hơi, tách lỏng rắn

Sơ đồ sản xuất:

Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nguyên liệu từ kho chứa được đưa đến nhà máy. Sau đó, nguyên

liệu được băm nghiền nhằm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo



điều kiện thuận lợi để quá trình thủy phân diễn ra tốt hơn, tăng hiệu suất quá trình. Sau đó nguyên liệu được đưa đến vùng tiền xử lí. Đầu tiên nó được xử lí bằng dung dịch H2SO4 loãng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, giải phóng hemicellulose và các hỗn hợp khác, tạo điều kiện tốt cho quá trình đường hoá và lên men. Lượng acide dư được trung hoà bằng dung dịch Ca(OH)2 loại bỏ kết tủa CaSO4. Nguyên liệu tiếp tục được đưa đến giai đoạn đường hoá bằng enzyme để biến cellulose thành glucose rồi đến công đoạn lên men glucose và các đường khác thành ethanol bằng chủng men Zymomonas mobils. Quá trình này được duy trì ở một điều kiện thích hợp (nhiệt độ, áp suất, pH, dinh dưỡng) để đảm bảo nấm men hoạt động tốt nhất. Sau vài ngày, hầu hết cellulose và xylose chuyển thành ethanol.

Hỗn hợp sau khi lên men gọi là giấm chín được đưa đến giai đoạn tinh chế sản phẩm bao gồm chưng cất và tách nước. Sản phẩm là ethanol 99,5%v/v được đưa đến bể chứa. Nước thải từ giai đoạn này sau khi xử lí ở các bước tiếp theo.

Vai trò của vi sinh vật: Để biến cellulose thành rượu, trước hết phải biến hoá cellulose ra

đường đơn giản như hexose, pentose, bằng thuỷ phân (hydrolysis) nhờ một số acid (như trong dịch vị) và enzyme cellulase. Cellulose sau đó cho lên men với cellulase ở nhiệt độ khoảng 71°C trong vài ngày để biến thành đường. Nguồn enzyme được sử dụng phổ biến hiện nay là Aspergillus niger và Trichoderma reesie.Cơ chế thủy phân của hệ enzyme cellulase được chấp nhận diễn ra theo các bước sau:

- Endoglucanase thủy phân liên kết β-1,4-glycosidic trong vùng vô định hình tạo ra nhiều đầu không khử

- Sau đó exglucanase cắt các đơn vị cellobiose từ đầu không khử. - β-glucosidase tiếp tục thủy phân tạo ra cellobiose tạo ra glucose



- Để tăng hiệu quả lên men biến các thành phần cellulose, lignin trong nguyên liệu thực vật thành xăng-sinh học, các nhà vi sinh học đã thành công cấy vào bộ máy di truyền (genome) của vi khuẩn Escherichia coli thêm 2 gen của vi khuẩn Zymomonas mobilis để giúp lên men chất đường và tinh bột thành ethanol, và một gen của vi khuẩn Acinetobacter baylyi để biến chất dầu trong thực vật thành diesel-sinh học.

4.3. Công nghệ xăng sinh học thế hệ 3:

4.3.1 Sản xuất ethanol từ tảo:

Tảo là nguyên liệu có phần khác so với hầu hết các nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất bio-ethanol,chẳng hạn như ngô và mía.Ethanol từ tảo có thể được sản xuất bằng cách chuyển đổi tinh bột (các thành phần lưu trữ) và Cellulose( các thành phần vách tế bào).Một cách đơn giản, chất béo trong dầu tảo có thể được làm thành dầu diesel sinh học, trong khi các carbohydrate có thể được chuyển đổi thành ethanol. Tảo là nguồn tối ưu cho ethanol sinh học thế hệ thứ ba do thực



tế rằng nó có nhiều chất carbohydrate/polysaccharides và cellulose mỏng.

Loài tảo để sản xuất ethanol:

Một số chủng loài tảo có hàm lượng carbohydrate cao và do đó là nguyên liệu đầy tiềm năng cho sản xuất ethanol như : Sargassum, Glacilaria, Prymnesium parvum, Euglena gracili….

Quy trình sản xuất


Trồng tinh bột tích tụ, filament- hoặc colony-hình thành tảo

rong một môi trường văn hóa thủy sản

Thu hoạch tảo trưởng thành để tạo thành một khối

Liên hệ với các sinh khối nấm men phân hủy với khả năng lên men nó để tạo thành một giải pháp lên men

Khởi phân hủy của sinh khối

Ethanol

Tách biệt ethanol sinh từ các giải pháp lên men


Ethanol được làm từ tảo bằng cách phá vỡ các cấu trúc thực vật thành tinh bột, đường, và các thành phần cellulose. Phân rã này có thể được bắt đầu trong nhiều cách khác nhau. Phương pháp phổ biến nhất liên quan đến quá trình chuyển đổi sinh hóa có sử dụng enzim để phá vỡ các nguyên liệu thực vật và nấm men hoặc vi khuẩn lên men đường thành ethanol. Tuy nhiên, các phương tiện cơ học hoặc quá trình chuyển đổi nhiệt hóa cũng có thể được sử dụng để chuyển đổi thành các thành phần tảo đường và tinh bột.Nấm men bia, như Saccharomyces cerevisiae, thường được sử dụng trong quá trình lên men.

Quá trình lên men để sản xuất ethanol bao gồm các giai đoạn sau đây:

(a) Trồng tinh bột tích tụ, dây tóc, tạo hình hoặc thuộc địa hình thành tảo trong một môi trường văn hóa thủy sản

(b) Thu hoạch tảo trưởng thành để tạo thành một khối

(c) Khởi phân hủy của sinh khối

(d) Liên hệ với các sinh khối nấm men phân hủy với khả năng lên men nó để tạo thành một giải pháp lên men

(e) Tách biệt ethanol sinh từ các giải pháp lên men

Khởi tạo sâu có nghĩa là sinh khối được xử lí trong một cách mà các cấu trúc tế bào của sinh khối bắt đầu phân hủy ( ví dụ: thành tế bào vỡ) và phát hành carbohydrate. Phân rã khởi xướng có thể được thực hiện một cách máy móc, không máy móc. Các loại nấm mem được sử dụng thường là nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces uvarum). Bên cạnh đó nấm men, vi khuẩn biến đổi gen để biết những kĩ năng trong nghệ thuật để có ích cho quá trình lên men cũng có thể được sử dụng.



Vai trò của vi sinh vật: Các loại nấm men được sử dụng thường là nấm men bia

(Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces uvarum). Bên cạnh đó nấm men, vi khuẩn biến đổi gen được biết đến với những kỹ năng trong nghệ thuật để có ích cho quá trình lên men cũng có thể được sử dụng.

Một số loài vi sinh vật dùng trong sản xuất ethanol từ tảo.

4.3.2 Sản xuất ethanol từ rong biển:

Trước nay, Ethanol sinh học đã được sản xuất đều dựa trên nguyên liệu từ các loài cây trồng nông nghiệp (như đường, hạt ngũ cốc, phế thải nông nghiệp…) đều ảnh hưởng đến giá lương thực và thực phẩm, nguồn nước ngọt, đất canh tác, cũng như đến sự nghèo kiệt và xói mòn đất. Nhưng rong biển được nuôi trồng ở môi trường nước mặn, không sử dụng đất nông nghiệp, nước ngọt, phân bón. So sánh với thực vật cạn rong biển có tốc độ sinh trưởng rất nhanh 4-6 lần trong năm, năng suất 565 tấn/ha. Hơn nữa rong biển sử dụng lượng CO2 cho phát triển sinh khối khoảng 36,7 tấn/ha cao hơn 5-7 lần so với thực vật cạn .



Hầu hết sinh khối từ thực vật cạn là gỗ có chứa nhiều lignin, mà hiện nay phương pháp thủy phân lignin này còn gặp nhiều khó khăn. Rong biển không có lignin, do đó qui trình sản xuất nhiên liệu từ rong biển đơn giản và thuận lợi hơn. Rong biển chứa thành phần carbohydrate cao từ 25-90% trọng lượng khô (Bảng 2) có thể thủy phân và chuyển hóa thành glucose và fructose bằng enzyme hoặc acide, và sau đó để lên men để sản xuất ethanol. Đã có những công trình sản xuất ethanol từ rong Đỏ, từ rong Nâu, từ rong Lục với hiệu suất 1 lít cồn sinh học/5 kg rong khô hoặc tương đương 500 lít/ tấn rong khô.

Phương pháp:

Nghiền nhỏ rong biển do rong biển có hàm lượng cacbohydrat cao, phù hợp cho quá trình lên men nên khi cho thêm loại nấm men đặc biệt vào thì chúng sẽ dễ dàng lên men tạo ethanol

Quy trình sản xuất :

Ưu điểm của phương pháp sản xuất ethanol từ tảo và rong biển:

- Tránh thiếu hụt lương thực

- Không chứa lignin



- Không tốn đất canh tác

- Sinh trưởng và phát triển nhanh, năng suất cao.

- Góp phần giảm hiệu ứng nhà kính.

Nhược điểm của quá trình sản xuất ethanol từ tảo và rong biển:

- Mật độ sinh khối của tảo thấp, vì sự hạn chế của ánh sáng thâm nhập sâu vào trong lớp nước.

- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các loại cây trồng khác.

4.3.3 .Sản xuất ethanol từ khí thải công nghiệp:

Sử dụng công nghệ tái chế khí thải và lên men chúng với dòng vi khuẩn độc quyền đang nắm giữ để sản xuất ethanol sinh học.

Quá trình sản xuất cho ra sản phẩm không thua kém đối với việc lên men từ các sinh khối có nguồn gốc rác thải của các ngành công nghiệp khác.

Quy trình sản xuất :



*Đánh giá các phương pháp sản xuất bio-ethanol:

Trong 3 phương pháp sản xuất ethanol đã giới thiệu ở trên. Phương pháp phù hợp nhất với điều kiện thực tế Việt Nam trong thời điểm hiện tại là phương pháp đi từ nguồn nguyên liệu chứa tinh bột và rỉ đường vì những lý do sau:

- Nguồn nguyên liệu phong phú.- Đây là phương pháp tồn tại ở Việt Nam từ rất lâu và được tính

toán, nghiên cứu chi tiết.- Hiệu suất quá trình cao, giảm giá thành sản phẩm.- Công nghệ sản xuất không quá phức tạp.Chính vì những lý do nêu trên mà hiện nay ở Việt Nam phương pháp

sản xuất ethanol từ nguồn nguyên liệu là tinh bột và rỉ đường đang được phát triển mạnh mẽ.



Phương pháp sản xuất ethanol từ cellulose. Đây là phương pháp sản xuất đang được nhiều nước trên thế giới sử dụng. Phương pháp này có rất nhiều ưu điểm so với phương pháp sản xuất ethanol từ tinh bột và rỉ đường. Ưu điểm vượt trội của phương pháp này là sử dụng nguồn nguyên liệu rơm rạ, cỏ, gỗ… Hiện nay Việt Nam cũng đã nghiên cứu thành công phương pháp này.

Phương pháp sản xuất ethanol từ tảo. Đây là phương pháp có rất nhiều ưu điểm so với sản xuất ethanol đi từ nguồn nguyên liệu tinh bột, rỉ đường và cellulose. Hiện nay phương pháp này đang được các nước trên thế giới nghiên cứu. Nhật đã nghiên cứu thành công phương pháp này nhưng chưa ứng dụng vào sản xuất. Đây là phương pháp sản xuất ethanol bền vững trong tương lai.

5.Thực trạng và giải pháp sử dụng bioethanol ở Việt Nam:5.1. Thực trạng:

- Hiện nay ở nước ta công nghệ sản xuất ethanol còn nhỏ bé và lạc hậu. Chỉ có nhà máy sản xuất ethanol mà nguồn nguyện liệu chủ yếu từ tinh bột ( sắn, ngô, khoai...) và rỉ đường. Hoàn toàn chưa có nhà máy sản xuất ethanol từ các nguồn nhiên liệu chưa cellulose (rơm rạ, mùn cưa, cây cỏ...) hay từ vi tảo.

- Trong hội thảo về chiến lược tăng tốc trong lĩnh vực hạ nguồn do Hội Dầu Khí Việt Nam tổ chức, ngày 11/9/2010 tại Hà Nội, đã có rất nhiều ý kiến về vấn đề này nhưng tập trung nhất là trong tham luận của TS. Võ Thị Hạnh, Phòng Vi sinh, Viện sinh Học Nhiệt đới. Theo TS. Hạnh, đối với nguồn nguyên liệu thì nước ta là một nước nông nghiệp nên có rất nhiều thuận lợi.

+ Nước ta đã có quy hoạch phát triển ngành mía đường, năm 2010 diện tích trồng mía đạt khoảng 300.000 ha, năng suất 65 tấn/ ha. Phụ phẩm của mía đường rất dồi dào, chất lượng cao, thích hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Tuy nhiên, trên thực tế diện tích trồng mía chỉ đạt 265.000 ha, năng suất và chữ đường đều thấp hơn kế hoạch. Tổng sản



lượng đường chỉ đạt dưới 1 triệu tấn/năm, do đó sản lượng rỉ đường cũng chỉ đạt 1,8 triệu tấn/năm và giá thành lên khá cao, dùng cho sản xuất nhiên liệu lỏng sẽ khó có lãi.

+ Đối với sắn, diện tích trồng năm 2008 đạt 555,7 nghìn ha, năng suất bình quân 16,9 tấn/ha, đưa nước ta trở thành nước đứng thứ 7 trên thế giới về sản lượng sắn. Triển vọng về diện tích và năng suất sắn còn có thể được nâng cao hơn nữa nếu có quy hoạch vùng chuyên canh và có giải pháp bảo đảm giá đầu ra cho sản phẩm một cách hợp lý và ổn định lâu dài. Công ty nhiên liệu sinh học Phương Đông (OBF), đơn vị thành viên của PV OIL đã ký văn bản thỏa thuận với sở Nông nghiệp tỉnh Bình Phước, hợp tác trồng sắn trên địa bàn tỉnh này là một ví dụ về giải pháp theo hướng nói trên.

+ Tuy nhiên, việc phát triển quá nhanh các vùng nguyên liệu có thể gây ra những hậu qủa môi sinh, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững, cân bằng sinh thái cho địa phương. Từ năm 2010 đến nay, 1/3 tổng sản lượng sắn ở nước ta bị nấm bệnh vì đất xấu, lạm dụng phân vô cơ, giống bị thoái hóa, thời tiết không thuận.

+ Thông thường độ tinh bột trong sắn củ lớn hơn 25% nhưng ở nước ta hầu hết chỉ đạt ít hơn 20%, giá bán sắn củ lại cũng khá cao vì nhu cầu cho lương thực và chăn nuôi cũng ngày một tăng. Đến sau năm 2012, khi 3 nhà máy sản xuất cồn của PVN đi vào hoạt động thì cung sẽ không đủ cầu, giá sẽ còn tăng hơn nữa. Mặt khác cơ chế thị trường làm cho nông dân vốn quen với cách làm ăn cá thể, tiểu nông tự do, dễ dàng không tôn trọng tính ràng buộc pháp lý của hợp đồng làm cho khủng hoảng nguyên liệu xảy ra đột ngột và trầm trọng. Bên cạnh đó việc tổ chức thu mua trên một thị trường nhỏ lẻ, phân tán cũng không phải dễ dàng giải quyết.

+ Với nhà máy sản xuất tinh bột sắn công suất 200 tấn củ/ngày, sẽ thải ra 100 tấn bã/ngày, có thẻ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc chế biến chúng thành thức ăn gia súc có hiệu quả còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố kinh tế - kỹ thuật và xã hội, việc dùng bã sắn để sản xuất cồn ở nước ta chưa nơi nào làm.



+ Về thiết bị, công nghệ, các nhà máy sản xuất cồn công suất 100.000 lít/ngày hiện đại nhập từ nước ngoài sẽ đưa lại hiệu suất tạo cồn cao (1 lít cồn chỉ cần dưới 3 kg rỉ đường hoặc dưới 2,5 kg sắn lát); hầu hết đều tận dụng phụ phế phẩm từ sản xuất cồn để sản xuất các sản phẩm phụ như CO2 lỏng, thức ăn gia súc, phân bón hữu cơ, tận dụng nước thải sau chưng cất để sản xuất khí sinh học phục vụ sản xuất điện, nhiệt cho nhà máy, góp phần giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận.

+ Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao (khoảng 100 triệu USD/nhà máy), nhu cầu nguyên liệu khối lượng lớn trong lúc giá mua ngày càng tăng, chi phí xử lý nước thải lớn…

+ Về tiêu thụ sản phẩm, nhu cầu xăng dầu trong tương lai gần sẽ rất lớn, nhiên liêu sản xuất từ dầu mỏ không đáp ứng đủ nên thị trường nhiên liệu sinh học rất thuận lợi. Tuy nhiên, nếu giá dầu mỏ không tăng quá cao như dự báo trong lúc giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học lại cao và nhà nước giảm dần, tiến tới loại bỏ trợ cấp giá thì khâu phân phối cũng sẽ có nhiều vấn đề phải đối mặt.



Theo Hội thảo về Thực trạng và phương hướng phát triển ngành

Ethanol tại Việt Nam ngày 14.11.2014 :

+ Tính đến năm 2014,cả nước có 07 Nhà máy Ethanol với tổng mức đầu

tư trên 500 triệu USD, với công suất thiết kế 600.000 M3/năm, tập trung

chủ yếu tại Miền Trung – Tây Nguyên và Miền Nam Việt Nam. Hiện

tại, chỉ có 04/07 Nhà máy có khả năng sản xuất được E100. Nếu 04 Nhà

máy này hoạt động đạt 80% công suất thiết kế sẽ cung cấp ra thị trường

320.000 m3 E100/năm, dư đủ cho nhu cầu pha xăng E5 – E10 theo lộ

trình của Chính phủ.

+ Hầu hết các Nhà máy có công suất lớn mới xây dựng đều sử dụng sắn

(khô hoặc tươi) làm nguyên liệu để sản xuất Ethanol.

+ Thiết bị của các Nhà máy được xây dựng sau năm 2007, đều được đầu

tư thiết bị mới 100%, xuất xứ Châu Á và G7. Trình độ tự động hóa đạt

trên 85%.

Theo Quyết định số 53/2012/QĐ-TTg ban hành Lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống, từ ngày 1/12/2014, xăng sinh học E5 sẽ được sản xuất để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ tại 7 địa phương: Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ, Quảng Ngãi, Bà Rịa-Vũng Tàu và sẽ chính thức sử dụng rộng rãi trên toàn quốc từ 1/12/2015. Thủ tướng Chính phủ cũng cho phép tiếp tục kinh doanh, cung ứng sản phẩm xăng khoáng (Ron 92, Ron 95) cùng với xăng sinh học (E5, E10) theo lộ trình giảm dần thích hợp.



Việc khó khăn về vốn, thị trường tiêu thụ , trong khi giá thành sản xuất đã vượt quá giá thị trường, và nhất là việc giá nguyên liệu quá cao là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự đình đốn sản xuất của các nhà máy ethanol.

5.2. Giải pháp:

- Tiến hành làm thực nghiệm song song với mô phỏng quá trình sản xuất Bio-ethanol từ nguyên liệu sinh khối cellulose nhiều trong các phụ phẩm nông nghiệp như: vỏ trấu, mùn cưa, rơm rạ, lục bình... đó là nguồn nguyên liệu rẻ tiền và rất dồi dào ở một nước nông nghiệp như nước ta.

- Ứng dụng các công nghệ hiện đại để nâng cao năng xuất sản xuất bio-ethanol và không ngừng nghiên cứu cải tiến thiết bị, công nghệ, quản lý để hạ giá thành sản phẩm.

- Đầu tư nghiên cứu, mở rộng tối đa các giống sắn mới có năng suất cao kèm theo quy trình canh tác phù hợp mới có cơ sở nâng cao sản lượng sắn phục vụ nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu.

- Tạo vùng nguyên liệu tốt bằng các giống mới kết hợp các biện pháp thâm canh phù hợp. Bên cạnh đó cần chú trọng đầu tư công nghệ chế biến sâu sau tinh bột để sản xuất xăng sinh học- ethanol, giảm và tiến tới không xuất khẩu sắn lát (sắn thô).



- Cần có cơ chế ưu tiên sử dụng các loại nhiên liệu sạch tại Việt Nam, đào tạo nguồn nhân lực, hợp tác quốc tế về phát triển nhiên liệu sinh học.

- Đa dạng hóa nguyên liệu sản xuất cồn, giảm phụ thuộc vào sắn, nhằm tận dụng được các nguyên liệu: Ngô – Khoai lang khi các nguyên liệu này có giá phù hợp.

- Tận dụng phụ phẩm trong quá trình sản xuất Ethanol như: CO2, bã cồn, phân hữu cơ…góp phần tăng thu, giảm thiểu chi phí sản xuất, tăng cao hiệu quả sản xuất cho Nhà máy.

- Tuyên truyền, nâng cao hiểu biết của người dân về xăng sinh học và những lợi ích mà chúng mang lại.

6. Kết luận:

Trong điều kiện nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên

liệu liên tục tăng như hiện nay thì việc nghiên cứu nguồn nhiên liệu

mới, thay thế nhiên liệu truyền thống là một giải pháp hết sức cấp

bách.

Nhiên liệu sinh học ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong

việc giải quyết các vấn đề về năng lượng và bảo vệ môi trường trên

thế giới. Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng rất lớn trong việc

phát triển nhiên liệu sinh học do điều kiện thuận lợi về khí hậu, đất

đai lẫn nguồn lao động. Do đó việc nghiên cứu phát triển nguồn nhiên

liệu sinh học có ý nghĩa hết sức to lớn đối với thế giới nói chung và

Việt Nam nói riêng.




Documents

Tìm Hiểu Tình Hình, Công Nghệ Sản Suất Bioethanol