Nhiên liệu sinh học nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai

ĐỀ TÀI Nhiên liệu sinh học nguồn lượng tái tạo tương lai LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU I VÀI NÉT TỔNG QUÁT VỀ MỘT SỐ NGUỒN NĂNG LƯỢNG II NHIÊN LIỆU HĨA THẠCH - SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG III VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG 19 IV NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL) - CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG 24 V TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL) 70 KẾT LUẬN 106 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Theo tờ Newsweek, nhằm đối phó với giá dầu mỏ khơng ngừng tăng, nhiều nước giới đề biện pháp khẩn cấp nhằm khuyến khích phát triển nguồn nhiên liệu thay thế, sản xuất nhiên liệu sinh học nhiều nước lựa chọn lợi ích lớn kinh tế môi trường Braxin nước đầu sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel) Ngoài Braxin, nhiều nước khác giới lựa chọn đường sản xuất biofuel để giảm ngân sách dành cho nhập dầu mỏ Ở châu Á, Thái Lan xây dựng chục nhà máy sản xuất etanol từ mía trấu Là nước sản xuất etanol lớn thứ ba giới, Trung Quốc xây dựng nhà máy sản xuất etanol sinh học lớn giới từ ngô sản xuất thí điểm biofuel từ sắn, mía khoai tây Liên hiệp châu Âu (EU) đặt mục tiêu tăng tỷ lệ nhiên liệu xanh lên 6% vào năm 2015 Nhằm mục tiêu nói trên, EU trợ cấp 45 euro cho nơng dân trồng loại nhiên liệu Với sản lượng etanol sản xuất năm 20 tỷ lít, Mỹ trở thành nước sản xuất etanol lớn thứ hai giới sau Braxin Tại gần 30 nước khác, từ Ấn Độ, Indonesia, Malaysia đến Ghana Malawi… diện tích trồng loại nhiên liệu cọ dầu, đậu tương, dừa để sản xuất biofuel ngày tăng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ngày nhiều phủ khắp giới yêu cầu sử dụng biofuel pha trộn với loại nhiên liệu khác để giảm phát thải lượng khí gây hiệu ứng nhà kính Các hãng dầu mỏ lớn Shell British Petroleum đầu tư mạnh vào việc sản xuất biofuel Shell trở thành nhà phân phối lớn giới cung cấp etanol sinh học thông qua mạng lưới trạm bán xăng hãng toàn cầu Các công ty nhu Du Pont Volkswagen vào cuộc, chiếm phần thị trường trị giá 20 tỷ USD Tại Việt Nam vấn đề nghiên cứu sản xuất sử dụng biofuel định hướng lớn Nhà nước Song nhiều nguyên nhân mà nhiều năm qua vấn đề dậm chân chỗ kết thu nghèo nàn Đến vấn đề lại xới lên có số dự án thực có kết bước đầu Các nhà phân tích cho biofuel chiếm tỷ lệ nhỏ so với nhiên liệu hoá thạch sử dụng nay, giá dầu mỏ không ngừng tăng cao, mối quan tâm bảo vệ môi trường sống vấn đề an ninh lượng tương lai khiến cho sản xuất etanol nói riêng biofuel nói chung có triển vọng Ngay nhiều nước giới quan tâm sử dụng nhiên liệu hydro, biofuel nguồn nhiên liệu thay dầu mỏ tương lai không xa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I VÀI NÉT TỔNG QUÁT VỀ MỘT SỐ NGUỒN NĂNG LƯỢNG Nguồn lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ - khí đốt) Đến đầu kỷ thứ 19, than, củi, rơm, rạ cung cấp cho người 50% lượng cấu sử dụng nhiên liệu, sau nhiên liệu thay than đá suốt nửa đầu kỷ XX Đến động đốt phát minh dầu mỏ trở thành nguồn nhiên liệu thay dần than đá cơng nghiệp Năng lượng tính theo đầu người vào năm 1970 nước phát triển 200.000 kcal/ ngày đầu kỷ XIX vào khoảng 70.000 kcal/ ngày Cho tới năm 2000, lượng chủ yếu mà người sử dụng dầu mỏ khí đốt Năng lượng lượng tái tạo Do tính hữu hạn nguồn lượng truyền thống nên việc tìm kiếm nguồn lượng để khai thác sử dụng rộng rãi trở nên cấp bách Hiện nay, việc nghiên cứu, thăm dò tập trung chủ yếu vào ba lĩnh vực: lượng có nguồn gốc từ xạ mặt trời, lượng địa nhiệt lượng hạt nhân Trong thủy điện, lượng mặt trời (sử dụng dạng nhiệt điện), lượng gió (sử dụng trực tiếp sức gió dạng phong điện), lượng từ sinh vật (bao gồm loại củi, gỗ khí phân hủy chất hữu cơ, gọi chung nhiên liệu sinh học - biofuel) coi dạng lượng tái tạo Thực tế, lượng dạng biofuel biết đến sử dụng từ lâu Đốt củi, rơm hay rác để sinh nhiệt hình thức dùng lượng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sinh vật khô hiển nhiên Ở quy mô công nghiệp, có lị đạt cơng suất chục nghìn kilowat Ở số nước giới, người ta trồng rừng để có củi đốt lâu dài Các loại lớn nhanh bạch dương số loại khác thường dùng cho mục đích Tại khu dân cư đông đúc người ta lại đốt rác lò để sản xuất phát điện dùng để sưởi ấm nhà cửa, điều hịa khơng khí, hay dùng dây chuyền chế biến thực phẩm hóa chất Tuy nhiên khu vực đốt rác cộm vấn đề nhiễm mơi trường làm sản sinh lượng đioxin lớn Một hình thức sử dụng lượng sinh vật khô làm than hoa (người ta đốt củi mơi trường yếm khí để thành than) Những loại gỗ thích hợp để sản xuất than thường loại gỗ rắn Ở vùng ôn đới loại gỗ tốt gỗ sồi, vùng nhiệt đới ven biển g0ỗ tràm, đước Trước người ta phải sử dụng than hoa cho ngành luyện kim, than chủ yếu sử dụng cho mục đích thủ cơng, dân dụng (lị nướng thịt, lị rèn nhỏ,v.v ) Một hình thức sử dụng lượng sinh vật thứ ba nhiệt phân để sản xuất nhiên liệu Phụ phẩm trình nhiệt phân - nhánh cơng nghệ ngành hóa học than - hợp chất gốc phênol có giá trị kinh tế Tuy nhiên ngành hóa học than hyđrocacbua phát triển mạnh theo hướng sản xuất hóa chất nên phương pháp nhiệt phân để sản xuất nhiên liệu sử dụng Khi chất hữu bị lên men phân hủy sinh khí mêtan sử dụng làm khí đốt Người ta gọi loại khí khí sinh vật LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (biogas) Bã cịn lại sau q trình lên men dùng làm phân bón Người ta sử dụng q trình để xử lý rác, chất thải nơng nghiệp công nghiệp thực phẩm Phương pháp sản xuất biogas từ chất thải dùng hầm ủ khí sinh vật (hầm biogas) Ở quy mơ nhỏ dùng biogas để sản xuất nước hay trộn với khí tự nhiên mạng phân phối khí đốt thành phố Hiện số nước giới sử dụng phương pháp để xử lý rác khu dân cư sản xuất biogas Các bãi rác đóng vai trị hầm ủ khí lớn, tương tự mỏ khí tự nhiên nhỏ, khai thác cho nhiều mục đích dân sinh Hiện số tập đoàn Gaz Pháp thử khai thác số bãi đỗ rác họ nhằm bảo vệ mơi trường đồng thời sản xuất khí đốt Thành phố Hồ Chí Minh triển khai sử dụng biogas từ bãi rác để phát điện với công suất ban đầu 750 kW Công nghệ phân hủy chất hữu giai đoạn phát triển quy mô nhỏ Thành sản xuất quy mô lớn phụ thuộc vào tiến công nghệ sinh học tương lai Khái niệm biofuel Phương pháp làm rượu (vang loại rượu nói chung) bao gồm công đoạn lên men tinh bột, đường, đường số cơng đoạn chế biến khác Muốn có loại rượu nặng sản xuất cồn phải chưng cất sản phẩm lên men thu Trên thực tế, ngồi mục đích sản xuất bia, rượu làm đồ uống, người ta áp dụng phương pháp sản xuất rượu quy mô lớn để sản xuất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiên liệu chạy xe mục đích khác Một loại vật liệu từ thực vật thích hợp cho mục đích đường mía Braxin nước đầu lĩnh vực Dầu loại hạt có dầu lạc, hướng dương, cọ, dừa, v.v…sau xử lý hóa học cho sản phẩm làm nhiên liệu Hiện Paris (Pháp) có số xe buýt biofuel từ hạt hướng dương Các loại nhiên liệu từ cồn (etanol) lên men, dầu thực vật coi biofuel Các phương pháp sản xuất biofuel giai đoạn phát triển ban đầu Khó khăn khơng vấn đề công nghệ mà vấn đề kinh tế chung, liên quan đến diện tích đất để trồng nhiên liệu quy mô lớn Câu hỏi đặt cần dành diện tích đất cho mục đích cho đủ lấy đất đâu đất để trồng thực phẩm cho người thức ăn cho gia súc? Năng lượng phục vụ cho việc trồng đại trà nhiên liệu cân đối sao?, v.v… II NHIÊN LIỆU HĨA THẠCH - SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG Trên giới 1.1 Than đá LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hàng nghìn năm trước nguồn lượng người sử dụng cho sống chủ yếu lấy từ củi gỗ, rơm, rạ, cỏ, cây, v.v Than đá khai thác sớm vào kỷ thứ X Đức khơng người ưa chuộng khó cháy lại tỏa nhiều khí độc đốt Đến kỷ XV, ngành công nghiệp luyện kim đời ngày phát triển, đến đầu kỷ XIX, với đời nhà máy nhiệt điện, nhu cầu sử dụng than đá chiếm tỷ trọng ngày lớn Tuy nhiên, năm 60 kỷ XX, lượng than đá khai thác sử dụng chiếm 27% tổng lượng sử dụng, cịn khí đốt dầu mỏ coi không đáng kể Từ đầu kỷ XX, cấu thành phần nhiên liệu sử dụng có thay đổi lớn Tỷ lệ dùng than đá, dầu mỏ khí đốt tăng cao Theo số liệu năm 1965, tỷ lệ 40%, 33,5% 16,3% tương ứng Song khu vực quốc gia, cấu lượng sử dụng phụ thuộc vào trình độ phát triển kinh tế - xã hội nước., Chẳng hạn Ấn Độ vào năm 1965, lượng than đá cung cấp chiếm 40%, lượng cung cấp từ điện (trừ nhiệt điện), dầu mỏ, khí đốt 7% Tuy nhiên thời gian qua, xu hướng sử dụng lượng từ than đá có giảm sút rõ rệt dầu mỏ khí đốt khai thác ngày nhiều nên giá thành hạ Gần đây, xu hướng lại xuất nhiều nước, trước tình hình nguồn dầu mỏ khí đốt thiếu hụt, giá tăng nhanh Người ta quay trở lại sử dụng than đá, đồng thời cải tiến kỹ thuật đốt than để dễ diều khiển trình cháy giảm thiểu ô nhiễm môi trường LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bảng Nhu cầu sử dụng than đá giới trước thập kỷ 80 kỷ XX (số liệu năm 1990) Năm Than đá Các nhiên Tổng cộng Tỉ lệ % (triệu tấn) liệu khác (triệu tấn) lượng từ (triệu tấn) than sử dụng 1900 725 50 775 93,6 1940 1.500 600 2.100 71,4 1950 1.550 1.150 2.700 67,4 1960 2.100 2.100 4.200 50,0 1972 2.500 5.300 7.800 32,0 Trữ lượng than đá giới đánh giá 23.000 tỷ tấn, khoảng 30% tập trung Liên Xơ (cũ), Mỹ Trung Quốc Các nước có trữ lượng than đá lớn 20 tỉ là: Liên Xô (4.122 tỉ tấn), Mỹ (1.100 tỉ tấn), Trung Quốc (1.011 tỉ tấn), Đức (70 tỉ tấn), Canađa (61 tỉ tấn), Ba Lan (46 tỉ tấn), Nam Phi (26 tỉ tấn), Nhật Bản (20 tỉ tấn) Với nhịp độ khai thác việc khai thác than đá tiếp tục chừng 250 năm Nhu cầu sử dụng than đá số nước tăng cao, nhiên số lượng than khai thác lại có nguy giảm xuống Thực trạng thị trường than đá giới giai đoạn cung thấp cầu Hiện LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ngành sản xuất etanol từ nguồn nguyên liệu nên trang trại lớn Braxin phát triển mạnh mẽ suốt 25 năm qua Braxin có nhiều kinh nghiệm việc trồng mía sản xuất etanol Từ cánh đồng, mía chuyên chở tới khu vực ép sản xuất etanol tư nhân thuộc trang trại lớn nhỏ nằm rải rác khắp nước, sát cạnh cánh đồng mía Từ trước năm 1996, sản phẩm etanol công ty xăng dầu nhà nước mua với giá quy định (để bảo trợ cho ngành cơng nghiệp đường mía - etanol phát triển) Hiện nay, quy định giá thu mua etnol bãi bỏ Kinh nghiệm từ Braxin cho thấy mía thu 145kg bã mía khơ, 138 kg mật (trong có 112 kg đường 23 kg rỉ đường), lên men rượu thu 72 lít etanol Lượng bã mía tạo 80 kWh điện năng, thừa đủ phục vụ cho thân hệ thống sản xuất Chi phí sản xuất trung bình, kể khâu canh tác, vận chuyển, gia công, chưng cất cho gallon etanol 0,63 USD Do giá lít etanol sinh học bán Braxin nửa giá lít xăng, số lượng loại xe sử dụng etanol trực tiếp, pha với xăng, ngày tăng Ngành sản xuất cồn Braxin hoàn toàn tư nhân hóa, ln đầu tư cải tiến kỹ thuật trồng mía sản xuất etanol nên sản lượng etanol hàng năm đạt 3.000 - 3.500 lít/ Suốt từ 1978 đến tỉ lệ tăng trung bình đạt 3,5%/ năm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Riêng bang Sao Paulo, hàng năm sử dụng tới triệu bã mía để chạy máy phát điện, tiết kiệm 35 triệu USD tiền nhập nhiên liệu dầu Bảng 12 thống kê (dữ liệu 2003 - 2004) thể vài tiêu kinh tế Braxin Bảng 12 Một số liệu trồng mía sản xuất etanol Braxin Đất trồng 4,5 triệu hecta = 45.000 km2 (năm 2000) Công lao động triệu công nhân (50% nông nghiệp, 50% chế biến) Mía 344 triệu (50 - 50 đường cồn) Đường 23 triệu (30% xuất khẩu) Etanol 14 tỉ lít = 14 triệu m3 (7,5 tỷ lít khan, 6,5 tỷ lít loại ngậm nước, có 2,4% xuất khẩu) Bã mía khơ 50 triệu Điện 1.350 MW (1.200 cho thân nhà máy sản xuất cồn; 150 bán) (số liệu năm 2001) Hiện việc sử dụng etanol làm nhiên liệu chạy ô tô Braxin thay cho khoảng 10 tỷ lít xăng/ năm Braxin trở thành "A rập Xêút" sản xuất etanol sinh học với loại nhiên liệu chiếm từ 22 đến 26% lượng xăng bán nước (có tài liệu nói gần 40% tổng lượng nhiên liệu cần thiết cho ngành giao thông) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ đầu năm 1980, Braxin trọng tới việc sản xuất etanol từ sắn (sản lượng thu thấp so với ngô) từ loại họ cọ Braxin sản xuất gần nửa lượng cồn toàn cầu (trên 16 tỉ lít/ năm, sử dụng nước 14,5 tỉ lít, cịn xuất khoảng 1,5 - tỉ lít/ 2005) 1.4 Khối Đơng âu 1.4.1 Liên bang Nga: Hiệp hội biofuel Nga (RBA) thành lập vào 8/2003 Năng lượng sinh học Nga bước khởi đầu phát triển giai đoạn khó khăn Hiện có cơng ty Nga thu gom sản xuất loại nhiên liệu ép từ phế thải sinh học Petecbua Hàng năm tồn liên bang Nga sản xuất 2,5 tỉ lít etanol 1.4.2 Ba Lan: Hiệp hội sinh khối Ba Lan thực dự án "Sản xuất biofuel quy mô nhỏ phục vụ máy móc nơng nghiệp Ba Lan" trị giá 28.581 USD từ năm 2000 Họ sử dụng sinh khối từ cải dầu để sản xuất biodiezel phục vụ máy móc nơng nghiệp Ba Lan chưa có sách thuế ưu đãi sản xuất biofuel nên chưa khuyến khích phát triển loại nhiên liệu 1.4.3 Cộng hòa Sec: Biofuel sử dụng rộng rãi nhiều động diezel, đặc biệt nhà sản xuất máy kéo chấp nhận cho máy kéo họ sử dụng loại nhiên liệu Phát triển biofuel nước khu vực 2.1 Trung Quốc: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trung Quốc dành mối quan tâm lớn cho phát triển biofuel Do tốc độ phát triển kinh tế cao kéo dài liên tục nên Trung Quốc thiếu hụt lượng Nước coi việc phát triển lượng sinh học giải pháp giảm thiểu chi phí nhập dầu mỏ, góp phần đảm bảo an ninh lượng Sản lượng etanol Trung Quốc đứng thứ giới với số tỉ lít/ năm Trung Quốc xây dựng 11 nhà máy sản xuất etanol có kế hoạch xây dựng thêm 60 nhà máy thời gian tới Cuối năm 2003, nhà máy sản xuất etanol công suất 600.000 tấn/ năm với số vốn đầu tư 350 triệu USD khánh thành tỉnh Cát Lâm Hiện nhà máy sản xuất 2,5 triệu lít etanol/ ngày, tiêu thụ 1,92 triệu ngô/ năm Nước sản xuất thí điểm biofuel từ sắn, mía khoai tây Trung Quốc cho đời nhiều nhà máy sản xuất etanol khổng lồ nhờ có khả tập trung nguồn nguyên liệu lớn từ vùng canh tác quy mô lớn Doanh thu biofuel toàn cầu nămg 2003 vượt qua số 12 tỉ USD có triển vọng tăng lên 34 tỷ USD vào năm 2015 Braxin nước dẫn đầu chiếm 45%, Mỹ 20%, Trung Quốc sớm trở thành nước có vị trí thứ vươn lên vị trí thứ vài năm tới nhờ giúp đỡ Braxin Mục tiêu Trung Quốc tới năm 2030 phụ thuộc vào dầu mỏ Chính phủ Trung Quốc đưa sách tài trợ, vay lãi suất thấp sử dụng ngân sách để hỗ trợ phát triển biofuel Tất ô tô Trung Quốc chuyển sang hướng sử dụng biofuel, điện, lắp đặt động lai Tăng thị phần lượng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bước đáp ứng yêu cầu giảm thiểu CO2 (Trung Quốc nước phát thải CO2 lớn thứ sau Mỹ) 2.2 Ấn Độ Sản lượng etanol hàng năm Ấn Độ đứng hàng thứ giới với tỉ lít Trước etanol Ấn Độ sản xuất chủ yếu từ nguồn mía đường rỉ đường Rỉ đường, sản phẩm phụ trình sản xuất đường, nguyên liệu rẻ nước Song Ấn Độ cịn có nguồn ngun liệu khác thân lúa miến cạnh tranh với rỉ đường (cây du nhập từ Mỹ vào Ấn Độ từ năm 1960) Etanol sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh khối lúa miến cho suất cao, 3.000 - 4.000 lít etanol/1 trồng (đạt hiệu suất thu hồi 95% tính theo khối lượng) Etanol Ấn Độ cịn chịu kiểm sốt phủ Chính phủ nước tìm sách thích hợp để biến etanol thành dạng lượng có ích so với dùng để nấu ăn thắp sáng Hàng năm Mỹ có tới 90% số 95 triệu lít biodiezel từ đậu tương EU, 80% số 163 triệu lít từ cải dầu khu vực có nguồn nguyên liệu đặc hữu, tập trung (Mỹ có nhiều đậu tương cịn EU có nhiều cải dầu) Riêng Ấn Độ trước chưa có dư dầu ăn nên vấn đề phát triển biodiezel cho xe cộ khó thành thực Hiện tại, Ấn Độ tìm nguồn dầu thực vật không ăn để sản xuất biodiezel thành công vấn đề sản xuất biodiezel để kinh doanh trở thành vấn đề hấp dẫn Việc sử dụng biodiezel LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com dạng pha trộn tỉ lệ 20% nguyên chất 100% cho xe cộ Ấn Độ giúp nước giảm 20% lượng dầu thô nhập Nguồn nguyên liệu cung cấp dầu thực vật Ấn Độ từ Jatropha (một loại hạnh) phủ Ấn Độ dự tính đầu tư cho 20 - 30 triệu đất bỏ hoang để trồng loại Giải khan nguồn nguyên liệu, biofuel Ấn Độ chắn có tương lai phát triển sáng sủa 2.3 Thái Lan Hiện quy mô sản xuất etanol Thái Lan nhỏ, suất kỹ thuật canh tác mía trồng làm nguyên liệu chưa cao nên nước có quan tâm tới chương trình biofuel chưa có tiến đáng kể Chính phủ Thái Lan vừa thơng báo áp dụng sách sản xuất gasohol sử dụng rộng rãi khắp thành phố Băng Cốc kể từ tháng 1/2005 với tỉ lệ pha trộn 10 - 20% etanol xăng sử dụng 2.4 Nhật Bản Nhật Bản nước tiêu thụ xăng dầu lớn thứ giới đứng sau Mỹ, lên tới 215 triệu năm 2003 (theo số liệu Bộ Kinh tế, Thương mại Công nghiệp Nhật Bản) Trong 99% nhập Do áp lực vấn đề môi trường thành phố lớn để tăng cường an ninh lượng, từ lâu Nhật Bản trọng tìm kiếm nguồn lượng sạch, tái tạo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Etanol dymetylete (DME) loại nhiên liệu quan tâm Nhật Bản Từ 6/2004 Nhật Bản đưa sách phát triển sản xuất sử dụng biofuel nhằm làm giảm ô nhiễm mơi trường Nội dung sách có phần khuyến khích sản xuất động tơ vận hành nhiên liệu diezel pha trộn biofuel với tỉ lệ cao Một nhóm thực dự án cải tiến động thành lập để thực kế hoạch năm tới Hiện Nhật Bản có cơng ty (Taisei Corp; Maruberi Corp; Sapporo Breweries Ltd; Daiei Inter Nature System Inc Tokyo Boat Industries Co) thống góp vốn thành lập công ty liên doanh vào tháng 4/2005 với số vốn 100 triệu yên (960.836 USD) để triển khai kế hoạch sản xuất etanol quy mô lớn vào năm 2007 từ nguồn nguyên liệu gỗ xây dựng thải để làm nhiên liệu cho ô tô Các công ty đầu tư tỉ yên xây dựng nhà máy sản xuất etanol công suất 30.000 tấn/ năm Osaka để cung cấp etanol cho 100 trạm xăng Dự kiến nhà máy vào hoạt động năm 2007 Etanol nhà máy sản xuất có giá khoảng 50 n /lít doanh số đạt năm tài 2007 dự kiến 500 triệu yên Công nghệ sản xuất etanol từ gỗ Công ty Maruberi (Mỹ) giới thiệu Nguồn nguyên liệu gỗ thải hai công ty Taisei Daiei cung cấp Riêng chương trình phát triển DME Nhật Bản sau có kết nghiên cứu quy mơ phịng thí nghiệm, giai đoạn 1997 - 2000 Công ty JFE Trung tâm sử dụng than kết hợp xây dựng chạy thử dây chuyền sản xuất DME, công suất tấn/ ngày LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Công ty "DME development Co Ltd" ông Yotaro Ohno sáng lập vào tháng 11/2001 với mục tiêu để hỗ trợ cho việc nghiên cứu phát triển thương mại hóa sản phẩm nhiên liệu DME Đây cơng ty cổ phần với góp vốn 10 tập đồn, cơng ty lớn Nhật Bản thuộc nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhiên liệu, thương mại, sản xuất xe hơi, điện tử, v.v… Tháng 7/2002, nhà máy sản xuất DME, công suất 100 tấn/ ngày(cơng suất lớn giới thời điểm đó), xây dựng thành phố Kushiro Ngày 19/ 11/2002 nhà máy thức chạy thử nghiệm, sau hoạt động liên tục tháng rưỡi, đến tháng 1/2004 người ta thu 1.240 DME chất lượng tốt, với độ tinh khiết khoảng 99,6%, để chuẩn bị cho thử nghiệm Theo dự định tháng 6/2005 sau cho kiểm tra lại toàn bộ, nhà máy vận hành tiếp khoảng tháng Người ta thấy chương trình sản xuất, thử nghiệm DME Nhật Bản xúc tiến khẩn trương, điều cho thấy dạng nhiên liệu quan tâm nước Theo ý kiến nhiều chuyên gia, kỷ XXI, DME trở thành dạng nhiên liệu phổ biến giới Công ty "DME development Co Ltd" tiếp tục nghiên cứu sản xuất, thử nghiệm để hoàn thiện công nghệ sớm đưa vào sản xuất quy mô đại trà Nhật Bản dự kiến sản xuất tiêu thụ khoảng 200.000 DME/ năm vào năm 2006 tăng lên 300.000 tấn/ năm vài năm sau LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuy tồn số vấn đề cần giải trước đưa vào sản xuất lớn, người ta tin chương trình DME Nhật Bản thành công, giai đoạn giá dầu mỏ tăng cao áp lực chế phát triển (CDM) mà nước công nghiệp hàng đầu giới phải thực 2.5 Philippin Bộ Khoa học Hội đồng kỹ thuật R & D công nghiệp Năng lượng Philippin có sách tích cực thúc đẩy sử dụng biofuel xe máy xe ba bánh để giảm ô nhiễm môi trường Biodiezel Philippin chủ yếu sản xuất từ dầu dừa (cocometyl este - CME) nguồn lượng rẻ tiền dùng thay xăng chạy xe máy xe ba bánh động kỳ (lượng xe máy xe ba bánh chiếm gần 35% tổng số triệu đầu xe Philippin 75% tổng số xe Philippin động kỳ) Thúc đẩy sử dụng CME chương trình mang tính huấn luyện thử nghiệm, nhiên ưu dầu dừa Philippin giúp nước phát triển sản xuất kinh doanh biodiezel thành công tương lai Một nguồn nguyên liệu sinh khối tiềm khác để sản xuất etanol Philippin lúa miến (một loại mọc khỏe, cho suất đường nhanh mía; chịu mặn, khơ hạn nghèo dinh dưỡng đất) Philippin cho trồng thử nghiệm lúa miến lấy sinh khối sản xuất etanol 2.6 Malaysia LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Là nước sản xuất nhiều dầu cọ, đồng thời có lượng chất thải lớn từ ngành sản xuất dầu cọ Nước có sách hỗ trợ sản xuất biofuel từ nguồn bã cọ phế thải Biofuel Việt Nam Theo số liệu báo cáo, sản lượng cồn Việt Nam khoảng 50 triệu lít/năm, phân bố chủ yếu vùng: Đơng Tây Bắc 1,83 triệu lít/ năm Đồng Bắc 10,2 lít/ năm Miền Trung Tây nguyên 7,7 triệu lít/ năm, TP Hồ Chí Minh Nam Bộ 19,5 triệu lít/ năm, Đồng Bằng Sơng Cửu Long 12,63 triệu lít/ năm Nhà máy cồn số Cơng ty cổ phần đường mía Lam Sơn (Thanh Hóa) vào hoạt động bổ sung công suất khoảng 25 triệu lít/ năm Nếu Việt Nam, nhu cầu sử dụng thực tế (cần 600 triệu lít etanol để pha chế thay 5% lượng xăng dầu tiêu thụ hàng năm nước ta (10 triệu tấn) số nói thật cịn q nhỏ (chưa đến 10% lượng cần thiết) Khi xem xét thông số tương quan diện tích đất trồng sản lượng thu hoạch thực tế năm 2002 - 2003 số loại trồng (mía, ngơ, sắn) dùng làm nguyên liệu sinh khối sản xuất etanol nước ta (bảng đây) thấy với khoảng 591.950 rỉ đường thu từ nhà máy đường tồn quốc (số liệu Bộ Nơng nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phát triển Nông thơn năm 2003) số lượng etanol tăng gấp nhiều lần so với số 50 triệu lít nói vấn đề đáp ứng đủ 600 triệu lít etanol làm nhiên liệu pha xăng tương lai hồn tồn khả thi Bảng 13 Diện tích sản lượng số nguyên liệu biofuel Việt Nam Cây trồng Đất trồng (nghìn hecta) Sản lượng (nghìn tấn) 2002 2003 2002 2003 Mía 320 306 17.120 16.524,9 Ngô 816 909,8 2.511,2 2.933,7 Sắn 337 371 4.438 5,228,5 Nếu huy động nguồn nguyên liệu sắn, ngô dư thừa để sản xuất etanol làm nhiên liệu tiềm thật tương lai khơng phải nhỏ Vấn đề sách cân đối lượng lương thực Q trình phát triển khí sinh học Việt Nam có nhiều tiến hội phát triển Tuy nhiên số phương án phát triển sản xuất lớn biofuel nước ta giai đoạn “chuẩn bị khởi hành†Cơng nghệ khí sinh học (KSH) vào Việt Nam từ năm 1960 Sau năm 1975 công nghệ cơng nghệ trọng điểm Chương trình Quốc gia Năng lượng Năng lượng tái tạo Tuy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiên, đến năm 1991, Chương trình bị "chết yểu" dù có thành cơng định Thành cơng mà đến Viện Năng lượng làm nghiên cứu sử dụng KSH thắp sáng chạy máy phát điện Một số máy phát điện cải tạo chạy KSH áp dụng số vùng sâu, vùng xa Thành cơng cịn gắn liền với đời hầm khí sinh học (KSH) thể tích đến 10m3Â, Ngồi ra, loại đèn măng sông dùng xăng dầu hỏa cải tạo để sử dụng KSH hoạt động tốt Viện Năng lượng nghiên cứu thiết kế loại bể KSH có kích thước 100m3 để xử lý chất thải từ trang trại khu chăn nuôi tập trung thay bể phốt khu chung cư ngoại vi thành phố Công trình thử nghiệm chạy tủ lạnh ấp trứng gà quy mơ hộ gia đình sử dụng KSH To lớn dự án phát triển công nghệ KSH quy mô công nghiệp xử lý chất thải sinh hoạt công nghiệp Viện Năng lượng đề xuất dự án 1,2 tỷ đồng xây dựng vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý chất thải sinh hoạt công nghệ KSH trường đại học Đây mơ hình trình diễn thiết bị KSH cỡ lớn Việt Nam để xử lý chất thải Lớn nữa, Viện xây dựng dự án 2,4 tỷ đồng nhằm ứng dụng pin nhiên liệu sử dụng khí mê tan thu hồi từ hệ thống xử lý chất thải tập trung Cho đến nay, thành phố Hồ Chí Minh đơn vị đầu nước việc sử dụng lượng từ rác thải Cơng trình xử lý rác thải Gò Cát xây dựng diện tích 25 ha, tổng vốn đầu tư 262 tỷ đồng, Chính phủ Hà Lan viện trợ khơng hồn lại 60% Công ty Ballast LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nedem Vietnam (Hà Lan) làm tổng thầu xây dựng cung cấp thiết bị Trong đó, riêng hạng mục phục vụ cho việc sản xuất điện từ rác đầu tư triệu USD Sau khoảng 3,5 năm vào hoạt động (từ đầu năm 2002) đến nay, cơng trường Gị Cát tiếp nhận 2,7 triệu rác bắt đầu khai thác khí gas từ rác để sản xuất điện Hiện tổ máy công suất 750 kw hoạt động 24/24 phát điện lên lưới quốc gia Tính đến đầu tháng 8/2005 có 170.000 kWh điện phát lên lưới điện quốc gia Dự kiến đến năm 2006, tổ máy cịn lại vào hoạt động tổng công suất nâng lên 2.430 kW Thời gian khai thác khí gas hệ thống thiết bị 15 năm KẾT LUẬN Cả giới đứng trước nguy thiếu lượng Những vấn đề xảy nguồn lượng hóa thạch hồn tồn cạn kiệt? Bức tranh mơi trường sống tồn cầu tới khơng kìm hãm bớt tốc độ phát thải ô nhiễm tại?? Hàng loạt câu hỏi chờ câu trả lời Có ý kiến cho rằng, nhiều quốc gia tồn cầu cịn thiếu đói; đất trồng lương thực cịn thiếu, lấy đâu đất để trồng phục vụ sản xuất lượng sinh học Song vấn đề vừa phải đảm bảo an ninh lương thực, vừa phải đảm bảo an ninh lượng giảm ô nhiễm môi trường quốc gia giới quan tâm riết thực Từng quốc gia đưa sách khác để đảm bảo mục tiêu Để giải nguồn nguyên liệu sinh khối sản xuất lượng sinh học, lương thực, quốc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gia có nguy thiếu nhiều lượng tìm kiếm nguồn trồng khác canh tác đất hoang hóa, cạn, nước, đồng thời tích cực tìm kiếm cơng nghệ thu hiệu suất cao, tiết kiệm nguyên liệu, hạ giá thành Mỹ nước có tiêu sử dụng lượng cao giới, cần 28.000 km2 (3% diện tích tồn nước Mỹ) đủ ngun liệu sản xuất đủ lượng biodiesel cho toàn xe cộ giao thông Mỹ Tiềm nguồn sinh khối Mỹ là: cỏ roi ngựa, rêu tảo, tận dụng nguồn phế thải công nghệ thực phẩm nông nghiệp bỏ phí, trồng xen lương thực với ngơ, đậu tương… Nước Mỹ dường tìm giải pháp nguyên liệu sinh khối chuyển sang sử dụng lượng sinh học thay Ấn Độ tuyên bố tìm loại làm nguyên liệu sinh khối cung cấp lượng mọc hoang đất bạc màu có tiềm lớn, v.v… Liên minh châu Âu nghiên cứu công nghệ cải tiến đồng thời tìm vùng đất canh tác bỏ hoang cạn nước, v.v… Tuy Việt Nam nước mà nguy thiếu lượng xa, song trào lưu tồn cầu nói chung, vấn đề phải phát triển nguồn lượng thay lượng hóa thạch cần thiết Để phát triển biofuel Việt Nam mục tiêu giảm ô nhiễm môi trường, đại hóa nơng thơn, đảm bảo an ninh lượng, v.v… Việt Nam cần có sách kèm biện pháp hỗ trợ phát triển kinh nghiệm số nước đứng đầu trung lĩnh vực sản xuất sử dụng biofuel LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thiếu lượng kể từ năm 2015 trở sau IV NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL) - CÔNG NGHỆ VÀ ỨNG DỤNG Định nghĩa phân loại Nhiên liệu sinh học (biofuel) loại nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối - từ sinh. .. dụng nhiên liệu hydro, biofuel nguồn nhiên liệu thay dầu mỏ tương lai không xa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com I VÀI NÉT TỔNG QUÁT VỀ MỘT SỐ NGUỒN NĂNG LƯỢNG Nguồn lượng. .. TỔNG QUÁT VỀ MỘT SỐ NGUỒN NĂNG LƯỢNG II NHIÊN LIỆU HĨA THẠCH - SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG III VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG 19 IV NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL) - CÔNG