NHẬP MÔN CNSHNHIÊN LIỆU SINH HỌC

Mở đầu A) Khái quát nhiên liệu sinh học. 1. Khái niệm 2. Phân loại 3. Ưu nhược điểm 4. Ứng dụng B) Ethanol sinh học. 1. Khái niệm 2. Phân loại 3. Cấu tạo hóa học 4. Quy trình sản xuất 5. Ứng dụng C) Thực trạng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. Kết luận.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đề Tài :

NHIÊN LIỆU SINH HỌC

Giảng viên: Phạm Minh Tuấn

SVTH: NHÓM 4

Nguyễn Quỳnh Như (2008100075) Đinh Ngọc Ngoan (2008100255) Trần Huỳnh Trân (2008100217) Phạm Ánh Tươi (2008100323) Nguyễn Thị Hồng Loan (2008100126)

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012

năm2011

Mục Lục

Mở đầu

A) Khái quát nhiên liệu sinh học

1. Khái niệm

2. Phân loại

3. Ưu nhược điểm

4. Ứng dụng

B) Ethanol sinh học

1. Khái niệm

2. Phân loại

3. Cấu tạo hóa học

4. Quy trình sản xuất

5. Ứng dụng

C) Thực trạng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam

Kết luận

Mở Đầu

- Nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ,…) là nguồn năng lượng chính cho kinh tế thế giới

- Nguồn năng lượng này sẽ sớm cạn kiệt trong vòng 40 năm tới

- Gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính…

=> Năng lượng thay thế

A) Khái quát nhiên liệu sinh học.

1. Khái niệm

Là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật:

- Nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật

- Ngũ cốc, chất thải nông nghiệp (rơm, rạ,…), sản phẩm thải công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải,…)

2. Phân loại

Nhiên liệu sinh học có thể được phân loại thành các nhóm chính như sau:

 Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự

và có thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống Biodiesel được điều chế bằng cách dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động

Sử dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, tái sinh Không làm thay đổi động cơ Giá thành cạnh tranh

Giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu

Vấn đề an ninh lương thực Chưa phổ biến rộng

vật), thường được thực hiện thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol

 Xăng sinh học (Biogasoline) 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, xen-lu-lô, 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

 Khí sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng

đẳng khác 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 sản phẩm ở dạng khí Biogas

có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ

3. Ưu nhược điểm:

a) Ưu điểm:

b) Nhược điểm:

Không quá phụ thuộc vào nhiên liệu

hóa thạch

4. Ứng dụng:

- Là nguồn nhiên liệu bổ sung, tiết kiệm chi phí, giảm lượng khí thải (E5, E10, )

- Chất đốt

- Khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu sinh học có khả năng

là ứng cử viên thay thế

- Công nghệ này dự đoán sẽ được hoàn thiện và đáp ứng được nhu cầu sản xuất và thương mại

- Từ năm 2011, Việt Nam có chính sách sử dụng xăng sinh học E5 (hàm lượng Ethanol 5%) làm nguyên liệu thay thế cho xăng A92 truyền thống

Nguyên liệu thực vật

Ethanol sinh học

B Ethanol sinh học

1 Khái niệm :

- Ethanol (ethanol sinh học) được sản xuất từ các loại nguyên liệu thực vật chứa đường bằng phương pháp lên men vi sinh hoặc từ các loại nguyên liệu chứa tinh bột và cellulose thông qua phản ứng trung gian thủy phân thành

Thủy phân

Lên

men

vi

sinh

đường Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu chứa đường và tinh bột được sử dụng phổ biến do chi phí sản xuất thấp

- Phản ứng thủy phân tinh bột:

(C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6

Phản ứng tạo ethanol từ đường:

C6H12O6 = C2H5OH + CO2 + Q

2 Phân loại:

- Ethanol khan (nồng độ không dưới 99%) Sản suất bởi việc lên men các sinh khối

- Ethanol ngậm nước (nồng độ đến 96%) Sản xuất bởi quá trình khử nước

- Ethanol ngậm nước được sử dụng ở dạng nguyên chất cho động cơ đốt trong (thay thế 100% nhiên liệu hóa thạch)

- Ethanol khan có thể sử dụng trên động cơ dưới dạng hỗn hợp ethanol – nhiên liệu hóa thạch (xăng hay diesel)

3 Cấu tạo hóa học:

- Ethanol chứa Hydrô và ôxi

- Thành phần ôxi làm cho ethanol cháy “sạch” hơn xăng

- Ethanol hoặc cồn ethyl (C2H5OH) là chất lỏng không màu với mùi thơm dịu,

có thể trộn lẫn hoàn toàn với nước, hòa tan các chất hữu cơ và là chất hút nước

4 Quy trình sản xuất:

Nhiên liệu được làm từ các loại cây trồng

lượng đường và tinh bột cao dầu thực vật hoặc mỡ động vật

- Tác

h tạp chất và nghiền : Nguyên liệu được làm sạch đất, cát, bảo quản trong kho khô ráo chống mối,mọt, sâu bọ Trước khi đem nghiền, nguyên liệu được làm sạch bằng phương pháp sàng và sức gió, dùng máy khử từ để tách những kim loại

- Đường hóa : là quá trình chuyển hoá tinh bột thành đường lên men được dưới tác dụng của enzyme amylaza Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong công nghệ sản xuất ethanol Nó quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi rượu và tinh bột sót lại sau khi lên men

- Lên men : dịch đường hoá dưới tác dụng của nấm men sẽ biến thành

rượu và CO2 cùng với nhiều sản phẩm khác

- Chưng cất : để tách ethanol khỏi chất lỏng và nước Sau khi chưng cất

ethanol có độ tinh khiết là 96%

- Tách nước : Lượng nước rất nhỏ trong ethanol vừa được chưng cất được tách ra bằng vi lưới lọc để cho ethanol tinh khiết

- Biến tính : tạo ra ethanol 99.5%

 Ưu điểm:

- Thân thiện với môi trường: Nguồn gốc từ thực vật, khả năng phân hủy sinh học nhanh làm giảm hơn 30% khí CO2 - loại khí gây hiệu ứng nhà kính làm biến đổi khí hậu trái đất - giảm lượng hạt bụi, khí độc HC, NO, SO, CO ra môi trường

- Nguồn nhiên liệu tái sinh: nhiên liệu từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và

có thể tái sinh

 Nhược điểm:

- Nguồn lương thực sản xuất chưa ổn định

- Quy mô sản xuất nhỏ

- Giá thành sản xuất còn cao, chưa sử dụng phổ biến

5 Ứng dụng:

- Ethanol (E100): làm nhiên liệu thay

thế

- Ethanol: dùng để uống

- Ethanol chạy động cơ xăng (E5, E10)

Nếu tỷ lệ pha trộn dưới 10% ethanol

thì không cần thay đổi các động cơ xe

thông thường

- Từ năm 2008 Việt Nam đã áp dụng sử dụng nhiên liệu sinh học vào thực nghiệm

- Khoảng thời gian từ 2007 đến 2010, Việt Nam sẽ hoàn thiện Khung pháp lý khuyến khích việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học

- Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành nên sự kiện xăng E5 được đưa vào phục vụ thị trường ngay từ đầu tháng 8-2010

Kết luận

- Nhiên liệu sinh học tạo 1 hướng phát triển mới cho Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.

- Thay thế nguồn nhiên liệu dần bị cạn kiệt.

- Nhiên liệu sạch, hạn chế ô nhiễm môi trường.

- Giảm được sự lệ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch và đảm bảo an ninh năng lượng.

Tài liệu tham khảo

TP HCM

2. http://khcn.vimaru.edu.vn/tckh/sites/default/files/data/So_14_06_2008/ 66_Ethanol%20sinh%20hoc.pdf

http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-cuu/172-tong-quan-ve-nhien-lieu-sinh-hoc.html

http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/nang- luong-tai-tao/nhien-lieu-sinh-hoc-va-hien-trang-san-xuat-su-dung-o-viet-nam.html