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 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 B) Khái niệm Phân loại Ưu nhược điểm Ứng dụng Ethanol sinh học Khái niệm Phân loại Cấu tạo hóa học Quy trình sản xuất Ứng dụng C) Thực trạng nhiên liệu sinh học Việt Nam Kết luận Mở Đầu - Nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ,…) nguồn lượng cho kinh tế giới - Nguồn lượng sớm cạn kiệt vòng 40 năm tới - Gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính… => Năng lượng thay A) Khái quát nhiên liệu sinh học Khái niệm Là loại nhiên liệu hình thành từ hợp chất có nguồn gốc động thực vật: - Nhiên liệu chế xuất từ chất béo động thực vật - Ngũ cốc, chất thải nông nghiệp (rơm, rạ,…), sản phẩm thải công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải,…) Phân loại Nhiên liệu sinh học phân loại thành nhóm sau:  Diesel sinh học (Biodiesel) loại nhiên liệu lỏng có tính tương tự sử dụng thay cho loại dầu diesel truyền thống Biodiesel điều chế cách dẫn xuất từ số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường thực thơng qua q trình transester hóa cách cho phản ứng với loại rượu phổ biến methanol Xăng sinh học (Biogasoline) loại nhiên liệu lỏng, có sử  dụng ethanol loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì Ethanol chế biến thơng qua q trình lên men sản phẩm hữu tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose Ethanol pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành xăng sinh học thay hồn tồn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống Khí sinh học (Biogas) loại khí hữu gồm Methane đồng  đẳng khác Biogas tạo sau trình ủ lên men sinh khối hữu phế thải nông nghiệp, chủ yếu cellulose, tạo thành sản phẩm dạng khí Biogas dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ Ưu nhược điểm: a) Ưu điểm: b) Nhược điểm: Sử dụng nguồn nguyên liệu tạiKhông chỗ, tái làm sinh thay đổi động Giá thành cạnh tranh Vấn đề an ninh lương thực Chưa phổ biến rộng Giải vấn đề biến đổi khí hậu Khơng q phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch 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 ứng cử viên thay - Công nghệ dự đốn hồn thiện đáp ứng nhu cầu sản - xuất thương mại Từ năm 2011, Việt Nam có sách sử dụng xăng sinh học E5 (hàm lượng Ethanol 5%) làm nguyên liệu thay cho xăng A92 truyền thống B Ethanol sinh học Khái niệm : Nguyên liệu thực vật Thủy phân Đường Tinh bột, cellulose Lên men vi sinh Ethanol sinh học - Ethanol (ethanol sinh học) sản xuất từ loại nguyên liệu thực vật chứa đường phương pháp lên men vi sinh từ loại nguyên liệu chứa tinh bột cellulose thông qua phản ứng trung gian thủy phân thành đường Hiện giới, nguyên liệu chứa đường tinh bột sử dụng phổ biến 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 Phân loại: - Ethanol khan (nồng độ không 99%) Sản suất việc lên men sinh - khối Ethanol ngậm nước (nồng độ đến 96%) Sản xuất trình khử nước Ethanol ngậm nước sử dụng dạng nguyên chất cho động đốt - (thay 100% nhiên liệu hóa thạch) Ethanol khan sử dụng động dạng hỗn hợp ethanol – nhiên liệu hóa thạch (xăng hay diesel) Cấu tạo hóa học: - Ethanol chứa Hydrô ôxi Thành phần ôxi làm cho ethanol cháy “sạch” xăng Ethanol cồn ethyl (C2H5OH) chất lỏng khơng màu với mùi thơm dịu, trộn lẫn hồn tồn với nước, hịa tan chất hữu chất hút nước Quy trình sản xuất: Nhiên liệu làm từ loại trồng có hàm lượng đường tinh bột cao dầu thực vật mỡ động vật - Tác h tạp chất nghiền : Nguyên liệu làm đất, cát, bảo quản kho khô chống mối,mọt, sâu bọ Trước đem nghiền, nguyên liệu làm phương pháp sàng sức gió, dùng máy khử từ để tách kim loại - Đường hóa : q trình chuyển hố tinh bột thành đường lên men tác dụng enzyme amylaza Quá trình đóng vai trị quan trọng cơng nghệ sản xuất ethanol Nó định phần lớn hiệu suất thu hồi - rượu tinh bột sót lại sau lên men Lên men : dịch đường hoá tác dụng nấm men biến thành rượu CO2 với nhiều sản phẩm khác - Chưng cất : để tách ethanol khỏi chất lỏng nước Sau chưng cất - ethanol có độ tinh khiết 96% Tách nước : Lượng nước nhỏ ethanol vừa chưng cất - tách vi lưới lọc ethanol tinh khiết Biến tính : tạo ethanol 99.5%  - Ưu điểm: Thân thiện với môi trường: Nguồn gốc từ thực vật, khả phân hủy sinh học nhanh làm giảm 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 - môi trường Nguồn nhiên liệu tái sinh: nhiên liệu từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp tái sinh  - Nhược điểm: Nguồn lương thực sản xuất chưa ổn định Quy mô sản xuất nhỏ Giá thành sản xuất cao, chưa sử dụng phổ biến Ứng dụng: - Ethanol (E100): làm nhiên liệu thay - Ethanol: dùng để uống Ethanol chạy động xăng (E5, E10) Nếu tỷ lệ pha trộn 10% ethanol khơng cần thay đổi động xe thông thường C - Thực trạng nhiên liệu sinh học Việt Nam: Từ năm 2008 Việt Nam áp dụng sử dụng nhiên liệu sinh học vào thực nghiệm - Khoảng thời gian từ 2007 đến 2010, Việt Nam hồn thiện Khung pháp lý khuyến khích việc sản xuất sử dụng nhiên liệu sinh học - Bộ Khoa học Công nghệ ban hành nên kiện xăng E5 đưa vào phục vụ thị trường từ đầu tháng 8-2010 Kết luận - Nhiên liệu sinh học tạo hướng phát triển cho Việt Nam nói riêng giới nói chung - Thay nguồn nhiên liệu dần bị cạn kiệt - Nhiên liệu sạch, hạn chế ô nhiễm môi trường - Giảm lệ thuộc vào nguồn lượng hóa thạch đảm bảo an ninh lượng Tài liệu tham khảo Phạm Thành Hổ 2008 Nhập môn công nghệ sinh học Nxb Giáo dục TP HCM 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-nghiencuu/172-tong-quan-ve-nhien-lieu-sinh-hoc.html http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/nangluong-tai-tao/nhien-lieu-sinh-hoc-va-hien-trang-san-xuat-su-dung-o-vietnam.html ... quát nhiên liệu sinh học B) Khái niệm Phân loại Ưu nhược điểm Ứng dụng Ethanol sinh học Khái niệm Phân loại Cấu tạo hóa học Quy trình sản xuất Ứng dụng C) Thực trạng nhiên liệu sinh học Việt Nam... xăng sinh học E5 (hàm lượng Ethanol 5%) làm nguyên liệu thay cho xăng A92 truyền thống B Ethanol sinh học Khái niệm : Nguyên liệu thực vật Thủy phân Đường Tinh bột, cellulose Lên men vi sinh. .. cellulose Lên men vi sinh Ethanol sinh học - Ethanol (ethanol sinh học) sản xuất từ loại nguyên liệu thực vật chứa đường phương pháp lên men vi sinh từ loại nguyên liệu chứa tinh bột cellulose thông