nhóm 7 thứ 2 ca 4

Trang 2 DANH SÁCH NHÓMPhan Hoàng Yến Nhi Trang 3 NỘI DUNG TỔNG QUANSinh khối vỏ dừa ở Việt Nam đang được khai thác và sử dụng như một nguồn năng lượng tiềm năng.01QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIO

Trang 1

TIỀM NĂNG SẢN XUẤT

Trang 2

DANH SÁCH NHÓM

Phan Hoàng Yến Nhi

Trần Phạm Thảo NguyênTrần Khôi Nguyên

Trang 3

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIOETHANOL TỪ VỎ DỪA

Nghiên cứu tài liệu, phương pháp và cách tiếp cận của các nghiên cứu trước đây về việc sử dụng vỏ dừa làm nguyên liệu sản xuất ra bioethanol

KẾT LUẬN - ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KINH TẾ

Đánh giá tiềm năng và đưa ra cách nhìn tổng quan về việc sử dụng vỏ dừa làm nguyên liệu sản xuất ra bioethanol.

03

Trang 4

TỔNG QUAN

01

Trang 5

Cây dừa được trồng rộng rãi tại hơn 90 quốc gia, đặc biệt là châu Á - Thái Bình Dương Việt Nam, với diện tích trồng dừa đạt 182.000 hecta và sản lượng 1,72 triệu tấn quả vào năm 2020, nằm trong top 20 quốc gia sản xuất dừa lớn nhất thế giới.

Bảng 1.1 Diện tích và năng suất dừa ở một số nước (2011)

TỔNG QUAN - THẾ GIỚI

Trang 6

Việt Nam, với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng phù hợp, có khoảng 150.000 ha đất trồng dừa, chủ yếu tại Bến Tre và Trà Vinh, nơi phát triển mạnh về diện tích và xuất khẩu.

Hình 1.1 Diện tích và năng suất dừa ở Việt Nam (2011)

TỔNG QUAN - THẾ GIỚI

Trang 7

Hình 1.2 Giá trị gia tăng trên 1000 trái dừa

Phân tích từ năm 2010 cho thấy giá trị thu được từ dừa chế biến (575 USD/1000 trái) cao hơn nhiều so với dừa tươi (276 USD/1000 trái), và các sản phẩm như thạch dừa, xơ dừa, than hoạt tính cũng tạo ra nguồn thu gia tăng đáng kể.

TỔNG QUAN - VIỆT NAM

Trang 8

Hình 1.3 Mặt cắt của trái

Xơ dừa được sử dụng làm nguyên liệu đốt như than củi do khả năng bắt lửa tốt và cháy lâu Mụn dừa giúp cải tạo tình trạng đất, duy trì độ ẩm, tăng cường sự thông thoáng khí cho đất, thúc đẩy sự phát triển cho bộ rễ và giúp tăng trưởng cho cây.

TỔNG QUAN

Trang 9

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của vỏ dừa.

TỔNG QUAN

Trang 10

Tỷ lệ % khối lượng từng thành phần của trái dừa:

Nước dừa: Trung bình đạt 300mL/ trái,

Trang 11

Sinh khối lớn Thời gian phân hủy khá chậm

Ngành công nghiệp dừa biến thành một vấn đề về môi trường và xử lý.

TỔNG QUAN

Vỏ dừa chứa nhiều hợp chất phenolic, gây độc cho người và động vật

Giải pháp bền vững cho vỏ dừa là sản xuất bioethanol thế hệ thứ 2 (G2).

Trang 12

QUY TRÌNH SẢN SUẤT

BIOETHANOL TỪ VỎ DỪA

02

Trang 13

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIOETHANOL

TIỀN XỬ LÝ

THỦY PHÂN

LÊN MEN

TINH SẠCH

2

Trang 14

TIỀN XỬ

KIỀM NaOH LOÃNG (1% w/v)

ACID H2SO4 LOÃNG 1,5 - 3% (w/v)CƠ HỌC

Vỏ dừa được sấy khô, nghiền và sàng để thu được bột.

Tác dụng chính là loại bỏ lignin trong sinh khối Tiến hành xử lý ở nhiệt độ phòng, giảm sự hình thành các chất ức chế.

Phương pháp phổ biến và hiệu quả để thu lượng đường cao hơn từ sinh khối lignocellulose Xử lý với acid và hấp ở 121, sau đó xử lý rửa lại với kiềm, cả hai quá trình đều ở nhiệt độ cao.

Trang 15

Thủy phân là phá vỡ cellulose và hemicellulose thành các monome đường

đơn giản có thể được lên men Cellulose bị thủy phân thành glucose, trong khi thủy phân hemicellulose giải phóng hỗn hợp pentoses và hexose.

THỦY PHÂN

KIỀM VÀ ACID

Có độc tính cao, chi phí sử dụng cao, sản lượng đường thấp hơn và ăn mòn thiết bị cùng với sự hình thành các chất ức chế trong quá trình lên men.

Thân thiện với môi trường nhất, không tạo thành chất ức chế, cần ít năng lượng hơn và được vận hành ở điều kiện nhẹ (40-50 C và pH 4-5) nên không có vấn đề ăn mòn.

Trang 16

Cần có một hỗn hợp enzyme bao gồm cellulase và hemicellulase hoạt động

Tese được sản xuất tự nhiên bởi nhiều loại nấm và vi khuẩn (Penicillium và Trichoderma sp.) Nấm Trichoderma reesei là một trong những loại nấm được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp để sản xuất cellulase

Hình 1.4 Nấm Trichoderma reese.

Quá trình thủy phân bằng enzyme là trở ngại kinh tế của việc sản xuất bioethanol từ lignocellulose vì chi phí cao Chi phí sản xuất enzyme chiếm từ 25 đến 50% chi phí sản xuất bioethanol.

Trang 17

Hình 1.5 Cơ chế thủy phân cellulose bằng các thành phần “cocktail cellulase”.

Cellobiose

Trang 18

Nghiên cứu cho thấy hiệu suất thủy phân enzyme phụ thuộc vào quá trình tiền

(84,10%) và cuối cùng là xử lý bằng hydro peroxide kiềm (76,21%).

Phương pháp thủy phân không dùng enzyme đã được áp dụng cho vỏ dừa Sử dụng axit sulfuric từ 1-4% (w/v), ở 121°C trong 2 giờ sau khi xử lý bằng kiềm,

thu được 8,4% (w/v) glucose.

Trang 19

Bảng 1.3 So sánh các phương pháp thủy phân và nồng độ đường cuối cùng tối đa.

TS: tổng tải lượng chất rắn (w/v

Tiền xử lýChiến lược thủy phânEnzymeĐiều kiệnNồng độ đường

Hydro peroxide kiềm + phân tách kiềm

Xơ dừa trưởng thành SSF

Xơ dừa trưởng thành SSSF Cellic®CTec2 và HTec2

30 °C, 48 h, TS 4%Tiền thủy phân: 50 °C, 8h

SSF: 30 °C, 40 giờTS 4%

Khoảng 19g glucose/L

Tự thủy phân TS 10% Vỏ dừa xanh SSF

Vỏ dừa xanh SSSF Cellic® CTec2 và HTec2

30 °C, 48 h, TS 4%Tiền thủy phân: 50°C, 12h

SSF: 30°C, 36h,TS 4%

Thủy nhiệt xúc tác với NaOH

Cellic® CTec2 và HTec2

30 °C, 48h, TS 4%Tiền thủy phân: 50 °C, 12h

SSF: 30 °C, 36h, TS 4%

Trang 20

Có ba chiến lược chính để thủy phân và lên men: thủy phân và lên men riêng biệt (SHF), thủy phân và lên men đồng thời (SSF), và thủy phân và lên men bán đồng thời (SSSF):

+ SHF: thủy phân ở nhiệt độ cao, tối ưu enzyme, lên men ở nhiệt độ thấp hơn.+ SSF: thủy phân và lên men được thực hiện ở cùng một nhiệt độ.

+ SSSF: bao gồm một bước tiền thủy phân trước khi cấy, được thực hiện ở

nhiệt độ tối ưu cho enzyme, tiếp theo là SSF.

LÊN MEN

Trong các nghiên cứu, SSSF cho thấy năng suất ethanol, nồng độ đường cuối cùng và năng suất cao hơn Họ cũng chứng minh rằng S cerevisiae, P

men trung bình ở các chủng khoảng 45%.

Trang 21

Bảng 1.4 So sánh các điều kiện lên men, nồng độ ethanol và năng suất.

Hydro peroxide kiềm + phân tách kiềm

S cerevisiae, P stipitis và Z.mobilis

S cerevisiae 8,44 g/LP.stiviêm 9,12 g/LZ mobilis 8,27 g/LS cerevisiae 9,32 g/L

P.stipitis 10,17 g/LZ mobilis 8,91 g/L

S cerevisiae 0,43P.stipitis 0,40Z mobilis 0,42

S cerevisiae 0,45P.stipitis 0,43Z mobilis 0,44

Tự thủy phân

S cerevisiae 0,45P.stipitis 0,44Z mobilis 0,45

Thủy nhiệt xúc tác với NaOH

P.stipitis 0,46Z mobilis 0,47

Trang 22

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KINH TẾ

02

Trang 23

ĐÁNH GIÁ TIỀM TĂNG KINH TẾ

TIỀN XỬ LÝ

THỦY PHÂN

LÊN MEN

TINH SẠCH

Giá đầu vào: 2.300 - 2.500 VND/kg

2,4 triệu VND/1 tấn vỏ dừa tươi965 kg vỏ dừa khô

NaOH loãng 1%

SINH KHỐI

Trang 24

Sản lượng dừa ở Việt Nam gần đây nhất được ghi nhận là vào

1,376 triệu tấn vỏ dừa tươi/năm

340,7 triệu L Bioethanol/ năm

Giá trung bình của ethanol trên thị trường thế giới vào ngày

442,9 triệu USD/năm

Trang 25

nhiên, theo các báo cáo, hai nhà sản xuất biofuel hàng đầu của Việt

cấp khoảng 40% nhu cầu ethanol trong nước Trong khi đó, tiềm

Trang 26

• Nếu khai thác tối đa nguồn nguyên liệu vỏ dừa, Việt Nam có thể tăng thêm khả năng sản xuất ethanol, giúp đáp ứng nhu cầu trong nước và mang tính chiến lượt năng lượng quan trọng

• Việc chuyển đổi sang sản xuất bioethanol từ vỏ dừa cần các nghiên cứu và đầu tư về công nghệ và cơ sở hạ tầng để gia tăng hiệu suất.

Trang 27

• Hạn chế về công nghệ và kỹ thuật.

• Sự chấp nhận của người tiêu dùng.

• Chưa có nhiều nghiên cứu.

Trang 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Kharissova, O V., Torres-Martínez, L M., & Kharisov, B I (Eds.) (2021) Handbook of Nanomaterials and Nanocomposites for Energy and Environmental Applications doi:10.1007/978-3-030-36268-3

2.Priya, A Bharani; Shri, G K Raveena; Dineshkumar, M.; Romi, J Naveen; Nepolean, A Vijay; Kirubakaran, V (2020) AIP Conference Proceedings [AIP Publishing NATIONAL CONFERENCE ON ENERGY AND CHEMICALS FROM BIOMASS (NCECB) - Puducherry, India (11 October 2019)] NATIONAL CONFERENCE ON ENERGY AND CHEMICALS FROM BIOMASS (NCECB) - Bio char and syngas production from coconut shell by pyrolysis: An experimental study , 2225(), 040004– doi:10.1063/5.0005571

3.https://www.globalpetrolprices.com/ethanol_prices/

4.https://tankterminals.com/news/usgc-discusses-ethanol-expansion-at-biofuel-form-in-5.https://www.mordorintelligence.com/vi/industry-reports/ethyl-alcohol-market

Trang 29

NỘI DUNG NGƯỜI THỰC HIỆNTIẾN ĐỘGHI CHÚ

Tổng quan tài liệu Phạm Hoàng Yến NhiTrần Khôi Nguyên 6/4 – 9/4 100%

Quy trình sản xuất bioethanolTrần Phạm Thảo Nguyên6/4 – 9/4 100%

Kết luận – đánh giáPhạm Nguyễn Bảo Nhi6/4 – 9/4 100%

PowerpointNguyễn Minh Nhật11/4 – 14/4 100%

Thuyết trìnhTrần Khôi Nguyên 100%

Trang 30

CẢM ƠN CÔ

VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE