1of10 bài giảng nlsh introduction 2022

Là các phân tử vật chát có thể phản ứng “2 với oxyøen phóng thích ra năng lượng Nhiên liệu hóa thạch Fossil Fuels coal crude oil natural gas... s* Ethanol là chất øây cháy có tính chấ

NHIEN LIEU SINH HOC

CONG NGHE SAN XUAT BIOETHANOL

danh cho sinh vién nganh

CONG NGHE SINH HOC

BAI GIANG

NHIEN LIEU SINH HOC

danh cho sinh vién nganh CONG NGHE SINH HOC

Bài giáng NLSH-Bùi Minh Trí

XU HUONG NHU CAU NANG LUONG TRONG TOAN XA HOI

Population Projections: United Nations

Energy Projections: ITASA/WEC

—=1,200 10-

—=1,000 8-

Oil Consumption and Production Forecast - World

= Oil Consumption butnot bio-guels and oil from

Organic content in soil,

rocks and sediments

Plants and microorganisms

Sự hình thành dau mo va xu hướng cạn kiệt của các nguồn dau tho

trên qui mồ toàn câu

How Petroleum and

Natural Gas Were Formed

Tiny sea plants and animals died and

were buried on the ocean floor Over time,

they were covered by layers of sediment and rock

Over millions of years, the remains were buried deeper and

deeper The enormous heat and pressure turned them into oil

and gas

Today, we drill down through the layers of sedimentary rock to reach the rock

formations that contain oil and gas deposits

How Coal Was Formed

Before the dinosaurs, many giant plants

died in swamps

Over millions of years, the plants were buried under water

and dirt

Heat and pressure turned the dead plants into coal

Mining for Coal 4

Note: not to scale

Thực trạng và dự báo tiêm năng sản xuât nhiên liệu hóa thạch thê giới

Thuc trang va du bao tiém nang san xuất dâu thô

tại các khu vực khác nhau trong vòng 40 năm tới

Crude Oil Production Forecast

| Extracted from North and

Extracted from deep sea

Truyện cổ tích 2010 & 2100

Ba Hai cho biết, VinFast có thể thắng ở Mỹ và các thị trường ngoài Việt

Nam khác, khách hàng hoàn toàn có thể bị chinh phục bởi những

chiếc xe từ Việt Nam có chất lượng, tiêu chuẩn an toàn cao và được

trang bị những công nghệ hiện đại Trước mắt, VinFast dự kiến sẽ mở

35 showroom và xưởng dịch vụ tại California và tiếp tục mở rộng

trong những năm tiếp theo

Mới đây, California cũng đã chính thức cấp phép cho VinFast được

kiểm thử xe điện có các tính năng tự hành tại các đường phố công

cộng của bang Hãng xe thương hiệu Việt đặt mục tiêu sẽ bán những

chiếc xe điện đầu tiên tại thị trường Mỹ vào năm tới Bà Hải không tiết

lộ chi tiết về mức đầu tư mà VinFast sẽ đầu tư cho thị trường Mỹ

Vào tháng 9/2020, Thống đốc bang California — Gavin Newson đã đặt

ra lộ trình dừng bán xe xăng vào 2035 nhằm đưa California trở thành

bang “không khí thải” Chính sách này cũng là động lực thúc đẩy

VinFast bán xe điện tại thị trường Mỹ

Vai tro cua cdc dang nang lượng mới, đặc biệt năng lượng tái

tạo là đặc biệt quan trọng, là nhu cấu cáp bách hiện nay và

những năm sap toi !

Xu hướng gid nhién liéu dén nam 2030

2026 2028 2030

ee 29 a 31 m 3 a 26 f

Brazil 356 436 452 492 518 530 536

SOURCE: INTERNATIONAL ENERGY AGENCY

Municipal solid

waste 12.9 % Biogas 4.9 %

Wood and wood wastes

79.1 %

Biofuels 3.0 %

U.S Energy Consumption by Energy Source

Le k Renewable Biomass Waste 6%

9%

Source: U.S Energy Information Administration, Annual Energy Review 2009

Là các phân tử vật chát có thể phản ứng “2

với oxyøen phóng thích ra năng lượng

Nhiên liệu hóa thạch (Fossil Fuels)

coal crude oil natural gas

© Xăng nhiên liệu truyện thông là hỗn hợp của khoảng trên

200 hydrocarbon dạng lỏng có từ 4 carbon đên I2 carbon

với điêm

© Dâu hỏa là hỗn hợp của khoảng 10 hydrocarbons dạng

long c6 tu 10 dén 16 carbon, kém bay hoi so v6i xang voi

diém

o Dau diesel 14 h6én hop cua cdc hydrocarbons dang lỏng có

từ 8 dén 21 carbon, voi diém

Nhiên liệu sinh học: : 2 79 { rẻ ,

1

“_

is a

những nhiên liệu có thể ở thể rắn, lỏng hay khí

được chuyên hỏa từ các nguon sinh khối 2 ˆ

s* Ethanol là chất øây cháy có tính chất sạch sẽ hơn

hau hết các nhiên liệu khác vì sản phẩm thải chỉ là ~ JA r ed ‘

a)

ăn mòn đối với một sô chât dẻo và cao su nên một A

số loại động cơ cân được cải biên khi sử dụng

ethanol tinh

s% E15" la nhién ligu 75% ethanol + 85% xang), 7

là ngưỡng an toàn cho các động cơ thông thường ZZ%

không cân phải cải biến

s* "Ƒ°§5” bat dau duoc sử dụng trên phương tiên

giao thông Mỹ không cân cải biên nhưng có khả

năng dò loại nhiên liệu để thay đổi chế độ động cơ

từ năm 1999.

C ® L` wwwthanhnien.com.vn/kinh-te/xang-e°

The Donald Danfort SONG VIET LAPTOP @ C4 Washington Stat Nguyen Ngoc Tu JNU Dave Wedin | Facult ¥)

chia sẻ: E4 R3 L3 |G]R3

Xăng E5 sẽ đông loạt thay RON 92

Tại cuộc họp mới đây của Sở Công thương TP.HCM với các doanh nghiệp và tông đại lý kinh doanh xăng dâu trên địa

bàn về lộ trình bán xăng sinh học (E5), thành phố đã quyết tâm “chỉ bán xăng E5 thay xăng RON 92 trên toàn bộ các

cây xăng” từ thời điêm 30.11 2015

> Tạo ra nguôn nhiên liệu thay thế, bên vững, To 3

giảm khí thải nhà kính va cdc d6c chat mdi truong ZA

> Giảm sánh nặng lên nhiên liệu hóa thạch, N

> Gia tang su an toàn về năng lượng, Wh ‹

> Góp phân phát triên đông đêu giữa thành thị và Z7

al

Average Gas

Hiéu qua tinh theo dién tich dat str dụng của một số loại

nguyên liệu khi sử dụng làm nhiên liệu sinh học

Raw material and product

Syndiesel from farmed MANG,

Syndiesel from farmed wood

over black liquor _

DME from farmed wood

J DME from farmed wood

over black liquor _

Source: AB Volvo biofuels study miles/ acre, year

LINEAR RECYCLING CIRCULAR

Recycle | Recycle Return

Mot số thách thức: TPS

- Công nghệ sản xuât phải được thiết kế và tiên ¬

hành sao cho cung cấp lượng nhiên liệu có giá tị 2K

năng lượng cao, với giá thành thap va mang lại lợi Z

ích về môi trường nhiêu nhất J 3

rộ

VN

>>> Công nghệ Sinh học cân tham gia đóng

góp giải qHyêt các vận đê này !

Công nghệ Sinh học cân tham gia đóng góp Z £ x

giải quyết vẫn đê nhiên liệu sinh học: a

> Cải thiện năng suất sản xuất nguyên liệu

> Cải thiện chất lượng nguyên liệu

> Toi wu hóa các qui trình công nghệ, nâng cao hiệu

suất

> Tim kiếm & cải biến các gene điêu khiển, các

enzyme xúc tác trong chuỗi quá trình sản xuất nhiện

liệu sinh học.

37 26.4

24 19.7

17 16.8 16.2 4.6

«CAC DANG CHINH CUA NHIEN LIEU SINH HOC

Phan loai theo tinh chat/dac tinh

ae

®Biodiesel: được sản xuât từ dâu hoặc chât béo và là

một chât lỏng tương tự như diesel từ dâu mỏ; được

su dung cho dong co diesel

Cac dạng nguyên liệu tiêm năng:

¢Dau thuc vat

*-Mo dong vat (ca basa )

*Algi

*Dầu mỡ thừa từ nâu nướng

*Bioalcohols: là những rượu được sản xuất từ

quá trình lên men sinh học Bioalcohols phô biên

là ethanol, rôi đên propanol và butanol

*Cac dạng nguyên liệu tiêm năng:

°Nguôn tinh bột

°Nguôn lignocellulose tự nhiên (rơm rạ, bã

mia, mat cua & phé liệu gỗ, vỏ & bã từ sản

phâm nông nghiệp

*Giay thai

«CAC DANG CHINH CUA NHIEN LIEU SINH HOC L A er

te

*-Biogas: biogas duoc sinh ra từ quá trình tiêu hủy kí! Đền

khí các chât hữu cơ bởi các vi sinh vật ky khí Sản

phẩm phụ dạng răn từ quá trình này có thể được sử ⁄

dụng làm nhiên liệu hoặc phân bón Biogas chứa chủ

yêu là methane

«Các nguôn nguyên liệu tiêm năng

«Các dạng hữu cơ thải dễ phân hủy trong nông nghiệp, dân dụng

«CAC DANG CHINH CUA NHIEN LIEU SINH HOC

¢ Bio-ether:ethanol sinh hoc da trai qua qua trinh

dehydrate hĩa (khử nước) °BioHvydròsgen: là khí Hydro được sản xuất từ Br :

nguyên liệu sinh khối BioHydrosen được dùng tro Oo

pin nhién ligu (fuel cell) S

»Nhiên liệu sinh học dạng răn: gỗ, than, bột gỗ chê biến

Phân loại nhiên liệu sinh học theo trình độ công nghệ:

Loai nang luong sinh hoc duoc san xuat tu nguon nguyén liệu „ iz (

bên vững, không cạnh tranh với nguôn lượng thực, thực phânƒ:

Me

như các nguyên liệu giàu Cellulose, từ tảo

+ Mỗi hệ thông phân loại có một cách nhìn nhận, đánh giá

khác nhau >>> cùng một sản pham có thể được phân loại

thuộc nhóm khác nhau (Bioethanol có thể là NLSH thê hệ 1

hoặc 2)

Animal manure “he

Tall oil pitch and crude glycerine

1* generation biofuels (using mostly edible feedstocks)

Residues from already

existing biomass stocks e.g

Diesel sinh hoc

-Diesel sinh hoc (biodiesel) la alkyl ester cua dau thuc vat hay

mỡ động vật, là nguôn nhiên liệu có thể tái tạo, ít gay 6 nhiém

môi trường nếu so với các loại diesel truyền thông từ dâu mỏ m

-Dâu thực vật chuyên hóa thành sản phẩm (m)ethyl ester thông

qua phản ứng chuyên vị ester (transester hóa) khi có sự hiện

diện của chât xúc tác Mục đích của phản ứng chuyền vị ester là Z2

giảm độ nhớt của dâu/mỡ nhăm phù hợp cho yêu câu động cơ LN "

dụng Mm 42%;

VN -Phản ứng chuyên vị ester là cách tốt nhất đê chuyên những

phân tử lớn, mạch nhánh thành phân tử nhỏ hơn, mạch thắng

phù hợp với động cơ diesel thông thường

-Chất lượng của biodiesel tùy thuộc vào một số đặc tính của

nhiên liệu bao gôm tỷ trọng, độ nhớt, chỉ sô 1od, chỉ sô acid,

điềm mù, nhiệt trị và khả năng bay hơi.

- Gia thanh cua biodiesel phu thudc vao nguyén vat liéu, khu vurc fe

địa lý, sự sản xuât dầu nguyên liệu “£

- Biodiesel tét hon diesel dạng nhiên liệu hóa thạch ở hàm lượng“=

sulfur, diém chớp, hàm lượng chat thom va kha năng phân hủy

- Hau hét biodiesel duoc san xuat tu dau dau nanh, cai dau, wa

hướng dương và dâu cọ Methanol và kiêm được sử dụng làn 5È

chât xúc tác cho phản ứng chuyên vị ester ay `

re

-Biodiesel la nhién liệu thay thé than thién véi méi truong va c67 a

thể sử dụng với bất kỳ động cơ diesel nào mà không cân thay é id ie

két cau dong co Xét về hiệu quả của mục đích năng lượng, be

biodiesel có lợi với môi trường và khu vực dân cư, tạo việc làm, 4%

cung cấp nguôn năng lượng hiện đại cho cộng đông nông thôn VN

Harvested seeds are Adapted from

+ into the hopper Cropland Biodiesel

oil is pressed out

The pressed oil

falls into a pan

and is screened

What's left of the seeds (seedcake) is then expelled from the machine and sold

as a high protein meal

` inte-a tan added and circulated

a BE

The oil is left

to settle and the

impurities (glycerin)

© The processor cleans the oil with a

water wash system, leaving 100% pure

biodiesel ready to fuel diesel vehicles

Côn sinh học hay Bioethanol/Gasohol: là nguyên liệu sản x

nguyên liệu giàu Carbohydrate, tùy theo nguyên liệu, công nghệ

xuất có những thay đôi khác nhau nhưng sẽ bao gôm những" 5

đoạn chính

-TIEN XƯ LY (Đôi với nguyên liéu giau Cellulose) z 27 %

Fi -THUY PHAN (Đường hóa): chuyên hóa carbohedrate mach d J

-Tùy loại nguyên liệu (bản chất và thành phân đường) mà<-Œ z “4, >

trình lên men có khác nhau ⁄2 ae

A Ie,

-Nhà máy sản xuất ethanol sinh học (Công ty TNHH Tùng Lâm

- Nhà máy sản xuât bioethanol Đắc Tô - Kon Tum (65 triệu lit/ng He }

-Nha may san xuat ethanol sinh học Dung Quật (100 triệu líUnăp2 eee

- Nhà máy sản xuất ethanol sinh học Bình Phước (BPVOIL) (126 oy

“

-Nhà máy sản xuất ethanol sinh học Phú Thọ (100 triệu lít/nz#

-Nhà máy côn sinh học Việt - Nhật (120 triệu lít/năm);

-Nhà máy sản xuât bioethanol nhiên liệu - Công ty cô phân Tân

a Ma

- Nha may san xuat ethanol nhién liệu - Công ty cô phân Thảo Boo Nguyên (100 triệu lít/năm) 2ˆ :*

-Nhà máy côn Đại Việt — Dac Nông (50 triệu lít/năm);

A Se,