NgườI ta biểu thị độ giàu độ đâm đặc, độ giàu của nhiên liệu trong hỗn hợp với không khí là φ : Những động cơ xăng hiện nay phải sử dụng hỗn hợp nhiên liệu-không khí với φ =1 để đả
Trang 1Sử dụng Ethanol trên Động
Cơ Đốt Trong
Trang 2MỞ ĐẦU
Từ đầu thế kỷ 20, xăng dầu một sản phẩm từ dầu mỏ là nhiên liệu chính cho động cơ, ô-tô, máy bay, tàu thuyền Ngày nay, khối lượng xăng được sử dụng quá lớn đã gây ra tấn thảm kịch về môi trường Người ta đã chứng minh chính xăng dầu là thủ phạm làm khí hậu trái đất nóng lên
Do vậy các tiêu chuẩn về môi trường đã được các quốc gia cam kết bằng nghị định thư Kyoto Năng lượng thay thế, sự phát triển bền vững đang là một yêu cầu cơ bản Trước mắt, loài người cần tìm kiếm những phương pháp mới để tạo ra năng lượng và giảm sự tiêu thụ chúng Cuộc bàn cãi về nhiên liệu đang sôi nổi trong lúc nguồn nhiên liệu từ dầu mỏ thì cạn dần còn sức tiêu thụ thì không ngừng tăng lên mà gần đây nhất Trung Quốc là môt ví dụ
Nhiên liệu sinh học đang là thứ năng lượng được quan tâm nhiều nhất Nó có ưu điểm quan trọng là có lợi cho môi trường kể cả trong quá trình sản xuất ra nó và sử dụng nó Những ưu điểm này cho phép người ta trù hoạch sản xuất đại trà nhiên liệu sinh học Hiện nay giá nhiên liệu sinh học còn đắt do chưa được đầu tư sản xuất lớn, một khi hong loạt nhà máy chế biền nhiên liệu sinh học thì giá cả sẽ giảm
Nhiên liệu sinh học đang là mối quan tâm của thề giới Các nước như Brazil, Mỹ, Canada, Liên minh châu Âu đều đang có các chương trình và chính sách năng lượng nhằm vào phát triển nhiên liệu sinh học
Trang 3 Thị trường nhiên liệu hiện nay
Để tìm hiểu tốt hơn về những ưu điểm của nhiên liệu sinh học, trước tiên chúng ta sẽ xem
xét các vấn đề :
• Thị trường nhiên liệu hiện nay
• Việc sử dụng nhiên liêu tác động đến các mặt kinh tế, chính trị và môi trường
như thế nào.
Để bàn về nhiên liệu, trước hết nên nhắc lại một vài tính chất chủ yếu của nhiên
liệu lỏng sản xuất từ dầu mỏ.
Xăng, dầu là nhiên liệu chủ yếu hiện nay Xăng dùng cho động cơ đánh lữa cưỡng bức
(động cơ xăng, động cơ LPG ) Dầu dieesel dùng cho động cơ diesel, phần lớn là động cơ cho xe tải Ngoài ra còn sử dụng cho việc phục vụ gia đình như sưởi ấm, cho động cơ máy kéo hay các máy móc công trình Dầu diesel nặng dùng cho động cơ tàu thuỷ Xăng đặc chủng và dầu hoả đặc chủng dùng cho máy bay Các loại nhiên liệu này đều ở thể lỏng hoặc khí ga hoá lỏng
Trang 4 1-1-1 Đặc tính của nhiên liệu
Gồm các đặc tính lý hoá như :
1. Khối lượng riêng
2. Các điểm bay hơi (đồ thi chưng cất)
3. Số các-bon trong phân tử : Số cacbon tăng thì nhiệt trị, độ nhớt
tănng; nhiệt ẩn hóa hơi, phạm vi giới hạn cháy, tỉ nhiệt MON giảm
1
Sản phẩm Khối lượng riêng ở 15 °C (kg/m3)
Khoảng chưng cất
Số lượng nguyên tử carbone trong hydrocarbu res
Điểm bắt đầu
(°C) Điểm cuốI (°C)
Trang 5-Nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp thấp của nhiên liệu (PCS, PCI) (bảng 1-1-1-2)
Sản phẩm
NHiệt trị ở 25 °C Theo khối lượng (KJ/kg) Theo thể tích (KJ/L)
Trang 6 1-I-2 Đặc tính của xăng
Đặc tính vật lý:
• Đường cong chưng cất và áp suất hơi bão hoà và sự phát tán hơi hydrocácbua của xăng là những thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành quan trọng của động cơ xăng.
• Áp suất hơi bão hoà là chỉ số nói lên tính bay hơi của xăng Người ta hay dùng đại lượng có tên lá áp suất hơi bão hoà Reid (PVR) PVR thường nằm trong khoảng 350 đến 1000mbar
• Việc chọn lựa xăng theo đường cong bay hơi chịu ảnh hưởng của :
• Điều kiện khí hậuvà chế độ làm việc của động cơ (yêu cầu bay hơi mạnh khi nhiệt độ lạnh và bay hơi ít khi nhiệt độ cao)
• Phải đảm bảo bay hơi ít để tránh sự phát tán hơi hydrocácbon (2g/giờ theo tiêu
chuẩn châu Âu)
• Người ta chú ý các điểm bay hơi : Điểm bắt đầu bay hơi (PI), điểm kết thúc bay hơi (PF), thành phần bay hơi theo 10, 100, 180 và 1200C (gọI là E70, E0, É80, E)
• Chỉ số bay hơi FVI (Fuel Volatility Index ) được tính như sau :
Trang 7ốc-• Trước năm 1985, ở châu Âu, để tăng tính chống kích nổ cho nhiên liệu người ta pha vào xăng alkyle chì Song xăng pha chì làm mất tác dụng chất xúc tác xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải đặt ở ống pô Do vậy người ta giới hạn nghiêm ngặt alkyle chì trong xăng
Trang 9 Tiêu chuẩn về mức giảm ô nhiễm ngày càng cao (Xem hình 1.1.2.1)
Trang 10 1-1-3 Đặc tính của nhiên liệu diesel
Tính chất vật lý :
Yêu cầu chất lượng của nhiên liệu diesel phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu (xứ lạnh và xứ nóng Ngoài ra, có các yêu cầu nghiêm ngặt về:
• Độ sạch của nhiên liệu
• Không có những hydrocacbon parafin gây ra hiện tượng kết tinh trong nhiên liệu khi trời lạnh Khi nhiệt độ đến điễm “vẩn đục” thì sự kết tinh này làm tắc đường cho
nhiên liệu lỏng lưu thông (xem bảng 1.1.3.1, vùng khí hậu nhiệt độ thường) (xem bảng 1.1.3.2, vùng khí hậu Bắc Cực và Nam Cực
Khác với xăng, nhiên liệu diesel có cấu trúc hoá học dễ
tự bốc cháy Tính chất này được biểu thị bằng chỉ số
Trang 11xê- Thừa nhận rằng trong không khí có 20,9 % oxy và 79,1% Nitơ và bỏ qua các khí trơ (argon, khí hiếm…)
Gọi r là tỉ lệ khối lượng không khí trên nhiên liệu
chỉ số L0 chỉ đều kiện đốt cháy vừa đúng Giá trị của r thường bằng 14,8 với những nhiên liệu xăng dầu thường sử dụng.
NgườI ta biểu thị độ giàu (độ đâm đặc, độ giàu) của nhiên liệu trong hỗn hợp với
không khí là φ :
Những động cơ xăng hiện nay phải sử dụng hỗn hợp nhiên liệu-không khí với φ =1
để đảm bảo hiệu quả của bộ catalyser
Ô nhiễm phát tán theo khí thải ra khỏi động cơ ở các dạng :
• HC bay hơi từ bình chứa nhiên liệu và đường nạp (chủ yếu là động cơ xăng)
• HC không cháy (do đốt cháy không hết)
• Các hạt rất nhỏ (muội than, muội hợp chất lưu huỳnh) (chủ yếu ở động cơ diesel)
• Anhydride sulfureux (SO2) và sulfuriques (SO3) do có lưu huỳnh trong nhiên liệu.
• Yêu cầu giảm thiểu ô nhiễm môi trường là vấn đề đặt ra không chỉ cho các nhà chế tạo ô-tô mà cả với các nhà máy tinh luyện dầu mỏ Có nhiều cách chọn lựa để giảm ô nhiễm môi trường như giảm áp suất hơi bão hoà của xăng hay giới hạn các thành phần có hại: khử lưu huỳnh trong quá trình tinh luyện dầu mỏ.
Trang 12 Một vấn đề rất quan trọng là sự phát thải khí nhà kính : CO2, méthane, CO, NOx trong khâu tinh lọc dầu mỏ và đốt cháy nhiên liệu (chủ yếu là khí CO2.) Các khí này gây hiệu ứng nhà kính khác nhau Người ta qui về khí CO2 tương đương
Người ta giới hạn sự phát thải khí CO2 “ở thượng lưu” , tức là ở nhà máy lọc dầu và phát thải khí CO2 “ở ống thải” tức là sau khi cháy trong động cơ Nhiều người cho rằng động cơ diesel phát thải ô nhiễm nhiều hơn động cơ xăng do bộ catalyser ở động cơ diesel không chặn được khí NOx Người ta sử dụng thước đo chung cho các loại khí nhà kính, gọi là “khả năng sấy nóng tổng quát “ (Pouvoir de Réchauffement Global, PRG) do tăng thêm 1 kg khí nhà kính vào khí quyển PRG là “công suất tức thời” (là lương tia bị chặn lại và lượng tia truyền đến mặt đất)
và thời gian chúng lưu lại trong khí quyển
Trang 13 I-1-5 Cải tạo động cơ cho thích hợp
Những vấn đề sau đây cần được chú ý khi thiết kế hay cải tiến động cơ :
• Dùng bộ catalyser “3 đường” để loại bỏ NOx, CO và HC với hiệu quả hơn 99%
• Điều khiển điện tử bộ đánh lữa và phun nhiên liệu
• Hệ thống phun nhiên liệu cao áp cho động cơ diesel
• Thiết kế buồng cháy với sự hỗ trợ của bộ mô phỏng số
• Áp dụng các tiến bộ của quá trình tinh lọc dầu mỏ (vần đề hàm lượng lưu huỳnh, các
cácbuahydro thơm,…)
• Áp dụng các tiến bộ về công nghệ để tăng độ chính xác của các hệ thống và kiểm tra, xử lý hỗn hợp
0 20 40 60 80 100 120
Nox VOC Benzène
PM Diesel CO
SO2
Hình 1.1.4.2 : Sự phát triển của yêu cầu về mức phát thảI ô nhiễm ở châu Âu (15)
Trang 14Các khí ô nhiễm, ngoài CO2 là có thể kiểm soát được Con đường để giảm CO2 là :
Tăng hiệu suất động cơ
Giảm trọng lụơng xe
Gỉam ma sát trong xe
Tăng moment động cơ tính trên một dung tích lít xylanh (áp suất có ích trung bình)
Gỉam ma sát trong các bộ truyền của xe
Giảm sức cản gió cho xe
Hiệu suất động cơ được cải thiện sẽ làm giảm suất tiêu hao nhiên liệu, do đó sẽ làm giảm phát thải khí CO2
Trang 15Nhiên liệu sinh học
nó là Ethanol Năm 1880 H Ford cũng chế tạo đông cơ động cơ dùng 100% Ethanol Ở các nước Anh, Pháp tư năm 1920 đến 1930 dùng nhiên liêu ethanol cho động cơ Nhưng sau khi các mỏ dầu được khám phá và công nghệ tinh chế ra xăng dầu phát triển thì ethanol hầu như không được sử dụng làm nhiên liệu., mà thay vào đó là xăng pha chì Nhưng vào những thập kỷ cuối của thế kỷ trước vấn đề dùng ethnol làm nhiên liệu lại được nhiều quốc gia khởi động trở lại Lý do của sự trở lại của Ethanol có thể nói gọn như sau :
cam kết chính trị Tuy mới có 55 quốc gia ký cam kết, nhưng đã xuất hiện thị trường buôn bán quota khí nhà kính
Từ tháng ba năm năm 2005, 6 triệu tấn CO2 đã được mua bán với giá 7 ơ-rô mỗi tấn Tiền phạt cho mỗi tấn vi phạm là 40 ơ-rô trong giai đoạn 2005-2007 và 100 ơrô trong giai doạn 2007-2012 Để tránh bị phạt vạ vì vi phạm điều luật quốc tế này, các quốc gia phải nỗ lực giảm khí nhà kính trước hết trong lĩnh vực giao thông vận tải.
càng cao thị trường dầu mỏ trong thế kỷ này đầy biến động Theo Olga VIZIKA, giám đốc khoa Hoá dầu của Học viện Dầu khí Pháp (IFP), thì quá nửa trữ lượng dầu mỏ đã tiêuthụ hết trong mấy thế kỷ vừa qua, nửa còn lại khó thoả mãn cho nhu cầu ngày càng trên trên thế giới cho những thế kỷ sắp tới Một khi khai thác dầu thô đã vượt qua đỉnh điểm thì sự tăng mạnh nhu cầu sẽ dẫn đến hậu quả tăng giá bán ở các trạm xăng là điều tất nhiên Các cuộc xung đột và tranh chấp địa chính trị ở vùng Trung Cận Động càng làm mất ổn định thị trường dầu mỏ.
Amazon Giá sản phẩm đường mía có khi bấp bênh do vậy dùng ethanol làm nhiên liệu làm đầu ra cho ngành trồng mía.
thị trường ô-tô từ 43 triệu chiếc ban đầu tăng lên 700 triệu chiếc Dự báo rằng đến năm 2060 số ô-tô trên thế giới là 2,5 tỉ chiếc, trong đó 70% là từ những nước mà trước đây thị trường ô-tô được coi là yếu (Các nước vùng
hạ Sahara, Ấn-độ, Trung Quốc…) Cho rằng hiệu suất của động cơ không được cải thiện thêm thì điều tất yếu sẽ xãy ra là một khủng hoảng lớn về nhiên liệu sẽ xãy ra trong vài chục Hiện nay thế giới chưa thể chia tay với dầu
ga không thể tăng thêm do bị hạn chế về mặt kỹ thuật về khai thác và sử dụng
môi trường Mậc khác, họ đầu tư nghiên cứu các loại nhiên liệu sinh học (bằng cách lên men những sản phẩm nông nghiệp)
Trang 16II-2 Giới thiệu các loại nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học được định nghĩa là những sản phẩm từ cây cối hay súc vật, gọi là biomass,
có thể dùng làm nhiên liệu Lịch sử của nhiên liệu sinh học gắn liền với các cuộc khủng hoảng
và sự khan hiếm dầu mỏ hay nhiên liệu hoá thạch nói chung trên thế giới Ngày nay người ta đã thấy rõ các tính chất ưu việt của nhiên liệu sinh học : Thành phần của chúng giàu oxy cho nên làm cho sự đốt cháy nhiên liệu tốt hơn, giảm phát thải một số chất khí gây ô nhiểm và với
những chế phẩm từ dầu thực vật còn làm tốt khả năng bôi trơn của nhiên liệu cho động cơ
Trong các trường hợp này ngườ ta gọi là nhiên liệu kép (cocarburants) hay nhiên liệu phụ gia (additifs) tuỳ theo lượng pha vào nhiên liệu chính Ngược với nhiên liệu hoá thạch nhiên liệu sinh học thuộc loại nhiên liệu tái tạo, về tổng quát, nó không tác động xấu đến môi trường như không gây ra hiệu ứng nhà kính
Với các nhà làm chiến lược kinh tế, thì dùng nhiên liệu sinh học mang lại sự độc lập và chủ động
về nguồn nhiên liệu nhờ thay thế nó cho nhiên liệu hoá thạch Với họ cần có sự chuẩn bị cho tương lai
Phát triển nhiên liệu sẽ tạo thêm việc làm cho thị trường lao động
Cân bằng khí nhà kính, nhất là khí CO2 : sẽ dương
Chúng ta sẽ thảo luân thêm ba vấn đề khác : tác động đến môi trường, về cân bằng năng lượng,
và về khía cạnh kinh tế
Hiện nay có ba loạI nhiên liệu sinh học được coi là có tương lai kinh tế thực sự : ethanol, ETBE, EMHV
Trang 17•II-2-1-1 Cồn ethanol và ester của cồn ethanol
Có hai thứ nhiên liệu có thể dùng cho những động cơ đánh lữa cưỡng bức :
Ethanol sinh học : Tạo ra từ sự lên men đường mía hay củ cải đường hay từ sự thuỷ phân ngũ cốc như lúa mạch, ngô trước khi cho lên men
ETBE từ sự tổng hợp của ethanol với isobuthène
Methanol sinh học : khí metan sản xuất từ biomass hay các chất thải
MTBE từ sự tổng hợp các chất metanol sinh học với isobuthène
Bốn thứ nhiên liệu sinh học trên, bản thân chúng có những tính chất gần với xăng., nhưng được dùng nhiều nhất vẫn là ethanol và ETBE
Trang 18 II-2-1 Sản xuất nhiên liệu sinh học từ biomass
Công nghệ sản xuất ethanol có thể được tóm tắt như sau :
• Đầu tiên là thuỷ phân tinh bột để thu được đường Tiếp sau là lên men đường Rồi chưng cất cồn để thu được ethanol.Có hai gia doạn chưng cất : Giai đoạn đầu, thu được loại ethanol 96% Giai đoạn sau, khử nước để có ethanol alhydrid (99,7% tối thiểu, theo khối lượng)
• Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :
Trang 19Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :
Nguyên liệu
ban đầu
Lượng nguyên liệu ban đầu để sản xuất
100 l ethanol(A)
Lượng nguyên liệu ban đầu để sản xuất 1
T ethanol(A)
Năng xuất trồng B (t/ha)
Hiệu suất sản xuất ethanol L/ha (B/A)
Hiệu suất sản xuất ethano t/ha (B/A)
Nhiệu suất nhiên liệu sinh học (l trên Tấn)
7 t
9 t
7 t
250032142555
1.9852.5522.028
357357365
Bảng 2.1.1.1Hiệu suất sàn xuất các loạI ethanol [3]
Trang 20II-1-1-2 Methanol
Methanol được sản xuất chủ yếu từ khí ga thiên nhiên nhưng cũng có thể sản xuất từ biomass (nói riêng, có thể từ gỗ, nhưng còn rất ít) Nó được dùng để sản xuất MTBE hay ester methilique Nhưng giá thành khá cao, do vậy các nhà máy sản xuất ra nó đang áp dụng các công nghệ tiên tiến hơn để phấn đấu hạ giá thành
II-1-1-2 Các este : ETBE và MTBE
Các chế phẩm ETBE và MTBE được sản xuất từ công nghiệp Chúng có những tính chất cơ bản giống như ethanol và methanol ETBE và MTBE có ưu điểm là dễ hòa tan với xăng, ít bay hơi hơn ethanol, chỉ số ốc-tan cao ETBE và MTBE được pha vào xăng với tỉ lệ 15% để tăng chỉ số ốc-tan cho xăng và giảm bớt nhu cầu nhiên liệu hóa thạch Gần đây nhiều quốc gia đã cấm sử dung do MTBE làm nhiễm độc môi trường đất và khó làm sạch
Nguyên liệu hay năng lượng
sử dụng
Ethanol (kg) Méthanol (kg) Isobutène (kg) Hơi nước (kg) Điện (kg)
0,47 0,53 0,95 0,014
0,36 0,64 1,02 0,015
Blending Values* of Oxygenates in Typical Unleaded Gasoline
Reid Vap or Pre ssu re
(Research Octane Number + Motor Octane Number)
2
Pounds per Squa
re Inch
Trang 21Lược đồ sản xuất ETBE như sau
Trang 22II-1-2-1 Sử dụng ethanol và ester của chúng
Cồn được sử dụng hoàn toàn hay pha với một tỉ lệ nào đó trong nhiên liệu dùng cho những động cơ được cải tạo thích hợp Brazil là quốc gia có nhiều ô-tô chạy cồn nhất trên thế giới Có hai dạng sử dụng ethanol làm nhiên liệu : Dạng giàu oxy và dạng ít giàu oxy
II-1-2-2 Dạng giàu oxy :
• Có khả năng dùng ethanol 100% hay pha vớI tỉ lệ lớn vào xăng Các nước áp dụng phương pháp này gồm : Brazil, Mỹ, Thụy Điển Hỗn hợp ethanol+xăng có thể có đến 85% ethanol (nhiên liệu E85) thường dùng để chạy loại xe “nhiên liệu linh hoạt” (moteurs flexibles) đã được thương mại hoá của các hãng General Motor và Ford Những xe này có trang bị bộ cảm biến phân tích khí thải, chúng có thể dùng 100% cồn hay xăng pha cồn, tối ưu đến 85% ethanol So vớI dùng xăng, lượng phát thải NOx giảm từ 20% đến 40%, lượng benzen giảm từ 70% đến 90%, khí độc gây ung thư giảm đến 60% Tuy vậy, dùng E85 sẽ làm tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ khoảng 30%
• Ở Brazil người ta cũng phát triển hàng loạt loại xe dùng toàn ethanol, những xe này được trang bị động cơ đặc biệt có tỉ số nén cao để bù vào sự giảm nhiệt trị của cồn so vớI xăng
• Hơn 4 triệu xe chạy toàn bằng cồn, chiếm 20% lượng xe lưu thông ở Brazil
•
II-1-2-3 Dạng ít giàu oxy :
Ở Pháp và cả ở Mỹ, người ta áp dụng các xe chạy bằng xăng pha từ 5 đến 10% ethanol, do người ta không muốn cải tạo hay điều chỉnh gì thêm những động cơ vốn dùng để chạy xăng Ở Pháp, một điều luật năm 1987 cho phép pha vào xăng các loại nhiên liệu giàu oxy từ 3 đến 15% theo thể tích, tuỳ theo bản chất của loại nhiên liệu phụ gia ( 5% đối với ethanol; 15% đồI vớI các loạI ester như MTBE, ETBE)
Trang 23II-3 Tình hình hiện nay của các nước sản xuất nhiên liệu sinh học
quốc gia này quyết định giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ Chính phũ họ tung ra một chương trình gọi là Proalcol
để tạo sư dễ dàng cho sự khởi đầu chương trình Một loạt các biện pháp hỗ trợ như : Các công ty nhà nước cam kết mua hết ethanol sản xuất trong nước Petrobas đảm bảo giá mua và khuyến khích đầu tư và sử dụng
ethanol, trợ cấp cho các nhà máy sản xuất ô-tô dùng ethanol 100%
• Tuy vậy, sau cuộc chống khủng hoảng năm 1986 và những phát hiện mớI các mỏ dầu của Petobas thì họ ít quan tâm hơn đến sự độc lập về năng lượng Giá dầu giảm lúc bấy giờ làm nhà nước họ lúng túng giữa giá xăng và giá cồn Thị trường đường lại hấp dẫn hơn đốI vớI các nhà sản xuất đường mía Những năm chính phủ họ mớI quay lại chương trình ethanol Sự rút lại bớt các ô-tô chạy cồn 100% dẫn đến sử dụng những ô-tô dùng nhiên liệu hỗn hợp cồn+xăng
• Từ năm 1997-1999, thị trường ethanol được mở lại nhưng chấm dứt sự bảo hành về giá cả Người ta chuyển sang cam kết bảo hành cho các xe dùng nhiên liệu có pha 22-24% ethanol.trong xăng Buôn bán ethanol sinh học được miễn thuế Hiện nay thị trường ethanol được mở rộng Các nhà sản xuất mía tìm kiếm những thị
trường mới, nơi mà ở đó giá đường giảm thấp.Các nhà đầu tư nước ngoài bị cuốn hút vào Brazil, do vậy có thêm khoảng 40 nhà máy mới tại Sao Paulo Cũng nhằm vào xuất khẩu ethanol, một cảng xuất hàng được xây dưng ở Sao Paulo có công suất 32000 tấn
• Từ những cố gắng này mà giá ethanol của Brazil thấp hơn giá thành sản xuất ở châu Âu Điều này không chỉ do khai thác và sử dụng ethanol với số lượng lớn mà còn do chính phủ chú trọng khai thông kỹ thuật canh tác mía Năm 2004, Brazil sản xuất 154 triệu hectolit ethanol Sản lượng sẽ tăng lên 240 triệu vào năm 2010 Mặt khác, Brazil cũng sẽ sản xuất các loại ô-tô vừa chạy cồn vừa chạy nhiên liệu khác Những xe như vậy sẽ dùng ethanol khi giá xăng quá cao, ngược lại sẽ dùng xăng khi giá cồn cao hơn Bằng chính sách thuế khoá, chính phủ Brazil khuyến khích việc đưa nhanh loại xe này vào sử dụng Nhãn hiệu xe “PSA et Renaul” có những thành công quan trong về mặt này và đã được trình làng trên thị trường ô-tô
Trang 24 - Ở Mỹ:
• Mỹ là quốc gia thứ hai sử dụng nhiên liệu ethanol Ethanol của MỸ phần lớn sản xuất từ hạt ngô
và công nghiệp này tăng rất nhanh trong những năm gần đây Năm 2004 đã có thêm 15 nhà máy chưng cất cồn Sản lượng ethanol năm 2004 là 11,2 Mt và đã vượt qua Brazil Hai văn bản điều lệ sử dụng ethanol ở Mỹ : Clean Air Act từ năm 1970 và sửa
Trang 25Những công ty dầu lữa luôn muốn tránh it thiệt thòi nhất cho những nhà cung cấp, điều này ngăn cản cho tương lai của nhiên liệu sinh học ở châu Âu Họ nâng đỡ mạnh cho lúa mì và
đường Châu Âu nâng đỡ cho sự phát triển của cây không lương thực Còn Mỹ và Brasil thì có rất nhiều nỗ lực phát triển nhiếu phát minh cho công nghệ nhiên liệu sinh học Châu Âu thì vẫn ngập ngừng và vẫn chưa đủ độ sâu cho sự phát triển công nghệ này
Hiện nay ở châu Âu mới cho phép pha 5%
ethanol hay 15% ETBE vào xăng
Trang 26Ethanol Ethanol ETBE ETBE
Trang 27- Ở Trung quốc: Từ những năm 1884, ở các viện nghiên cứu vá các trường đại học đã nghiên cứu việc dùng hỗn hơp xăng có pha 20% cồn ethanol 95 gọi là E20 cho động cơ xăng Nhưng nói chung chưa được sử dụng rộng rãi Gần đây có thông tin một số tập đoàn sản xuất động cơ của Trung quốc có chế tạo các động cơ dùng ethanol.
Trang 28 II-2-2 Phương pháp Biomass to Liquid (BTL, tạo ra nhiên liệu sinh học dạng lỏng từ
• Hiện nay có hai phương pháp cho phép sản xuất nhiên liệu từ licnoxenluloza : bằng con đường sinh hoá hay bằng con đường nhiệt hoá (thermochimique) còn gọi là phương pháp khô
• Phương pháp này chuyển đổi biomass như cellulose, hemixeluloza hay linhin (chất gỗ) sang ethanol qua trung gian enzim Phương pháp này rất có lợi về phương diện giảm khí nhà kinh
Ưu điểm quan trọng nữa là kỹ thuật dễ dàng và có tính kinh tế cao cho phép áp dụng ở qui mô công nghiệp
-Con đường nhiệt hoá :
• Dưới tác dụng nhiệt, có bốn phương pháp để biến dổi các phân tử gỗ thành nhiên liệu : Sự thiêu kết, sự đốt cháy, sự khí hoá, và sự nhiệt phân Để tạo ra nhiên liệu sinh học, người ta sử dụng phương pháp khí hoá hay phương pháp nhiệt phân để tạo ra các sản phẩm trung gian như than củi, chất lỏng nhiệt phân, khí gaz Ở Pháp người ta nhiệt hoá biomass thành khí gaz tổng hợp (khí ga nước), rồi chuyển thành nhiên liệu bằng phương pháp Fisher Tropsch : Giai doạn đầu tiên là khí hoá/nhiệt phân các biomass linhoxelulo để thu được CO + H2 Khí ga nước này cần được làm sạch tạp chất lưu huỳnh và goudon Tiếp đó đưa hỗn hợp này buồng phản ứng Fisher