đánh giá tính kinh tế, chu kì vòng đời của nhiên liệu sinh học ethanol từ tinh bột (sắn)

Để đảm bảo an ninh năng lượng đáp ứng cho nhu cầucon người cũng như các ngành công nghiệp và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, các nhà khoa họcđang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn n

sử dụng dầu mỏ gây ra, đáng kể nhất là sự ô nhiễm môi trường do khí thải của quá trình đốt cháynhiên liệu.

Khí thải từ các hoạt động có liên quan đến sản phẩm dầu mỏ và nhiên liệu hóa thạch chiếmkhoảng 70% tổng lượng khí thải trên toàn thế giới Hằng năm, toàn thế giới phát thải khoảng 25

tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính, tăng thêm 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280ppmtăng lên 360 ppm), khiến nhiệt độ trái đất tăng 0,2 đến 0,4oC Nếu không có giải pháp tíchcực, thì đến năm 2050, tác hại của khí độc hại và nồng độ khí nhà kính có thể tăng lên 400 ppm

và sẽ gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống

Mặc khác, thế giới đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng trầm trọng Theo dựbáo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn năng lượng từ các sản phẩm hoá thạch dầu mỏ sẽ

bị cạn kiệt trong vòng 40- 50 năm nữa [1] Để đảm bảo an ninh năng lượng đáp ứng cho nhu cầucon người cũng như các ngành công nghiệp và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, các nhà khoa họcđang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn nhiên liệu mới, trong đó nghiên cứu phát triểnnhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ sinh khối động, thực vật là một hướng đi có thể tạo ra nguồnnhiên liệu thay thế phần nào nguồn nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt, đảm bảo an ninh nănglượng cho từng quốc gia

Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích như giảm thiểu ô nhiễm môi trường vì so vớixăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO2 và 30% khí độc hại Ðồng thời, NLSH chứa mộtlượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% ô-xy nên cháy sạch hơn Phần lớn, nhiên liệu sinh học là cồn

và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, không chứa chất độc hại, mặt khácnhiên liệu sinh học khi thải vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh hơn gấp 4 lần so vớinhiên liệu dầu mỏ và do đó giảm được rất nhiều tình trạng ô nhiễm nước ngầm [2]

Trong khi đó, Việt Nam là một quốc gia chiếm 70% dân số làm nông nghiệp, vậy nên tiềmnăng NLSH từ các sản phẩm nông nghiệp như sắn (mì), ngô, dứa, lạc, rỉ đường (từ mía) chế biếnthành cồn pha xăng, mè (vừng), dầu cọ ở Việt Nam là khá lớn [3]

Với ý nghĩa thiết thực đó, “ đánh giá tính kinh tế, chu kì vòng đời của nhiên liệu sinh

học ethanol từ tinh bột (sắn)” nhằm xác định được khả năng sản xuất etanol từ sắn lát

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.

1.1 Giới thiệu chung về nhiên liệu sinh học ( NLSH ) từ sắn và tính ứng dụng.

1.1.1 Khái niệm sinh khối.

 Sinh khối (Biomas): là các vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ sinh vật có khả năng tái tạonhư cây cối, phân gia súc…Sinh khối được xem là một phần của chu trình cacbon trong

tự nhiên Cacbon từ khí quyển được biến đổi thành vật chất sinh học qua quá trình quang

hợp của thực vật Khi phân giải hoặc đốt cháy, cacbon quay trở lại khí quyển hoặc đất Vìvậy cacbon khí quyển được giữ ở mức tương đối ổn định.

Các vật liệu hữu cơ được tạo thành bởi các quá trình địa chất tạo than đá, dầu mỏ, khí thiênnhiên không được gọi là SK Nhiên liệu hoá thạch có nguồn gốc sinh khối trong thời cổ xưa đượcxem là đã nằm ngoài chu trình cacbon từ rất lâu.Việc đốt cháy chúng làm hàm lượng CO2 trongkhí quyển mất ổn định

Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối - có thể là từ các sinh vậtsống hoặc sản phẩm phụ từ quá trình chuyển hóa của chúng (ví dụ như phân gia súc) Chúngthuộc loại năng lượng tái tạo hoàn toàn khác với các loại năng lượng khác Như hóa thạch, hạtnhân

NLSH có đặc điểm là khi bị đốt cháy sẽ giải phóng ra năng lượng hóa học tiềm ẩn trong nó

1.1.2 Các dạng nhiên liệu sinh học.

Nhiên liệu sinh học được sử dụng ở 03 dạng chính sau: [4]

- Dạng rắn (sinh khối rắn dễ cháy): củi, gỗ và than bùn

- Dạng lỏng: Các chế phẩm dạng lỏng nhận được trong quá trình chế biến vật liệu nguồn gốcsinh học như:

• Cồn sinh học: các loại cồn có nguồn gốc sinh học, ví dụ: etanol sinh học từ đường mía,ngô đang được sử dụng làm nhiên liệu hoặc phụ gia pha xăng tại Braxin, Mỹ và một vàinước khác; metanol sinh học (hiện đang được sản xuất chủ yếu từ khí tự nhiên, song cóthể đi từ sinh khối)

• Dầu mỡ các loại nguồn gốc sinh học: diezel sinh học (Biodiezel) - sản phẩm chuyển hóaester từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật; Phenol và các loại dung môi, dầu nhựa thu đượctrong quá trình nhiệt phân gỗ, v.v…

- Dạng khí: Metan thu được từ quá trình phân hủy tự nhiên các loại phân, chất thải nông nghiệphoặc rác thải - biogas; Hyđrô thu được nhờ cracking hyđrocacbon, khí hóa các hợp chất chứacacbon (kể cả sinh khối) hoặc phân ly nước bằng dòng điện hay thông qua quá trình quang hóadưới tác dụng của một số vi sinh vật; Các sản phẩm khí khác từ quá trình nhiệt phân và khí hóasinh khối (các loại khí cháy thu được trong quá trình nhiệt phân gỗ)

1.1.3 Thành phần quan trọng và chủ yếu đối với nguyên liệu chứa tinh bột để sản xuất Ethanol.

Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là gluxit lên men được, gồm tinh bột vàmột số đường Trong đa số gluxit nói chung thì tỷ lệ giữa H và O đều tương tự như trong nướcCn(H2O)m Tuy nhiên cũng có những gluxit tỷ lệ giữa H và O không giống như trong nước chẳnghạn như ramnoza

Gluxit trong tự nhiên chia làm ba nhóm chính là mono, oligo, polysaccarit

Trong đó:

 Monosaccarit: là những gluxit đơn giản không thể thủy phân được Trong tự nhiên phổbiến nhất là hai loại hexoza và pentoza Hexoza là guluxit lên men được, dưới tác dụngcủa nấm men đa số hexoza biến thành rượu và CO2 Pentoza thuộc gluxit không lên menđược, gồm arabinoza, riboza…không có khả năng chuyển hóa thành rượu bằng nấm men

 Oligosaccarit: là những gluxit chứa từ 2 đến 10 gốc monosaccarit Trong thiên nhiên phổbiến nhất là oligo chứa 2 hoặc 3 mono và còn gọi là disaccarit hay trisaccarit Đại diệncho disaccarit là mantoza và saccaroza còn đại diện cho trisaccarit là rafinoza Mantoza

và saccaroza dễ dàng chuyển hóa thành rượu và CO2 dưới tác dụng của nấm men, cònrafinoza chỉ lên men được 1/3

 Polysaccarit: là những gluxit chứa từ 10 gốc mono trở lên cấu tạo từ nhiều gốc monomạch thẳng hay mạch nhánh Dưới tác dụng của acide, nhiệt độ hoặc enzyme chúng sẽ bịthủy phân và tạo thành các phân tử thấp hơn là oligo hay cuối cùng là monosaccarit.Những polysaccarit điển hình:

- Tinh bột: là gluxit dự trữ phổ biến nhất trong thực vật Tinh bột là chất keo háo nước điểnhình, cấu tạo từ amyloza mạch thẳng và amylopectin Ngoài ra trong tinh bột còn chứamột lượng nhỏ các chất khác như muối khoáng, chất béo, protit… Hàm lượng chung củachúng khoảng 0,2 đến 0,7% Dưới tác dụng của của acide hoặc amylaza tinh bột sẽ bịthủy phân Khi đun với acide, tinh bột sẽ biến thành glucose, còn dưới tác dụng củaamylaza thóc mầm thì dịch thủy phân gồm 70 đến 80% mantoza và 30 đến 20% dextrin.Nếu dùng amylaza của một số nấm mốc hay nấm men thì dịch thủy phân chứa tới 80 đến90% là glucose [5]

- Cellulose (chất sơ): là thành phần chủ yếu của màng tế bào thực vật Dưới tác dụng củaacide vô cơ loãng ở nhiệt độ và áp suất cao, cellulose sẽ biến thành glucose

- Hemicellulose (chất bán sơ): cũng chứa nhiều trong thành tế bào thực vật Tronghemicellulose có chứa hexozan và pentozan, dễ bị thủy phân hơn so với cellulose

1.1.4 Giới thiệu về nguyên liệu sắn.

Là một loại cây lương thực phổ biến của các nước ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi, châu

Mỹ Sắn là cây dễ trồng, có thể thích hợp với đất đồi, gò Sản lượng sắn tương đối ổn định vàcao Củ sắn nhiều tinh bột, nên sản lượng tinh bột trên một đơn vị diện tích canh tác khá hơn sovới nhiều loại cây trồng khác [6]

Ở Việt Nam, sắn được trồng từ Bắc tới Nam, được trồng ở nhiều vùng trung du Hàng nămvới 1,2 triệu tấn sắn lát xuất khẩu, chúng ta có thể sản xuất được ít nhất 400 triệu lít ethanol/năm

và với tỷ lệ 10% ethanol pha vào xăng thì lượng ethanol nói trên đủ để đáp ứng 50% nhu cầuethanol sinh học hiện tại của thị trường xăng [7]

• Vỏ cùi: là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu là xenluloza ngoài

ra còn có chứa polyphenol, enzim, và linamarin

• Phần thịt: củ có chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu, một ít polyphenol, độc

tố và enzim

• Lõi sắn: nằm ở tâm củ dọc suốt chiều dài, thành phần chủ yếu là xenluloza Lõi cóchức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời giúp thoát nướckhi phơi hoặc sấy sắn

 Thành phần hoá học của sắn: [8]

• Thành phần của sắn tươi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20÷34%, protein0,8÷1,2%, chất béo 0,3÷0,4%, cellulose 1÷3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol0,1÷0,3% và nước 60,0÷74,2%

• Thành phần sắn khô bao gồm: nước 13,12%, protit 0,2%, gluxit 74,7%,cellulose11,1%, tro 1,69%

 Ngoài các chất kể trên, trong sắn còn có một lượng vitamin và độc tố:

• Vitamin trong sắn thuộc nhóm B, trong đó B1 và B2 mỗi loại chiếm 0,03mg%, còn B6chiếm 0,06mg% Các vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến, nhất là khi nấutrong quy trình sản xuất rượu

• Hàm lượng HCN trong sắn tươi nhỏ hơn 50mg/kg thì chưa gây độc hại cho con người,

từ 50 ÷ 100mg sẽ gây ngộ độc và lớn hơn 100mg/kg, người ăn sẽ bị tử vong Do đósắn trước khi luộc cần ngâm và bỏ vỏ cùi Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảmđáng kể lượng độc tố nói trên Trong sản xuất rượu, khi nấu lâu ở nhiệt độ cao đã phaloãng nước nên hàm lượng độc tố trên là rất bé chưa ảnh hưởng tới nấm men Hơnnữa, các muối xyanat (CN-) khi chưng cất không bay hơi nên bị loại cùng bãrượu.Sắn dùng trong sản xuất rượu chủ yếu là sắn lát khô

 Thời vụ thu hoạch:

• Duyên Hải Miền Trung: Vùng đồng bằng, vùng thấp trũng thu hoạch vào mùa hè thu(khoảng tháng 9 đến tháng 10) nhằm tránh mùa mưa lụt, miền núi và những vùng caothu hoạch tháng 12 đến tháng 3

• Tây Nguyên thời vụ thu hoạch nguyên liệu sắn tháng 12 đến tháng 3

 Tiêu chuẩn sắn lát sử dụng cho Nhà máy:

• Hình dạng lát sắn: đường kính 30 – 70 mm, bề dày: 20 – 30 mm

• Độ ẩm: 12 – 14%kl

• Hàm lượng tinh bột: 70 – 75%klg

• Protein: 1,5 – 1,8%klg

1.1.5 Tính chất lý hóa học của ethanol.

• Phản ứng tạo ra butadien-1,3: cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, ví dụ: Cu +

Al2O3 ở 380 - 400oC, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước:

2C2H5OH  CH2=CH-CH2=CH + 2H2O + H2

• Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm

ở nhiệt độ khoảng 25oC

CH3-CH2-OH + O2  CH3-COOH + H2O

1.1.6.Một số thông tin về giá cả ethanol nhiên liệu.

Giá gasohol phụ thuộc nhiều vào giá ethanol nhiên liệu Khi sản xuất ethanol ở qui mô lớn,công nghệ tiên tiến từ mật đường, rơm rạ hay ngũ cốc giá rẻ thì giá thành ethanol sẽ hạ Trên thếgiới, giá thành ethanol nhiên liệu trung bình khoảng 0,35 đến 0,39 USD/Lít (vào thời điểm năm2004) [9]

Ở Brazil, giá ethanol 95,57% khoảng 0,15 - 0,24 USD/Lít, ethanol tuyệt đối 99,8% khoảng0,25 đến 0,28 USD/Lít Thailan, một lít gasohol pha trộn 10% thể tích ethanol có giá bán thấphơn xăng thông thường từ 0,5 đên 1,5 Bath Trung Quốc, gasohol pha trộn 10% thể tích ethanolkhoảng 3,16 Tệ/Lít

Ở nước ta, chưa có nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu mà chỉ có các nhà máy sản xuất cồncông nghiệp Ethanol tuyệt đối phải nhập khẩu từ nước ngoài với giá rất cao Hiện nay, nhà nướcđang chủ trương sản xuất ethanol nhiên liệu để giảm bớt gánh nặng từ việc nhập khẩu xăng dầu

1.2 Lợi ích và hạn chế khi sử dụng nhiên liệu sinh học.

1.2.1 Những lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học

 Sử dụng nhiên liệu sinh học sẽ giảm thiểu ô nhiễm và khí nhà kính

- Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ sinh khối, là loại vật liệu xuất phát từ sinh vật (chủ yếu

là thực vật) và là một phần trong chu trình cac bon ngắn CO2 mà cây hấp thụ từ không khí quaquá trình quang hợp sẽ quay trở lại bầu khí quyển khi chúng đã bị chuyển hóa thành năng lượng

Để có thể coi đó là nguồn năng lượng tái tạo thì ít nhất kho sinh khối đó phải được duy trì khôngthay đổi Bởi vì trong chu trình không có lượng CO2 thừa và nhiên liệu sinh học chạy xe phát tánngược trở lại nên nhiên liệu sinh học có thể được coi là yếu tố "cân bằng về mặt môi trường"thuộc chu trình

- Hiện nay, hàng năm toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính.Nồng độ khí CO2, loại khí nhà kính chủ yếu, tăng trên 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp(từ280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ trái đất tăng 0,2- 0,4oC Nếu không có giải pháp tích cực,nồng độ khí nhà kính có thể tăng đến 400 ppm vào năm 2050 và 500 ppm vào cuối thế kỷ XXI,nhiệt độ trái đất tăng thêm 2-4oC, gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống

- Sử dụng nhiên liệu sinh học so với xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO2 và 30% khíđộc hại, do nhiên liệu sinh học chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% oxy, nên cháy sạchhơn Nhiên liệu sinh học phân huỷ sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm nguồn nước và đất

 Sử dụng nhiên liệu sinh học sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp

Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệucông nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp vào việcgiảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại Đặc biệt, khi phát triển nhiên liệu sinh học có thể sử dụngcác giống cây có dầu, chẳng hạn như J Curcas trồng trên các vùng đất hoang hoá hoặc đangsửdụng kém hiệu quả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất [10]

 Kỹ thuật và kinh tế năng lượng.

- Sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu hyđrô, pinnhiên liệu Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động cơ, sử dụng được cho các loại ôtôhiện có, cũng không cần thay đổi hệ thống tồn chứa và phân phối hiện có

- Nhiên liệu sinh học và nhiên liệu khoáng có thể dùng lẫn với nhau được Công nghệ sảnxuất nhiên liệu sinh học không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy môlớn Sự tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng Nhiều côngtrình nghiên cứu về cân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuấtđược 0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng ETBE (etyl ter butyl ete), hoặc2,05 đơn vị năng lượng etanol Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa, trồng trọt,chăm sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1,2 đơn vị năng lượng nhiên liệu sinh học Nếu kểthêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo ra 2-3 đơn vị năng lượng nhiên liệu sinhhọc Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào là dương

- Hiện tại, giá nhiên liệu sinh học còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao Khi sản xuấtquy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành Nếu xăng dầu không bù giá thì nhiên liệu sinhhọc có giá thành thấp hơn Có thể khẳng định, nhiên liệu sinh học sẽ đem đến đa lợi ích.

1.2.2 Hạn chế khi sử dụng nhiên liệu sinh học.

- Hạn chế cơ bản của ethanol nhiên liệu là tính hút nước của nó Ethanol có khả năng hút ẩm

và hoà tan vô hạn trong nước Do đó gasohol phải được tồn trữ và bảo quản trong hệ thống bồnchứa đặc biệt

- Về hiện tượng gây ô nhiễm: tuy giảm được hàm luợng các chất gây ô nhiễm như CO nhưng lại gây ra một số chất như các andehyt, NOx Đây là những chất gây ô nhiễm [5]

- Do nhiệt trị của ethanol nói riêng (PCIethanol=26,8 MJ/kg) và các loại ancol khác nói chung đều thấp hơn so với xăng (PCIxăng =42,5 MJ/kg) nên khi dùng ethanol để pha trộn vào xăng sẽ làm giảm công suất động cơ so với khi dùng xăng Tuy nhiên sự giảm công suất này là không đáng kể nếu ta pha với số lượng ít [8]

- Cồn có chứa axít axêtic gây ăn mòn kim loại, ăn mòn các chi tiết máy động cơ làm giảm

thời gian sử dụng động cơ

- Ngọn lửa của nhiên liệu cồn cháy không có màu, điều này sẽ gây khó khăn trong việc nghiên cứu quá trình cháy của nhiên liệu cồn

Tóm lại việc sử dụng gasohol có nhiều ưu điểm nhưng cũng có những mặt hạn chế Tuy nhiên khi phân tích tương quan giữa các mặt lợi và hại ta vẫn thấy mặt lợi lớn hơn, mang ý nghĩa chiến lược hơn

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu NLSH trong và ngoài nước.

Hiện nay có khoảng 50 nước trên thế giới khai thác và sử dụng nhiên liệu sinh học ở các mức

độ khác nhau Nhiên liêu sinh học được dùng làm nhiêu liệu cho ngành giao thông bao gồm: Dầuthực vật sạch, etanol, diesel sinh học, dimetyl ether (DME), ethyl tertiary butyl ether (ETBE) vàcác sản phẩm từ chúng [11]

Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít etanol (75% dùng làm nhiên liệu) so vớinăm 2003 là 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn dieselsinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn Sản lượng etanol ở một số nước

đứng đầu trên thế giới được chỉ ra ở Bảng 1 [12]

Bảng 1: Tổng sản lượng etanol hàng năm ở một số nước

Tổng sản lượng Ethanol hàng năm của 15 nước đứng đầu

(2004-2006) (Triệu tấn

gallon Mỹ)

Tổng sản lượng Ethanol hàng năm

15 nước đứng đầu (2007)(Triệu tấn gallon Mỹ)Xếp

Đất nước /Vùng

nành cho mục tiêu sản xuất xăng sinh học vừa tiêu thụtrong nước vừa xuất khẩu Giá xăng etanolđược bán bằng nửa giá xăng thường tại Brazil

Hoa kỳ sản xuất Etanol chủ yếu từ hạt bắp, hạt cao lương và thân cây cao lương ngọt, và củcải đường Khoảng 17% sản lượng bắp sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ dùng để sản xuất etanol.Hoa Kỳ đặt chỉtiêu sản xuất E10 để cung cấp 46% nhiên liệu cho xe hơi năm 2010, và 100% vào

2012 Hãng General Motor đang thực hiện dự án sản xuất E85 từ cellulose (thân bắp), và hiện cókhoảng hơn 4 triệu xe hơi chạy bằng E85 Hảng Coskata đang có 2 nhà máy lớn sản xuất xăngetanol Hiện tại nông dân Hoa Kỳ chuyển hướng sản xuất lúa mì và bắp cho xăng sinh học, vì vậy

số lượng xuất khẩu hạt ngũ cốc giảm từ nhiều năm nay, làm giá nông sản thế giới gia tăng Vì giácảxăng sinh học còn cao hơn xăng thường, chính phủ Mỹ phải trợ cấp, khoảng 1,9 USD cho mỗigallon (=3,78 lít) xăng sinh học, trợ cấp tổng cộng khoảng 7 tỷ USD/năm

triệu tấn etanol Nguyên liệu chính sản xuất etanol là củ cải đường

Pháp là nước thứ hai tiêu thụ nhiều etanol sinh học trong cộng đồng Âu châu với mức khoảng1,07 triệu tấn etanol và diesel sinh học năm 2006 Công ty Diester sản xuất diesel sinh học vàTéréos sản xuất etanol là 2 đại công ty của Pháp

Thụy Điển có chương trình chấm dứt hoàn toàn nhập khẩu xăng cho xe hơi vào năm 2020,

thay vào đó là tự túc bằng xăng sinh học Hiện nay, 20% xe ở Thụy Điển chạy bằng xăng sinhhọc, nhất là xăng etanol Thụy Điển đang chế tạo xe hơi vừa có khả năng chạy bằng etanol vừa cókhả năng chạy bằng điện Để khuyến khích sử dụng xăng sinh học, chính phủ Thụy Điển khôngđánh thuế xăng sinh học, và trợ cấp xăng sinh học rẻ hơn 20% so với xăng thông thường, khôngphải trả tiền đậu xe ở thủ đô và một số thành phố lớn, bảo hiểm xe cũng rẻ hơn

Vương quốc Anh đặt chỉ tiêu 5% xe giao thông sử dụng xăng sinh học năm 2010 Hiện tại các

xe bus đều chạy xăng sinh học Hảng hàng không Virgin (Anh quốc) bắt đầu sử dụng xăng sinhhọc cho máy bay liên lục địa

Trung quốc đã sản xuất 920.000 tấn etanol Chỉ tiêu sản xuất 4 triệu tấn etanol vào năm 2010,

và 300 triệu tấn etanol vào 2020 Hiện nay, Trung quốc chỉ cho phép trồng sắn, lúa miến ngọt vàmột số hoa màu không quan trọng khác trên các loại đất nghèo dinh dưỡng, không thích ứng sảnxuất nông nghiệp như ở Shangdong và Xinjiang Uygur

Ấn Độ, Chính phủ đã có chính sách sử dụng xăng etanol E5 hiện nay, và E10 và E20 trongnhững năm tới Ần Độ gia tăng diện tích trồng cây dầu lai để sản xuất diesel sinh học, và diệntích mía cho sản xuất xăng etanol

Thái Lan bắt đầu nghiên cứu sản xuất xăng sinh học từ năm 1985 Năm 2001, Thái Lanthành lập Uỷ ban nhiên liệu sinh học để điều hành và phát triển nghiên cứu nhiên liệu sinh học.Xăng E10 đã bắt đầu bán ởcác trạm xăng từ 2003

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng và phương hướng phát triển NLSH ở nước ta.

- Đứng trước cuộc khủng hoảng năng lượng trên, Việt nam cũng đã tiến hành nghiên cứu sửdụng các dạng năng lượng tái tạo Trong đó năng lượng sinh học rất được chú ý Các cuộc hộithảo diễn ra vào tháng 7/2006 tại Tp HồChí Minh và tháng 10/2007 tại Hà Nội đã thu hút sự chú

ý của hàng trăm nhà khoa học và kinh doanh chung quanh vấn đề xăng sinh học Hội thảo này đềcập đến 3 lý do chính hạn chế phát triển xăng sinh học là: [13]

 Số lượng nguyên liệu sản xuất xăng sinh học là tinh bột ngủ cốc, mật rỉ đường và mỡ cá

ba sa còn hạn chế

 Chưa có đầu tư thích đáng vì chưa có hỗ trợ của Chính phủ

 Chính phủ chưa có chính sách, chiến lược phát triển nhiên liệu sinh học Các nhà khoahọc và kinh doanh đang mong chờ Chính phủ ban hành chính sách và luật lệ rõ ràng.Nhiều công ty đã sẵn sàng đầu tư nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học như míađường Lam Sơn ở Thanh Hoá, Sài Gòn Petro, Công ty Rượu Bình Tây, Công ty ChíHùng, v.v Tuy nhiên chưa có một nhà kinh doanh nào dám mạnh dạn đầu tư nghiên cứukhi chính phủ chưa có chính sách quy định cụ thể

“Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã đượcChính phủ phê duyệt vào ngày 20/11/2007 theo đó “Giai đoạn 2011-2015, sẽ phát triển mạnh sảnxuất và sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu truyền thống, mở rộng quy mô sản xuất vàmạng lưới phân phối phục vụ cho giao thông và ngành sản xuất công nghiệp khác Đến năm

2020, công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam sẽ đạt trình độ tiên tiến trên thế giới,với sản lượng đạt khoảng 5 tỷ lít xăng E10 và 500 triệu lít dầu biodiesel B10/năm”

- Việt Nam với đất hẹp (diện tích canh tác khoảng 9,3 triệu ha), dân đông (85 triệu năm

2007, trung bình mỗi đầu người 0,11 ha), lại nghèo (GDP trung bình là US$726/đầu người năm2006), vùng sản xuất nông nghiệp chính là đồng bằng Cửu Long và Sông Hồng đã quá tải Đấtcanh tác hiện nay phải tiếp tục sản xuất lương thực thiết yếu cho đời sống người dân Vì vậy, ViệtNam phải tìm nguồn nguyên liệu thực vật nào để sản xuất xăng sinh học mà không ảnh hưởngđến sản xuất và cung cấp lương thực Cụ thể là:

 Không ảnh hưởng đến diện tích đất trồng cây lương thực, chăn nuôi gia súc, nuôi cá tômhiện tại

 Không được phá thêm rừng

 Thích hợp trên diện tích đất bỏ hoang cằn cổi, sa mạc hoá, tổng cộng khoảng 10 triệu ha,gồm đất đồi trọc ở Miền Bắc (4,77 triệu ha), Bắc Trung Bộ (1,9 triệu ha), phía Nam Trung

Bộ (1,63 triệu ha), và Tây nguyên (1,05 triệu ha)

 có hiệu quả kinh tế cao

 Tăng lợi nhuận, giúp xoá đói giảm nghèo cho nông dân

- Ở nước ta, công nghệ sản xuất ethanol còn rất nhỏ bé và lạc hậu Chỉ có ngành sản xuấtethanol sinh học mà nguồn nguyên liệu chủ yếu từ tinh bột (sắn, ngô, khoai…) và từ rỉ đường.Hoàn toàn chưa có nhà máy sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose (rơm rạ,

mùn cưa, cây cỏ…) Sản phẩm chủ yếu là ethanol thực phẩm (nồng độ 40% đến 45%) và cồncông nghiệp (nồng độ từ 95,57% đến 96%), một lượng nhỏ được làm khan thành ethanol tuyệtđối (nồng độ 99,5%).

Hiện tại có một số ít nhà máy sản xuất ethanol công nghiệp có công suất tương đối như nhàmáy rượu Hà Nội, nhà máy rượu Bình Tây, nhà máy rượu Tam Hiệp

Do chưa đáp ứng được nhu cầu nên hiện nay ta vẫn phải nhập khẩu một lượng ethanol tuyệtđối đóng chai chủ yếu để làm hoá chất cho các nhu cầu khác nhau Không có khả năng sử dụngethanol tuyệt đối làm nhiên liệu vì giá thành đắt (Giá tại thời điểm hiện tại cồn 99,5% loại TrungQuốc có giá 55.000đ/lít)

- Ở nước ta, muốn phát triển việc dùng ethanol làm nhiên liệu cần phải có chương trình sảnxuất ethanol tầm cỡ quốc gia Việc đó đòi hỏi những bước đi thật cụ thể theo một chiến lược đãhoạch định rõ ràng

Trong mấy tháng đầu năm nay, tình hình sản xuất ethanol nhiên liệu ở nước ta đã có bướckhởi sắc Chỉ trong vòng hơn 1 tháng, nước ta đã chứng kiến 2 sự kiện quan trọng để phát triểnviệc dùng ethanol nhiên liệu Đó là:

Ngày 09/03/2007 Petrosetco (thuộc PetroVietnam) ký kết thỏa thuận hợp tác thành lập liêndoanh xây dựng nhà máy sản xuất ethanol sinh học đầu tiên tại Việt Nam với tập đoàn Itochu củaNhật Bản Toàn bộ sản phẩm của nhà máy là cồn 99,8% sẽ cung ứng cho thị trường trong nước

để pha vào xăng, phục vụ cho các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải Với công suất

100 triệu lít ethanol/năm, liên doanh giữa Petrosetco & Itochu mới đáp ứng được 1/7 nhu cầuhiện tại Trong tương lai Petrovietnam sẽ xây dựng ít nhất 6 nhà máy nữa với nguồn nguyên liệuđầu vào không chỉ là sắn lát mà còn từ mật rỉ, ngô và gạo Có thể nói việc ra đời liên doanh giữaPetrosetco & Itochu trong dự án này là bước ngoặt quan trọng mở đường cho sự phát triển củaxăng pha cồn nói riêng và nhiên liệu sinh học nói chung ở Việt Nam [14]

Không lâu sau lễ ký liên doanh giữa Petrosetco & Itochu, Việt Nam đã có thêm một nhà máysản xuất ethanol khan nữa Ngày 12/04/2007 vừa qua, công ty Đồng Xanh hợp tác với UBNNtỉnh Quảng Nam tiến hành khởi công xây dựng nhà máy sản xuất ethanol 99,5% tại Đại Tân, ĐạiLộc, Quảng Nam Mặc dù sản phẩm của nhà máy không trực tiếp phục vụ cho nhu cầu trongnước mà được đưa đi xuất khẩu nhưng sự ra đời của nhà máy đã khuấy động phong trào sản xuấtethanol khan ở nước nhà mà đáng lẽ ra nó phải được phát triển từ lâu [15]

Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

BIO-ETHANOL

2.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất ethanol.

 Định nghĩa

Công nghệ sản xuất ethanol là việc thực hiện quá trình chuyển hóa các nguyên liệu chứa tinhbột, đường, xenluloza thành Ethanol (C2H5OH)

 Các phương pháp sản xuất ethanol

Ethanol có thể sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau:

 Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp:

Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp sản xuất ethanol bằng nhiều phương pháp hoá học khácnhau Trong công nghệ tổng hợp hoá dầu, ethanol được sản xuất bằng dây chuyền công nghệhydrat hoá đối với khí etylen hoặc công nghệ cacbonyl hoá với methanol

• Hydrat hoá: CH2=CH2 + H2O  C2H5OH

• Cacbonyl: CH3OH + CO + 2H2  C2H5OH + H2O

 Công nghệ sản xuất ethanol sinh học:

Công nghệ này dựa trên quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có trong tự nhiên như:nước đường ép, ngô, sắn, mùn, gỗ

(C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6  2 C2H5OH + 2CO2 + Q

Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công đoạn là công đoạn lênmen nhằm sản xuất Bio-ethanol có nồng độ thấp và công đoạn chưng cất - làm khan để sản xuấtethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng

Hiện nay sản xuất cồn chủ yếu là theo phương pháp sinh học

 Các nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol

Nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol chủ yếu từ:

• Các loại nguyên liệu chứa đường: mía, củ cải đường, thốt nốt …

• Các loại nguyên liệu chứa tinh bột: sắn, ngô, gạo, lúa mạch, lúa mì…[6]

• Các loại nguyên liệu chứa cellulose: rơm, trấu, bả mía, lõi ngô, vỏ ngô, cỏ dại…

2.2 Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học (Bioethanol) từ sắn lát với công nghệ Applied Process Technology International - APTI (Delta-T).

 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất ethanol.

- Khí CO2 thô sẽ được rửa sơ bộ bằng nước để tách lượng cồn bị cuốn theo, sau đó CO2 đượcđưa đến phân xưởng thu hồi và hóa lỏng CO2

- Dịch sau lên men (giấm chín) có nồng độ Ethanol thấp (9 ÷ 14%v/v), cần phải loại bỏ tối đalượng nước bằng phương pháp chưng cất, tinh luyện Tuy nhiên do hiện tượng điểm đẳng phícủa hỗn hợp Ethanol và nước nên sau công đoạn chưng cất Bio-Ethanol thu được chỉ đạt nồng độ

Sắn lát

Nghiền

Chuẩn bịdịch vàtách cát

Hồ hóa và nấu

Nhân mengiống và lênmen

Ethanol99,5%

Ly tâm dịch

hèm

Thức ăn chăn nuôi

sấy bã

-Biogas - Xử

lý nước thải

95-96 %v/v Để sử dụng làm nhiên liệu, Bio-Ethanol tiếp tục được đưa qua công đoạn tách nước

để đạt nồng độ tối thiểu 99,8 %v/v

- Dịch hèm thải ra từ đáy của hai tháp chưng cất thô được đưa đến Decanter (máy ly tâm) đểtách các thành phần rắn có trong dịch hèm Các bước xử lý tiếp theo là sấy bã và xử lý nước thải

có thu hồi Mêtan

 Hiệu suất của các công đoạn chính:

• Hiệu suất lên men: 94%

• Hiệu suất chưng cất: 99%

• Hiệu suất tách nước: 99,5%

• Hiệu suất tổng của nhà sản xuất chính (từ hồ hóa đến tách nước): 90,7%

2.2.1 Sơ đồ khối của cụm hệ thống tiếp nhận sắn - nghiền thô - tồn trữ - nghiền mịn

Cụm hệ thống bao gồm từ khâu tiếp nhận sắn lát đến khu vực nghiền sắn Sắn được nghiềnmịn để tạo thành bột sắn có kích thước đạt yêu cầu và chuyển tới các công đoạn tiếp theo của nhàmáy Cụm hệ thống bao gồm các hệ thống như sau:

 Vận chuyển sắn sau khi bẻ gãy sơ bộ đến kho chứa hoặc hệ thống làm sạch.

 Vận chuyển sắn từ kho chứa đến hệ thống làm sạch

 Hệ thống làm sạch và bẻ gãy sơ bộ sắn

• Sắn lát được thu nhận tại nhà máy được làm sạch sơ bộ trước khi bẻ gãy sơ bộ Hệthống làm sạch sơ bộ được thiết kế để phân tách kim loại, cát, đất đá và các thành phầnkhác đi theo sắn

• Mục đích của hệ thống: bẻ gãy sơ bộ nhằm giảm kích thước của sắn lát, từ kích thướclớn thành kích thước nhỏ hơn (khoảng 15 – 20mm) Sắn sau khi bẻ gãy sơ bộ có thểđược vận chuyển đến kho để lưu trữ hoặc chuyển trực tiếp vào sản xuất

 Kho chứa sắn:

Kho sắn được thiết kế với những yêu cầu sau:

 Là loại kho khép kín, có hệ thống thông thoáng

 Công suất làm việc bằng 70% công suất chứa của toàn bộ kho

 Hệ thống tiếp nhận, vận chuyển, tháo liệu tự động

 Khống chế độ ẩm thấp hơn 14% và nhiệt độ cao hơn 35oC bằng khí nóng tự nhiên haycưỡng bức nhằm đảm bảo tổn thất dưới 3% khối lượng sau 6 tháng tồn chứa

 Hệ thống làm sạch

• Hệ thống sẽ nhận sắn từ kho chứa hoặc từ hệ thống bẻ gãy sơ bộ

• Mục đích của hệ thống này là loại bỏ các tạp chất có mặt trong sắn lát như đất đá, cát,kim loại… tránh gây nguy hại cho các búa nghiền trong hệ thống nghiền Sắn sau khilàm sạch sẽ vận chuyển đến hệ thống nghiền

Bột sắn sau nghiền được chứa tại silô trung gian, tại đây bột sẽ được cân tự động và chuyểnđến khu vực chuẩn bị dịch bột Silô trung gian được thiết kế nhằm đảm bảo các công đoạn phíasau hoạt động liên tục trong quá trình thay lưới sàn hoặc các sự cố của máy nghiền.

2.2.2 Sơ đồ dòng của khu vực chuẩn bị dịch và tách cát.

 Thuyết minh:

Bột sắn sau nghiền được hòa trộn cùng với dòng dịch gồm nước công nghệ, dịch hèm loãng

và dòng dịch Grits hồi lưu từ đỉnh hệ thống cyclone cấp 2 của hệ thống cyclone tách cát Dịch bộtđược đưa đến thùng có trang bị cánh khuấy, được gia nhiệt lên 40 – 50oC để tránh tinh bột lơlửng trong nước Sau đó được dẫn qua thiết bị đồng nhất và đến hệ thống cyclone 3 cấp tách cáttriệt để

• Hệ thống cyclone cấp 1: Dòng đỉnh chứa 23% khối lượng tinh bột và đã tách sạch cát,được vận chuyển đến công đoạn hồ hóa Dòng đáy được bơm qua hệ thống cyclone cấp 2

• Hệ thống cyclone cấp 2: Dòng đỉnh là dòng dịch bột được hồi lưu ( dịch Grits) Dòng đáyđược bơm qua hệ thống cyclone cấp 3

• Hệ thống cyclone cấp 3: Dòng đỉnh được quay về tại đầu hút của bơm cấp dịch cho hệthống cyclone cấp 2 Dòng đáy chủ yếu là nước và cát tiếp tục được phân tách tại thiết bịlắng và tuyển nổi đồng thời hồi lưu triệt để lượng tinh bột bị cuốn theo

2.2.3 Sơ đồ dòng của khu vực hồ hóa và nấu.

 Thuyết minh:

- Dịch bột từ cụm công nghệ chuẩn bị dịch và tách cát tiếp tục được hòa trộn với nước ngưngcông nghệ, được duy trì ở nhiệt độ khoảng 82oC Enzyme Alpha-amylaza được đưa vào nhằm bẻgãy tinh bột thành đường có khả năng lên men NH3 được thêm vào để điều chỉnh pH, đồng thờicung cấp dinh dưỡng cho men Một phần dịch hèm loãng có thể được bổ sung vào thùng hòatrộn

- Dịch sau hòa trộn được bơm đến thùng hồ hóa Thời gian lưu của dịch ở thùng hồ hóa là 120phút để đủ thời gian cho enzyme Alpha-amylaza tiếp tục bẻ gãy những chuỗi tinh bột thànhđường đơn Sau đó dịch được gia nhiệt bằng hơi tại thiết bị trao đổi nhiệt nhằm chuyển hóa tinhbột triệt để và tiệt trùng dòng dịch Sau đó, dịch được làm lạnh 2 cấp bằng giấm chín và nước làmmát đến nhiệt độ 32oC và cung cấp cho khu vực lên men

- Dung dịch H2SO4 được bổ sung tại đầu ra của thùng hồ hóa nhằm giảm pH xuống thích hợpcho quá trình nhân men Dòng dịch hèm loãng cũng có thể bổ sung vào vị trí này để giảm pH,điều này sẽ làm giảm lượng H2SO4 tiêu thụ nhưng sẽ làm tăng thành phần chất rắn trong dịch

2.2.4 Sơ đồ dòng của khu vực nhân men giống và lên men.

 Thuyết minh:

- Hệ thống lên men gồm: thùng nhân men giống, thùng lên men cùng kích thước và thùng sinhgiấm chín Sử dụng quá trình lên men theo mẻ để chuyển hóa đường có khả năng lên men thànhEthanol và CO2 dựa trên hoạt động của men

- Quá trình nhân men giống diễn ra ở thùng được trang bị cánh khuấy và được làm lạnh bênngoài bằng bơm tuần hoàn và thiết bị làm lạnh Các dòng nạp vào thùng nhân giống với các mụcđích như sau:

• Men giống: đã được hoạt hóa từ men khô ở thùng hòa trộn men

• Dịch bột: cung cấp nguồn thức ăn cho men

• Nước công nghệ: giảm % thành phần rắn

• Enzyme Gluco-amylaza: chuyển hóa dextrin và đường đa thành đường glucô làm nguồnthức ăn cho men giống

• Urê: là chất dinh dưỡng cho men

• H2SO4: điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình nhân men

• Không khí (khí nén): cung cấp Oxy để men phát triển

• Dầu chống tạo bọt (nếu cần)

- Quá trình nhân men theo mẻ và toàn bộ mẻ nhân men sẽ được cấp cho thùng lên men khihoạt động của men đạt được điểm tối ưu, bình thường thời gian lưu dịch trong thùng nhân men là12h/mẻ

- Quá trình lên men theo mẻ với hiệu suất 94% và thời gian lưu 48h/mẻ Quá trình lên mensinh nhiệt nên phải tuần hoàn dịch đang lên men qua thiết bị làm mát bên ngoài để duy trì nhiệt

độ thùng lên men ở khoảng 32oC

- Sau khi đạt đủ thời gian lên men, giấm chín được bơm đến thùng chứa giấm chín Tại đâygiấm chín sẽ được cung cấp liên tục cho khu vực chưng cất Để thu hồi năng lượng, giấm chíntrước khi đến khu vực chưng cấp sẽ được gia nhiệt sơ bộ ở 1 trong 2 thiết bị trao đổi nhiệt mà tácnhân gia nhiệt là dịch sau nấu

- Khí CO2 thô sẽ được rửa sơ bộ bằng nước để tách lượng cồn bị cuốn theo, sau đó CO2 đượcđưa đến phẩn xưởng thu hồi và hóa lòng CO2 Khí CO2 sinh ra có thể tạo bọt trong thùng lênmen, do đó mỗi thùng lên men được trang bị các đầu phun chất chống tạo bọt khi cần

2.2.5 Sơ đồ dòng của khu vực chưng cất.

 Thuyết minh

Chưng cất là quá trình làm bay hơi ethanol có trong giấm chín và nâng nồng độ ethanol lênxấp xỉ 95 %

Ethanol trong giấm chín được tách ra khỏi dịch hèm sử dụng hệ thống với 3 tháp chưng cất.

Hệ thống chưng cất gồm: chưng cất thô và chưng cất tinh Chưng cất thô gồm 2 loại vận hành ở

áp suất khí quyển và vận hành ở áp suất chân không Chưng cất tinh vận hành ở áp suất xấp xỉ là3.4 bar(a)

Sau khi gia nhiệt, giấm chín đi vào tháp chưng thô Sản phẩm đáy của tháp thô, hay gọi làdịch hèm, được đưa đi xử lý Hơi ethanol từ đỉnh của các tháp thô được ngưng tụ và bơm đếntháp tinh Tại đây nó được nâng nồng độ lên 95%v Ethanol ra khỏi tháp tinh được đưa sang hệthống tách nước Dòng ra khỏi đáy tháp tinh chủ yếu là nước cùng với lượng nhỏ ethanol và cácchất hữu cơ dễ bay hơi được quay lại quá trình công nghệ

Hệ thống chưng cất được tính toán để hiệu suất sử dụng năng lượng là lớn nhất Phần cất củađỉnh tháp tinh được sử dụng để cung cấp nhiệt cho các tháp thô Hơi ngưng tụ được tuần hoàn lạitháp tinh làm dòng hồi lưu đỉnh Độ axit của sản phẩm được điều khiển bằng cách loại bỏ các khíkhông tan trong ethanol với một quá trình riêng

2.2.6 Sơ đồ dòng của khu vực tách nước.

 Thuyết minh

- Việc loại bỏ nước, làm khan cồn để sản xuất cồn nhiên liệu được thực hiện trong hệ thốngtách nước rây phân tử Rây phân tử làm việc cơ bản là hấp phụ chọn lọc ở pha hơi Trong trườnghợp này, nước được hấp phụ trong các mao quản trong khi ethanol thoát ra ngoài Nước bị hấpphụ sẽ được loại bỏ suốt trong giai đoạn tái sinh và được đưa trở lại hệ thống chưng cất để thuhồi ethanol Quá trình hấp phụ thực hiện ở áp suất dư trong khi quá trình tái sinh thực hiện ở ápsuất chân không

- Hệ thống giảm axit được thiết kế để loại bỏ CO2 và axit cacbonic làm cho nồng độ axit cao.Phần lớn dòng cồn khan sau khi ra khỏi tháp tách nước được ngưng tụ và đưa vào tháp khử axit.Một phần nhỏ hơi ethanol khan được đưa vào đáy tháp khử axit để tách khí CO2 còn lưu lại.Dòng lỏng (sản phẩm cuối cùng) thu được ở đáy của tháp khử axit được làm mát và chuyển đến