Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại việt nam

iv LỜI CẢM TẠ Trong suốt quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã được sự hướng dẫn tận tình của cán bộ hướng dẫn luận văn, thầy PGS.TS. Nguyễn Lê Ninh, cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ, truyền thụ những kiến thức quý báu giúp em vượt qua được những khó khăn để hoàn thành đề tài. Xin cảm ơn quý thầy cô giảng dạy lớp cao học đã truyền thụ những kiến thức quý báu, bổ ích để phục vụ cho công tác sau này và trong quá trình thực hiện luận văn. Xin cảm ơn các bạn đồng nghiệp, các bạn học viên khóa 2010 - 2012 đã giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu. Xin cảm ơn Ba mẹ, anh chị em đã động viên giúp đỡ vật chất lẫn tinh thần để tôi vượt qua bao khó khăn để hoàn thành luận văn. Tôi đã cố gắng hết sức để hoàn tất luận văn một cách tốt nhất có thể nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong sẽ nhận được sự đóng góp, chia sẻ ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn để để tài có thể phát triển ở mức cao hơn. Tôi xin chân thành cám ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2012 Người thực hiện luận văn Nguyễn Chí Hiếu v TÓM TT LUN VĔN Năng lượng là vấn đề sống còn của toàn nhân loại. Con người đang tận thu đến mức có thể các nguồn năng lượng hóa thạch (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá…) để thỏa mãn nhu cầu trước mắt. Nhưng dự trữ của các nguồn nhiên liệu này ngày càng cạn kiệt với tốc độ phi mã. Theo các điều tra quốc tế, nếu không tìm kiếm thêm được các nguồn dự trữ mới thì với tốc độ khai thác như hiện nay, khoảng 85,9 triệu thùng mỗi ngày, thì dự kiến dầu mỏ sẽ cạn kiệt sau 43 năm nữa . Với lượng khai thác 19 BBOE (tương đương triệu thùng dầu mỏ) mỗi ngày thì khí thiên nhiên cũng sẽ cạn kiệt sau 60 năm nữa. Với lượng khai thác khoảng 29,85 BBOE mỗi ngày thì than đá nhiều nhất là 148 năm nữa cũng sẽ cạn kiệt. Trong thực tế, lượng tiêu thụ từ ba nguồn cung cấp này đã và đang tăng lên hàng năm, thậm chí là tăng rất nhanh. Vào một vài thời điểm, sản lượng khai thác các tài nguyên này trong một khu vực, một quốc gia hoặc trên thế giới sẽ đạt đến giá trị cực đại và sau đó sẽ giảm cho xuống đến điểm mà tại đó việc khai thác sẽ không còn đem lại lợi nhuận hoặc không thể khai thác được nữa. Trong hoàn cảnh như vậy hy vọng rất nhiều của con người là trông chờ vào các nguồn năng lượng mới: quang năng, phong năng, thủy năng, địa năng, năng lượng hạt nhân và năng lượng sinh học. Năng lượng sinh học đang có những bước phát triển mang tính bứt phá trong những năm gần đây. Vì vậy đề tài “Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam” là đề tài thiết thực góp phần hạn chế sử dụng năng lượng hóa thạch, giảm ô nhiễm môi trường và có cơ sở để Việt Nam có những bước đi tương thích cho việc phát triển loại năng lượng này. 1. Mục Tiêu Nghiên Cu Của Lun Văn - Đánh giá khái quát tình hình các nguồn nhiên liệu sinh học phổ biến đã và đang được nghiên cứu, áp dụng ở Việt Nam. vi - Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. - Đưa ra các kết luận và kiến nghị để phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. 2. Phơng Pháp Nghiên Cu - Tập hợp các nguồn tài liệu có liên quan đến tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. - Tham khảo, phân tích tài liệu mà người nghiên cứu đã thu nhập được. Các vấn đề đã nghiên cứu trong luận văn: - Đánh giá các nguồn nhiên liệu mới sử dụng trên động cơ, chủ yếu là nhiên liệu cồn, biodiesel, khí biogas mà Việt Nam có thế mạnh khai thác và sử dụng. - Đánh giá được bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam cho đến thời điểm hiện nay (2012). Các vấn đề còn hạn chế trong luận văn : - Chủ trương của nhà nước. - Các chính sách và luật pháp. - Kỹ thuật nuôi trồng, khai thác, chế biến và sử dụng. ABSTRACT THESIS Energy is vital problems of mankind. People are recovered to the extent possible fossil energy resources (oil, natural gas, coal, etc.) to meet immediate needs. But reserves of this fuel increasingly exhausted with galloping speed. According to international surveys, if not looking to add new reserves, with the current rate of extraction, about 85.9 million barrels per day, expected oil will run out in 43 years. With mining 19 BBOE (millions of barrels of oil equivalent) per day, and natural gas will be exhausted in 60 years. With catches of about 29.85 BBOE per day, at most 148 years coal will also exhausted. In fact, sales from these three sources have been increasing every year, even growing quickly. At some point, the mining production resources in a region, a country or the world will reach a maximum value and then decreased to the point at vii which the operator will no longer profitable or not exploitable. In such circumstances hope a lot of people are looking forward to the new energy sources: solar, wind, hydro power, real power, nuclear energy and bioenergy. Bioenergy are identifiable development spurt in recent years. So the subject "rating overall picture of the situation of research and application of biofuels in Vietnam" is the subject practically contribute to limit the use of fossil energy, reduce pollution and is based Vietnam to take steps for the development of compatible types of energy. 1. Research goal of the thesis - Outline the situation assessment of bio-fuels has been widely studied, applied in Vietnam. - Assessing the overall picture of the situation of research and application of biofuels in Vietnam. - Provide conclusions and recommendations for the development of biofuels in Vietnam. 2. Research Methods - A set of source documents related to the research and application of biofuels in Vietnam. - Reference, document analysis research that has income. - The problems studied in the thesis: - Evaluation of new fuel sources used on the engine, mainly ethanol fuel, biodiesel, biogas which Vietnam has strengths to exploit and use. - Evaluate the overall picture of the research and application of biofuels in Vietnam until the present time (2012). The problem is limited in the thesis: - The policy of the state. - The policies and laws. - Technical aquaculture, mining, processing and use. viii MC LC TRANG Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt luận văn v Mục lục viii Danh mục các từ viết tắt xiii Danh sách các hình xv Danh sách các bảng xviii Chơng I. ĐẶT VN Đ 1 1.1 Lý Do Chn Đ Tài 1 1.2 Mục Tiêu Nghiên Cu 2 1.3 Đối Tng Nghiên Cu 2 1.4 Điểm Mi Của Đ Tài 3 1.5 Phơng Pháp Nghiên Cu 3 1.6 Phm Vi Nghiên Cu 3 Chơng II. TNG QUAN 4 2.1 Tình hình sử dụng nhiên liu mi cho đng cơ đốt trong hin nay 4 2.1.1 Trên thế giới 4 2.1.2  Việt Nam 8 2.1.2.1 Tiềm năng về nhiên liệu sinh học 10 2.1.2.2 Các Dự án nhiên liệu sinh học 12 2.2 Các ngun sn xut nhiên liu mi sử dụng cho đng cơ 15 2.2.1 Dầu thực vật 15 2.2.1.1 Thành phần hóa học của dầu thực vật 16 ix 2.2.1.2 Đặc tính dầu thực vật 16 2.2.2 Nhiên liệu Biodiesel 17 2.2.3 Thuận lợi sử dụng nhiên liệu dầu thực vật – biodiesel 22 2.2.4 Khó khăn sử dụng nhiên liệu dầu thực vật – biodiesel 22 2.2.5 nh hưởng của diesel sinh học đến độ bền của động cơ 23 2.2.6 Những mặt trái của quá trình phát triển nhiên liệu sinh học 25 2.2.6.1 Vấn đề lương thực- thực phẩm 25 2.2.6.2 Ô nhiễm và cạn kiệt nguồn tài nguyên nước 25 2.2.6.3 Giảm diện tích rừng 26 2.2.6.4 Nguy cơ từ sự độc canh 26 2.2.6.5 Nguy cơ về kinh tế, xã hội 26 2.2.7 Quy hoạch vùng nguyên liệu 27 Chơng III. CÁC LOI NHIÊN LIỆU SINH HC VÀ NG DNG CA CHÚNG 28 3.1 Nhiên liu Cn sử dụng trên đng cơ xăng 28 3.1.1 Yêu cầu nhiên liệu trên động cơ xăng 28 3.1.2 Nhiên liệu Cồn 28 3.1.2.1 u điểm nhiên liệu cồn 33 3.1.2.2 Nhược điểm nhiên liệu cồn 34 3.1.3 Nhiên liệu xăng pha cồn 34 3.1.4 Khả năng sử dụng xăng pha cồn 36 3.2 Nhiên liu sử dụng trên đng cơ Diesel 38 3.2.1 Mơ ̃ cá 38 3.2.2 Sản xuất Biodiesel từ dầu ăn phế thải 40 3.2.3 Các loại cây có dầu 43 3.2.3.1 Dầu dừa 43 3.2.3.2 Dầu cây Jatropha 45 3.2.3.2.1 Nguồn gốc 46 3.2.3.2.2 Đặc điểm 46 x 3.2.3.2.3 Giá trị sử dụng 47 3.2.3.2.4 Về kinh tế, xã hội 47 3.2.3.2.5 Về môi trường 48 3.2.3.2.6 Bã sau khi ép dầu làm phân hữu cơ và thức ăn chăn nuôi 49 3.2.3.3 Tình hình trồng Jatropha 50 3.2.3.3.1 Trên thế giới 50 3.2.3.3.2  Việt Nam 51 3.2.3.4 Các loại cây có dầu khác 53 3.2.4 Biodiesel từ tảo biển 54 3.3 Nhiên liu biogas sử dụng trên đng cơ 57 3.3.1 Các thành phần hóa học trong biogas 58 3.3.2 Cơ sở lý thuyết của công nghệ biogas 64 3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 66 3.3.4 Thiết kế hầm biogas 66 3.3.5 Một số loại hầm biogas thông dụng 66 3.3.5.1 Loại hầm sinh khí kiểu vòm cố định 66 3.3.5.2 Loại hầm sinh khí có nắp đậy di động 67 3.3.5.3 Loại hầm sinh khí dùng vật liệu composite 67 3.3.6 Những ưu nhược điểm và yêu cầu khi sử dụng nhiên liệu biogas 68 3.3.6.1 u điểm 68 3.3.6.2 Nhược điểm 68 3.3.6.3 Yêu cầu 68 Chơng IV. TỊNH HỊNH NGHIÊN CU NHIÊN LIỆU SINH HC 70 4.1 Các lun văn nghiên cu v nhiên liu cn 70 4.2 Các lun văn nghiên cu biodiesel t dầu ht jatropha 73 4.3 Các lun văn nghiên cu biodiesel t mỡ cá tra, cá ba sa 76 4.4 Các lun văn nghiên cu biodiesel t dầu da 79 4.5 Các lun văn nghiên cu v biodiesel t dầu ăn ph thi 79 4.6 Các lun văn nghiên cu v biodiesel t dầu đu nành 80 xi 4.7 Các lun văn nghiên cu v biodiesel t dầu ht cao su 81 4.8 Các lun văn nghiên cu v biodiesel t dầu to 81 4.9 Các lun văn nghiên cu v Biogas 82 4.10 Kt qu nghiên cu áp dụng E5/E10 ti Vit Nam 85 4.11 Sn xut cn ethanol t rơm r 89 4.12 Nhiên liu khí biogas 91 4.12.1 Phương pháp chọn động cơ để sử dụng khí biogas 91 4.12.2 Phương pháp tách H 2 S và CO 2 94 4.12.2.1 Thiết bị tách H 2 S 94 4.12.2.2 Tháp tách CO 2 97 4.12.2.3 Tách hơi nước 98 4.12.3 Động cơ sử dụng kết hợp biogas/xăng 98 4.12.4 Các nghiên cứu sử dụng khí biogas trên động cơ xe máy và động cơ diesel 102 4.12.5 Tiềm năng sử dụng biogas ở Việt Nam 105 4.13 Kt lun 108 Chơng V. TỊNH HỊNH NG DNG NHIÊN LIỆU SINH HC 110 5.1 Các dự án xây dựng Nhà máy ethanol nhiên liu ti Vit Nam 110 5.1.1 Công ty TNHH Nhiên Liệu Sinh Học Phương Đông 111 5.1.1.1 Tổng quan Dự án Nhà Máy Ethanol Bình Phước 112 5.1.1.2 Vị trí xây dựng nhà máy 113 5.1.2 Nhà máy Bio-Ethanol Dung Quất 114 5.2 Tình hình ng dụng Biodiesel 116 5.2.1 Công ty Biodisel Minh Tu ́ 116 5.2.2 Công nghệ sản xuất Biodiesel từ mỡ các tra, cá ba sa của ông Hồ Xuân Thiên, Công ty Agifish (An Giang) 119 5.3 Tình hình ng dụng xăng sinh hc E5 120 5.3.1 Lễ ra mắt Xăng Sinh Học E5 120 5.3.2 Hiện trạng phân phối xăng E5/E10 tại Việt Nam 123 xii 5.4 Kh năng ng dụng của nhiên liu biogas 124 5.5 Kt lun 126 Chơng VI. KẾT LUN VÀ KIẾN NGH 128 6.1 Kt lun 128 6.2 Kin ngh 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 xiii BẢNG CÁC T VIẾT TT RON: (Research Octane Number) Chỉ số octane nghiên cứu. ASTM: (American Society for Testing and Materials) Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Kỳ. EN: (European National) Những quốc gia Châu Âu B5: 5 % biodiesel, 95 % diesel. B10: 10 % biodiesel, 90 % diesel. B100: Biodiesel 100 %. E5: 5 % ethanol, 95 % xăng. E10: 10 % ethanol, 90 % xăng. E15: 15 % ethanol, 95 % xăng. 1 gallon = 3,785 lít. ppm: (Parts per million): Một phần triệu. BBOE: (billion barrel of oil equivalent): Tương đương triệu thùng dầu mỏ. EPA: (Environmental Protection Agency) Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ. RFS: (Renewable Fuel Standard) Tiêu chuẩn nhiên liệu tái tạo. DON: (Department of the Navy) Bộ Hải quân Mỹ. DOE: (Department of Energy) Bộ năng lượng Mỹ. PDU: (Power distribution unit) Đơn vị phát triển nhiên liệu sinh học. EU: (European Union) Liên minh Châu Âu. FP7: (The Seventh Framework Programme of the European Union) Chương trình khung thứ bảy của Liên minh châu Âu. NLSH: Nhiên liệu sinh học. JICA: (Japan International Cooperation Agency) Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản. PVN: (PetroVietnam) Tập đoàn Dầu khí Việt Nam. PV OIL: (PetroVietnam OIL) Tổng Công ty Dầu Việt Nam. KHKT: Khoa học kỹ thuật. [...]... liệu sinh học trên động cơ đốt trong phổ biến ở Việt Nam 2 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam 1.4 Điểm M i Của Đ Tài - Đư tập hợp được một khối lượng lớn các nguồn tài liệu có liên quan đến tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam - Phân tích, đánh giá các vấn đề khai thác, nghiên cứu và ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. .. Tiêu Nghiên C u - Đánh giá khái quát tình hình các nguồn nhiên liệu sinh học phổ biến đư và đang được nghiên cứu, áp dụng ở Việt Nam - Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam - Đưa ra các kết luận và kiến nghị để phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam 1.3 Đối T ng Nghiên C u Các nguồn tài liệu đư và đang được đề cập để nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu. .. - Đánh giá được bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam cho đến thời điểm hiện nay (2012) Các vấn đề còn hạn chế: - Chủ trương của nhà nước - Các chính sách và luật pháp - Kỹ thuật nuôi trồng, khai thác, chế biến và sử dụng 3 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam Ch ơng II T NG QUAN 2.1 Tình hình sử dụng. .. nghiệp nhiên liệu sinh học tại Việt Nam Các Dự án phát triển gần đây do JICA, Chính phủ Hà Lan và Hàn quốc đư hỗ trợ nghiên cứu sản xuất thí điểm nhiên liệu sinh học Việt Nam rất nhiệt tình tham gia vào hợp tác quốc tế và đầu tư trực tiếp nước ngoài để phát triển nhiên liệu sinh học Thông qua những kênh này, Việt Nam có 14 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại. .. xuất nhiên liệu sinh học nhằm đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của quốc gia cho đến năm 2015 11 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam Từ năm 2016 đến 2025, Việt Nam sẽ xây dựng ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học hiện đại để sản xuất được 100% nhu cầu của quốc gia về xăng E5 và B5, cung cấp 5% nhu cầu nhiên liệu cần thiết cho toàn bộ xe gắn máy của Việt. .. với từng loại sinh khối cũng khác nhau Tối ưu hóa quy trình chuyển hóa cũng là yêu cầu để giảm giá thành diesel sinh học và nâng cao chất lượng của nhiên liệu từ tảo Tuy nhiên, việc triển khai ứng dụng các kết quả nghiên cứu này trên thực tế vẫn chưa được thực hiện 9 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam Ethanol sinh học là loại nhiên liệu thay thế... ơng Pháp Nghiên C u - Tập hợp các nguồn tài liệu có liên quan đến tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam - Tham khảo, phân tích tài liệu mà người nghiên cứu đư thu nhập được 1.6 Ph m Vi Nghiên C u Các vấn đề cần nghiên cứu: - Đánh giá các nguồn nhiên liệu mới sử dụng trên động cơ, chủ yếu là nhiên liệu cồn, biodiesel, khí biogas mà Việt Nam có thế mạnh khai thác và sử dụng dùng... đầu tư là 3,7 triệu USD, 2010-2011 (Nguồn: Cơ sở dữ liệu 2010 của AITVN) [23] 13 Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học tại Việt Nam Mặc dù đây chưa phải là danh sách hoàn chỉnh các Dự án nhiên liệu sinh học nhưng những hoạt động vừa được đề cập đến ở trên đư mô tả phần nào môi trường đầu tư nhiên liệu sinh học năng động trong những năm vừa qua sau khi được khuyến... duyệt dự án trồng các loại cây làm nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học, phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học, soạn thảo quy hoạch và chính sách hỗ trợ phát triển nhiên liệu sinh học tại Việt Nam và kiểm định và ứng dụng xăng sinh học tại Việt Nam [23] Vào tháng 06/2008, Bộ NN & PTNN đư phê duyệt Dự án nghiên cứu phát triển cây dầu mè tại Việt Nam Năm 2007 và 2008, Bộ Tài chính đư... sinh học Brazil hy vọng hợp tác với Nam Phi để phát triển nhiên liệu sinh học, vì nam Phi và nhiều quốc gia Châu Phi có tiềm lực lớn về nhiên liệu sinh học [4] Cuối năm 2009 định thành lập n Độ phê chuẩn chính sách về nhiên liệu sinh học và quyết y ban quốc gia về nhiên liệu sinh học Mục tiêu đề ra là đến năm 2017 việc phối hợp sử dụng nhiên liệu sinh học đạt đến chỉ tiêu 20%, bao gồm diesel sinh học . Tiêu Nghiên Cu Của Lun Văn - Đánh giá khái quát tình hình các nguồn nhiên liệu sinh học phổ biến đã và đang được nghiên cứu, áp dụng ở Việt Nam. vi - Đánh giá bức tranh toàn cảnh tình hình. đến tình hình nghiên cứu ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. - Tham khảo, phân tích tài liệu mà người nghiên cứu đã thu nhập được. Các vấn đề đã nghiên cứu trong luận văn: - Đánh giá. hình nghiên cứu, ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. - Đưa ra các kết luận và kiến nghị để phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam. 2. Phơng Pháp Nghiên Cu - Tập hợp các nguồn tài liệu