trình bày triển vọng phát triển cây trồng biến đổi gen phục vụ sản xuất nhiên liệu sinh học về mặt công nghệ và phân tích các tác động về mặt môi trường khi phát triển loại cây trồng này

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN ĐỀ: TRÌNH BÀY TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC VỀ MẶT CÔNG NGHỆ VÀ PHÂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

CHUYÊN ĐỀ:

TRÌNH BÀY TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN PHỤC VỤ SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC VỀ MẶT CÔNG NGHỆ VÀ PHÂN TÍCH CÁC TÁC ĐỘNG VỀ MẶT MÔI TRƯỜNG KHI PHÁT TRIỂN LOẠI CÂY TRỒNG NÀY

GVHD PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo

2

Ảnh hưởng tới môi trường khi áp dụng

N I DUNG ỘI DUNG

NHIÊN LIỆU

Sản xuất công-nông nghiệp

Phát triển công nghệ

Nhiên liệu truyền thống

Tình hình sử dụng các nguồn NL trên thế giới

6

Nhiên liệu sinh học là gì?

8

Nhiên liệu sinh học (biofuel) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn

gốc từ:

Nhiên liệu sinh học (biofuel) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn

gốc từ:

Diezel sinh học

= diezel truyền thống

Phân loại

Bảng: tổng sản lượng diesel sinh học hàng năm ở một số nước trên thế giới

Tổng sản lượng diezen sinh học hàng năm của 10 nước

đứng đầu (2004-2006) (Triệu tấn gallon Mỹ)

Tổng sản lượng diezen sinh học hàng năm của 10 nước

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

hạng Đất nước 2006 2005 2004 Xếp hạng Đất nước, Khu vực 2007

ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định số 177/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” tại Việt Nam với mục tiêu tổng quát là Phát triển NLSH, một dạng năng lượng mới, tái tạo được để thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch truyền thống, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường

năm 2010, xây dựng và phát triển được các mô hình sản xuất thử nghiệm và sử dụng nhiên liệu sinh học quy mô 100.000 tấn xăng sinh học E5 và 50.000 tấn dầu sinh học B5/

năm, bảo đảm đáp ứng 0,4% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

năm 2010, xây dựng và phát triển được các mô hình sản xuất thử nghiệm và sử dụng nhiên liệu sinh học quy mô 100.000 tấn xăng sinh học E5 và 50.000 tấn dầu sinh học B5/

năm, bảo đảm đáp ứng 0,4% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

Đến năm 2025, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 1,8 triệu tấn, đáp

ứng khoảng 5% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

Đến năm 2025, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 1,8 triệu tấn, đáp

ứng khoảng 5% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

Đến năm 2015, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 250.000 tấn (pha được 5

triệu tấn E5, B5), đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

Đến năm 2015, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 250.000 tấn (pha được 5

triệu tấn E5, B5), đáp ứng 1% nhu cầu xăng dầu của cả nước.

2 Hình thành và phát triển ngành công nghiệp sản xuất NLSH;

3 Xây dựng tiềm lực phục vụ phát triển NLSH;

4 Hợp tác quốc tế trên cơ sở chủ động tiếp nhận, làm chủ và chuyển giao các tiến bộ

kỹ thuật, công nghệ, thành tựu khoa học mới trên thế giới.

Nhà máy Nhiên liệu sinh học bio-ethanol Dung Quất đang vận hành 100% công suất, sẵn sàng phục vụ lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên liệu truyền thống

Kể từ ngày 1/12/2014 , xăng được sản xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ tiêu thụ trên địa bàn 7 tỉnh, thành phố là Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ, Quảng Ngãi, Bà Rịa - Vũng Tàu sẽ là xăng E5 và từ ngày 1/12/2015 xăng được sản xuất, phối chế, kinh doanh

để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ tiêu thụ trên toàn quốc là xăng E5 Với xăng E10, lộ trình áp dụng tương tự là 2016 và 2017.

14Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học

Hình: sản xuất biodiesel

Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học

Hình: sản xuất bio-ethanol từ đường

Hình: quá trình lên men của các chất hữu cơ do các vi sinh vật hiếm khí (Large, 1983)

16Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học

Nguyên liệu sx NLSH

Vô cùng phong phú

CÂY JATROPHA

Bảng: các nguồn sinh khối chính ở việt nam năm 2000

18

TT Sinh khối Khối lượng

(triệu tấn)

Năng lượng chứa đựng (GJ)

Tại sao lượng sử dụng

NLSH vẫn còn ít?

Và giải pháp tiềm năng

là

GMO

CÔNG NGHỆ BIẾN ĐỔI GEN

CÂY NHIÊN LIỆU

Gây đột biến hay chuyển gen các cây trồng để có năng suất sản phẩm cao hơn phục vụ cho quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học

Sử dụng các loại cây mà con người không thể ăn được, hay chỉ lấy một phần của cây trồng để sản xuất nhiên liệu

Tạo ra các loại cây nhiên liệu biến đổi gen có thể sản sinh ra các enzyme tiêu hóa cellulose của chính bản thân chúng

CELLULOSE → ETHANOL

Trở ngại thương mại hóa

Đưa gen tạo enzyme cellulase vào chính bản thân cây nhiên liệu

24

Sau đấy người ta nghiên cứu một

mức cao hơn là không cần dùng vi

khuẩn mà chuyển trực tiếp gen tự

tạo ra xenluloza vào cây trồng tạo

nhiên liệu sinh học.Đối tượng: cây

ngô, giống ngô biến đổi gen mang

tên Spartan III

Mariam Sticklen

Dòng 1:

Cấy gen tạo enzyme từ một loại VK suối nước nóng

Dòng 2:

Cấy gen từ nấm

có khả năng phân giải cellulose thành đường đôi

Dòng 2:

Cấy gen từ nấm

có khả năng phân giải cellulose thành đường đôi

Dòng 3:

Cấy gen của VK sống trong bao tử

bò để chuyền đường đôi thành đường đơn

Dòng 3:

Cấy gen của VK sống trong bao tử

bò để chuyền đường đôi thành đường đơn

ĐƯỜNG ĐƠN→ $$$

tỷ lệ

1:4:1

Tại sao lượng sử dụng

NLSH vẫn còn ít?

VÌ S Ợ:

Ô nh iễm và

Sự biến đ ổi gen củ

a cây ngu yên liệu

Vấn đề an ninh lương thực

Kinh tế, xã hội

NGUY

CƠ

Ô nhiễm và cạn kiệt nguồn nướ c

Trồng cây nguyên liệu ở quy mô

rất lớn

Cần hệ thống tưới tiêu có quy mô

Sử dụng nhiều loại hóa chất tưới tiêu gây ô nhiễm cả nguồn nước

28

Giảm diện tích rừng

• Chặt phá rừng để lấy đất trồng cây nguyên liệu => đi ngược mục tiêu cắt giảm hiệu ứng nhà kính

• Phá rừng gây ra sói mòm ,lở đất , lũ lụt thiệt hại cả người và của

Đất dùng để trồng sắn cũng khó cải tạo để trồng xen kẽ các loại cây lương thực khác

Đất trồng mía khô và cằn cỗi không thể trồng luân canh loại cây khác ngay được

30Nguy cơ từ sự độc canh

Nguy cơ từ sự biến đổi gen

Thực vật biến đổi gen làm mất cân bằng sinh thái

Kéo theo sự biến đổi gen tự nhiên ở những loài động thực vật sinh sống trong môi trường xung quanh

Các sinh vật gây hại có khả năng tồn tại mạnh mẽ hơn, khó diệt trừ hơn và phá hoại các cây trồng nông nghiệp vô tội khác

Người nông dân thấy

trồng cây nguyên liệu

lợi nhuận cao hơn

• Bỏ cây lương thực sang

trồng cây nguyên liệu

• Sản lượng lương thực bị

giảm

Nguồn cung cấp lương thực bị ảnh hưởng hoặc giá lương thực tăng

• Ảnh hưởng đến các nước đang phát triển

• Có thể bị thiếu hụt lương thực

Quy mô trồng trọt còn nhỏ lẻ , không có vốn đầu tư

• Một bộ phận sẽ bị thất nghiệp

• Kéo theo sự phân hóa giàu nghèo dõ dệt

32

KINH TẾ-XÃ HỘI AN NINH LƯƠNG THỰC

Một số nguy cơ khác

Các nước phát triển gần đây đã dựng nên một hàng rào

thuế quan về việc nhập khẩu nhiên liệu sinh học, nhằm

hạn chế các nước nghèo phát triển loại năng lượng này

cũng có thể coi là một khó khăn cần được lường trước

Do tận thu khai thác nhiên liệu sinh học từ rác thải nông nghiệp mà không có biện pháp đền bù thì đất đai sẽ trở nên cằn cỗi, không thể cho sản phẩm

Một số loài cỏ có tác dụng trong việc giữ nước, chống xói mòn và lũ, cũng không thể khai thác một chiều

• Công nghệ sản xuất Nhiên liệu sinh học rất có tiềm năng

phát triển rất lớn sẽ đem lại những lợi ích khổng lồ phục

vụ đời sống con người cao hơn và thân thiện với môi

trường hơn các nhiên liệu khác

• Tuy nhiên việc tiếp cận và theo kịp nền công nghệ này

của nước ta còn gặp nhiều khó khăn và hạn chế về nhiều mặt

• phát triển nhiên liệu sinh học là tất yếu, nhưng cần nhận

thức rõ được cả 2 mặt của quá trình này và tiến hành hết sức cẩn trọng, nếu không những lợi ích hứa hẹn gặt hái

từ nhiên liệu sinh học sẽ không còn.

34

Kết luận

CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!