XU HƯỚNG CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU THAY THẾ TRONG TƯƠNG LAI

Hiện nay, tình hình khai thác và tiêu thụ nguồn nhiên liệu dầu mỏ vẫn đang là đề tài nóng bỏng trên thế giới, gần đây giá xăng dầu tăng lên đáng kể tính từ lúc 10 giờ ngày 21 tháng 7 năm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

XU HƯỚNG CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU THAY THẾ

TRONG TƯƠNG LAI

Họ và tên sinh viên: PHẠM HOÀNG TUẤN Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Niên khóa: 2004 – 2008

Tháng 08/2008

XU HƯỚNG CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU THAY THẾ

TRONG TƯƠNG LAI

Tác giả

PHẠM HOÀNG TUẤN

Tiểu luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng kỹ sư ngành Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:

TS NGUYỄN HỮU LƯƠNG (TT Lọc – hóa dầu ĐHBK)

Tháng 08/2008

Lời cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Hữu Lương, người thầy đã dẫn dắt em tiếp cận với những ý tưởng khoa học, thầy đã cho em hiểu được cách giải quyết những vấn đề khó khăn trong nghiên cứu cũng như trong cuộc sống Thầy đã hết lòng động viên em phải cố gắng học tập, không ngừng trao dồi kiến thức cho bản thân Một lần nữa em xin cảm ơn thầy đã cho em những kiến thức thực tế vô cùng quý báo, em biết hoàn cảnh đất nước ta còn nghèo nàn lạc hậu, nhưng chúng ta không thể để ý chí của chúng ta nghèo đi

Em xin gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Hóa Học, các thầy cô đã dìu dắt em trong suốt bốn năm qua, đã cho em những bài học hay, những kiến thức bổ ích để làm hành trang trong cuộc sống

Con xin tạ ơn công lao cha mẹ như trời biển

Xin chân thành cảm ơn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 7 năm 2008

Phạm Hoàng Tuấn

MỤC LỤC Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh sách các biểu đồ v

Danh sách các bảng vi

Danh sách các hình vii

Danh sách từ viết tắt viii

CHƯƠNG 1:……….1

1.1 Đặt vấn đề………1

1.2 Các khái niệm cơ bản 3 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU TRUYỀN THỐNG……… 4

2.1 Dầu mỏ 4

2.2 Các loại nhiên liệu hóa thạch khác thay thế dầu mỏ 10

2.2.1 Than đá 10

2.2.2 Nhiên liệu khí 12

2.3 Tình hình ô nhiễm môi trường do nhiên liệu hóa thạch 14 2.4 Nhiên liệu Uran 18

CHƯƠNG 3: NHIÊN LIỆU SINH HỌC……….21

3.1 Khái niệm về nhiên liệu sinh học (biofuel)………21

3.2 Những lợi ích của việc phát triển nhiên liệu sinh học………21

3.3 Các mặt hạn chế của nhiên liệu sinh học………25

3.4 Hướng giải quyết………28

3.5 Triển vọng sản xuất nhiên liệu sinh học thế giới tới năm 2020……… 29

3.6 Các loại nhiên liệu sinh học……… 30

3.6.1 Khí sinh học (biogas) .30

3.6.2 Ethanol .32

3.6.3 Biodiesel 48

CHƯƠNG 4: NHIÊN LIỆU HYDRO……….64

4.1 Giới thiệu về nhiên liệu hydro………64

4.2 Các đặc tính của Hydro (H2)……… 65

4.3 Nguồn sản xuất hydrogen……… 65

4.4 Tiềm năng sử dụng hydro……… 71

4.5 Giá thành hydro……… 72

4.6 Nhiên liệu hydro dùng trong ô tô………72

4.7 Những lợi ích của nhiên liệu hydro………74

4.8 Những hạn chế của nhiên liệu hydro……… 77

4.9 Các công trình nghiên cứu sản xuất hydro gần đây………79

4.10 Vấn đề phát triển nhiên liệu hydro………82

4.11 Xu thế của nền kinh tế hydro………84

CHƯƠNG 5: TÌNH HÌNH NHIÊN LIỆU VIỆT NAM……… 86

5.1 Tình hình sử dụng xăng dầu ở Việt Nam………86

5.2 Tình hình sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam………86

5.3 Các kết quả nghiên cứu về biodiesel đã được thực hiện trong nước………… 87

5.4 NLSH chưa phát triển được ở nước ta do một số nguyên nhân……… 89

5.5 Thách thức……… 90

5.6 Những chính sách, biện pháp tháo bỏ rào cản………91

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ………93 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Danh sách các biểu đồ

Biểu đồ 1: Giá dầu thế giới từ năm 1946-2006 5

Biểu đồ 2: Biểu đồ biến động giá dầu trong 1 năm qua 5

Biểu đồ 3 : Sản lượng và nhu cầu sử dụng dầu mỏ trên thế giới 8

Biểu đồ 4: Biểu đồ nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái đất 17

Biểu đồ 5: Dự kiến sản lượng bioethanol đến năm 2020 29

Biều đồ 6: Dự kiến sản lượng biodiesel đến năm 2020 30

Biểu đồ 7: Sản lượng ethanol trên thế giới, 1975-2003 (triệu lít/năm) 37

Biểu đồ 8: Sự phát thải khí thải của biodiesel trong động cơ 50

Danh sách các bảng

Bảng 1: Nhu cầu dầu thô thế giới 7

Bảng 2: Tính chất của LPG và CNG 14

Bảng 3: Sự gia tăng các chất ô nhiễm trong khí quyển 15

Bảng 4: Lượng khí thải do đốt cháy biodiesel 23

Bảng 6: Tính chất của ethanol 33

Bảng 7: Sản lượng tiêu thụ biodiesel ở một số nước 50

Bảng 8: Tiêu thụ dầu thực vật ở Việt nam (nghìn tấn) 51

Danh sách các hình

Hình 1: Tỉ lệ tiêu thụ khí hoá lỏng ở Pháp 13

Hình 2: Tỉ lệ tiêu thụ khí hoá lỏng ở Hà Lan 13

Hình 3: Lượng khí thải của nhiên liệu diesel sau khi đốt 16

Hình 4: Năng lượng sinh ra do sự phân hạch hạt nhân 19

Hình 5: Chu trình khép kín của biomass 22

Hình 6: Rây phân tử dùng để tách hỗn hợp Ethanol-Water 46

Hình 7: Cấu tạo ống Zeolite Membrane 47

Hình 8: Hệ thống Zeolite Membrane 47

Hình 9: Phân tử triglyceride 53

Hình 10: Phân tử acid béo tự do và biodiesel 53

Hình 11: Các bể trồng tảo 55

Hình 12: Quả và hạt cây dầu mè (jatropha) 57

Hình 13: Lượng phát thải CO2 do nhiên liệu sinh học 61

Hình 14: Các cánh đồng nguyên liệu ngày càng được mở rộng 62

Hình 15: Các cánh rừng đang bị tàn phá 62

Hình 16: Phân tử Hydro 64

Hình 17: Màng rây phân tử dùng để tách khí hydro ra khỏi hỗn hợp khí 66

Hình 18: Phương pháp điện giải tách nước thành oxy và hydro 68

Hình 19: Một loại tế bào nhiên liệu 73

Hình 20: Tảo xanh Chlamydomonas reinhardtii được nuôi ở ao 80

Hình 21: Máy xử lý nhiên liệu 81

Hình 22: Công nghệ sản xuất Biodiesel từ mỡ các tra, cá ba sa 88

(3) CNG : Compressed Natural Gas

(4) LPG : Liquefied Petrolium Gas

(5) COx : gồm CO và CO2

(6) NLSH : nhiên liệu sinh học

(7) E20 : xăng pha bioethanol với hàm lượng tối đa 20%

(8) B20 : dầu pha biodiesel với hàm lượng tối đa 20%

(9) ETBE : ethyl-tertiary-butyl-ether

(10) MTBE : Methyl Tert - Butyl Ether

(11) ASTM : American Society for Testing and Materials

(12) NOx là cách viết tắc của các hợp chất oxide của nitrogen như N2O, NO và NO2

NOx gây nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường, sức khỏe con người và tầng ozone trong khí quyển

(13) ZEV : Zero Emission Vehicle

(14) GTVT : Giao Thông Vận Tải

(15) KH &CN : Khoa học và Công nghệ

(16) R &D : Research and Development

(17) PME : Palm Methyl Ester (dầu cọ)

(18) IMF :International Monetary Fund

(19) IEA : International Energy Agency

(20) FED : Federal Reserve System

(21) IAEA : International Atomic Energy Agency

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, tình hình khai thác và tiêu thụ nguồn nhiên liệu dầu mỏ vẫn đang là

đề tài nóng bỏng trên thế giới, gần đây giá xăng dầu tăng lên đáng kể (tính từ lúc 10 giờ ngày 21 tháng 7 năm 2008 tại Việt Nam giá xăng là 19.000 đồng 1 lít), giá xăng dầu tăng kéo theo việc tăng giá hàng loạt các mặt hàng khác, làm cho đời sống của người dân đặc biệt là ở những nước nghèo lạm phát cao như nước ta, cuộc sống đang ngày càng điêu đứng, thu nhập thì không có bao nhiêu nay lại phải chi tiêu rất nhiều Hơn nữa, nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần bị cạn kiệt Theo dự đoán, trữ lượng dầu thô trên toàn thế giới chỉ có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng trong vòng vài chục năm nữa Thêm vào đó chất lượng không khí đang bị ô nhiễm đến mức phải báo động, trong đó sự ô nhiễm không khí do khí thải phát ra từ quá trình cháy là chủ yếu.Các khí thải này là nguyên nhân trực tiếp gây ra những biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính và hàng loạt các vấn đề về môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe con người Đây thật sự là nguồn nhiên liệu không bền vững

Sự ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch là hai vấn đề quan trọng và cấp bách đang được cả thế giới quan tâm Dĩ nhiên viễn cảnh thiếu dầu

sẽ là một nỗi kinh hoàng đối với nhân loại Chiến tranh, nạn đói, bệnh hoạn … sẽ lan tràn Nhưng có lẽ đây là điều mà nhân loại khó tránh khỏi

Đứng trước tình hình trên, con người cần phải tìm kiếm các nguồn nhiên liệu khác có khả năng thay thế cho nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường cũng như việc giảm thiểu khí nhà kính Nhiên liệu thay thế phải thật sự mang tính bền vững, có nghĩa là nhiên liệu đó phải sạch và thân thiện với môi trường, nhiên liệu đó phải có khả năng tái tạo để đáp ứng nhu cầu sử dụng của mỗi quốc gia, giúp các quốc gia chủ động được nguồn nguyên liệu trong nước giảm sự

lệ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch Bên cạnh đó, chúng ta phải có ý thức trong việc sử dụng tiết kiệm nguồn năng lượng và tái sử dụng nguồn năng lượng Tiết kiệm năng lượng là khẩu hiệu của mọi nước Vấn đề là có thật sự tiết kiệm hay không và

hiểu tiết kiệm năng lượng nghĩa là gì? Tiết kiệm năng lượng không chỉ là tiết kiệm tiêu thụ mà còn là bài toán xuất khẩu, sao cho xuất khẩu được lợi nhất và bảo toàn dự trữ dầu tối ưu nhất, chứ không thể cứ khai thác và xuất khẩu với bất cứ giá nào, càng không phải là trục lợi cá nhân từ sự khai thác đó

Đó là 3 biện pháp quan trọng để phát triển bền vững, để bảo vệ môi trường chung của chúng ta

Mục đích nghiên cứu ở đây là nêu ra tính bền vững của các loại nhiên liệu thay thế phù hợp với tình hình nước ta hiện nay trước khi đưa vào ứng dụng thực tiển Trong tương lai không xa, nguồn nhiên liệu hóa thạch cần phải được thay thế Nhưng vấn đề là chúng được thay thế bởi những nhiên liệu nào? Liệu nhiên liệu đó có thật sự phù hợp tình hình đất nước ta hiện nay không ? Có thật sự giải quyết được vấn nạn ô nhiễm môi trường như hiện nay hay không ? Có thật sự là vô tận hay không và ảnh hưởng tiêu cực của chúng như thế nào? Câu trả lời cần phải được cân nhắc một cách toàn diện nếu không chúng ta sẽ gánh chịu một hậu quả nghiêm trọng, mà nguy cơ không thể lường trước được Tương lai của mỗi quốc gia đều nằm trong tầm tay của những người nắm quyền bính, và chỉ có họ với tầm nhìn xa mới có khả năng đưa đất nước cất cánh đi lên Trên cơ sở đó tôi tập trung nghiên cứu những nguy cơ mà các nước đi trước đã gặp phải, từ đó tìm giải pháp khắc phục đúng đắn hơn

1.2 Các khái niệm cơ bản

1.2.1 Khái niệm nhiên liệu

Nhiên liệu là vật chất được sử dụng để giải phóng năng lượng khi cấu trúc vật

lý hoặc hóa học bị thay đổi Nhiên liệu giải phóng năng lượng thông qua quá trình hóa học như cháy hoặc quá trình vật lý, ví dụ phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch Tính năng quan trọng của nhiên liệu đó là năng lượng có thể được giải phóng khi cần thiết và sự giải phóng năng lượng được kiểm soát để phục vụ mục đích của con người

Mọi dạng sự sống trên Trái đất – từ những cấu trúc vi sinh vật cho đến động vật

và con người, đều phụ thuộc và sử dụng nhiên liệu là nguồn cung cấp năng lượng Các

tế bào trong cơ thể sống tham gia quá trình biến đổi hóa học mà qua đó năng lượng trong thức ăn hoặc ánh sáng Mặt trời được chuyển hóa thành những dạng năng lượng

có thể duy trì sự sống

Con người sử dụng nhiều cách thức nhằm biến đổi năng lượng ở nhiều hình thức thành những dạng phù hợp với mục đích sử dụng phục vụ cuộc sống và các quá trình xã hội Ứng dụng giải phóng năng lượng từ nhiên liệu rất đa dạng trong cuộc sống như đốt cháy khí tự nhiên để đun nấu, kích nổ xăng dầu để chạy động cơ, biến năng lượng hạt nhân thành điện năng, v.v

Các dạng nhiên liệu phổ biến được dùng là dầu hỏa, xăng dầu, than đá, chất phóng xạ, v.v…

1.2.2 Khái niệm năng lượng tái tạo

Trong cách nói thông thường, năng lượng tái tạo được hiểu là những nguồn

năng lượng hay những phương pháp khai thác năng lượng mà nếu đo bằng các chuẩn mực của con người thì là vô hạn Vô hạn có hai nghĩa:

 Hoặc là năng lượng tồn tại nhiều đến mức mà không thể trở thành cạn kiệt

vì sự sử dụng của con người (thí dụ như năng lượng Mặt Trời)

 Hoặc là năng lượng tự tái tạo trong thời gian ngắn và liên tục (thí dụ như năng lượng sinh khối) trong một quy trình còn diễn tiến trong một thời gian dài trên

Trái Đất

Chương 2

NHIÊN LIỆU TRUYỀN THỐNG

2.1 Dầu mỏ

2.1.1 Tình hình biến động dầu mỏ trên thế giới

Hiện nay tình hình nguồn nhiên liệu dầu mỏ không ổn định, giá dầu thường thay đổi lớn theo những biến đổi chính trị, khó dự báo Có thể nói, giá dầu mỏ hiện đang “bốc cháy” vượt mức 120 USD/thùng (1 thùng dầu ≈ 159 lít) Theo các nhà quan sát, viễn cảnh về một cuộc khủng hoảng dầu mỏ trên thế giới đang trở nên rõ nét hơn bao giờ hết Những nguyên nhân chính làm cho giá dầu gần đây biến động là do: tình hình bất ổn tại các nước vùng Trung Cận Đông (khu vực chiếm đến 2/3 trữ lượng dầu

mỏ của thế giới), lượng xăng dầu dự trữ của Hoa Kỳ thấp hơn dự kiến, nhu cầu dầu mỏ của thế giới tăng cao (nhất là Trung Quốc và Hoa Kỳ), cũng như việc tổ chức các nước xuất khẩu dầu hỏa (OPEC)(1) (xem phụ lục 2) vẫn chưa có quyết định rõ ràng có nâng sản lượng khai thác hay không

Trong những thập kỷ trước, giá dầu cũng đã nhiều lần tăng giảm với biên độ lớn (xem biểu đồ 1):

 Vào những năm 1973 – 1974, giá dầu mỏ tăng cao đến 3 – 4 đợt do lệnh cấm vận dầu Ả Rập

 Rồi các lần tăng giá vào những năm 1979 do lệnh cấm vận dầu Iran và 1990

do cuộc chiến tranh vùng vịnh

 Năm 1999 giá dầu từ 8 – 10 USD/thùng tăng vọt lên trên 30 USD/thùng

 Đặc biệt năm 2004 một sự khủng hoảng dầu mỏ lớn nhất từ trước đến nay, giá dầu tăng đến mức kỷ lục 60 USD/thùng, đến năm 2005 giá dầu lên đến hơn 70 USD/thùng

Biểu đồ 1: Giá dầu thế giới từ năm 1946-2006 [1]

Tuy nhiên, theo các nhà quan sát, có sự khác nhau là, những lần tăng giá trước kia đều diễn ra trong khoảng thời gian dài, còn việc tăng giá gần đây lại thường xuyên

và ở cấp độ bất thường hơn (xem biểu đồ 2)

Biểu đồ 2: Biểu đồ biến động giá dầu trong 1 năm qua [1]

Giá dầu tăng cao ảnh hưởng mạnh đến kinh tế thế giới: chi phí sản xuất các công ty tăng mạnh, giá cả tăng cao, sức mua của người tiêu dùng sụt giảm, nguy cơ lạm phát…

Trong tình hình hiện tại, các chuyên gia kinh tế dự đoán, giá dầu sẽ còn tiếp tục giữ ở mức cao Còn cao đến mức nào lại phụ thuộc chủ yếu vào những cuộc “mặc cả” giữa OPEC với các quốc gia tiêu thụ dầu lớn như Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Tây Âu Nhưng cũng có ý kiến cho rằng, giá dầu hiện đã nằm ngoài tầm khống chế của OPEC Khả năng thế giới sẽ phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng dầu mỏ nghiêm trọng như hồi thập niên 1970 là rất có thể xảy ra

2.1.2 Trữ lượng dầu mỏ trên toàn thế giới

Các số liệu tìm kiếm, thăm dò và nhận định về trữ lượng dầu toàn cầu của Văn phòng Tổ chức kiểm soát năng lượng Anh Quốc (EWG) tại Đức cho biết, dưới lòng đất chỉ còn có khoảng 1.255 tỉ thùng, đủ để cho con người sử dụng trong 42 năm tới Với tốc độ khai thác như hiện nay, trong vòng 30 năm nữa nguồn dầu lửa dưới lòng đất không còn nhiều và 50 - 60 năm nữa sẽ hoàn toàn cạn kiệt Theo đó, thế giới sẽ chỉ sản xuất được 39 triệu thùng dầu/ngày vào năm 2030 so với con số 81 triệu thùng/ngày như hiện nay [6] Trong khi đó, theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA)(19), nhu cầu dầu lửa thế giới sẽ tăng đến 120 triệu thùng/ ngày Tức là vào thời điểm đó, thế giới chỉ được cung cấp chưa đến 1/3 nhu cầu dầu lửa

Khu vực Trung Đông có trữ lượng dầu mỏ chiếm 65,4% trữ lượng trên toàn thế giới, nhưng nhu cầu của khu vực chỉ chiếm khoảng 6% Trong khi đó, các nước phát triển có nhu cầu tiêu thụ chiếm 62%, nhưng trữ lượng dầu mỏ của các nước đó chỉ có 9,7% Hơn nữa nhu cầu tiêu thụ dầu ngày một tăng, điều đó cũng có nghĩa là sẽ phải đẩy mạnh sự cung cấp dầu từ khu vực này, trong đó 4 nước sở hữu dầu mỏ nhiều nhất

là Arab Saudi, Iran, Iraq và Kuweit

Do đó, mỗi khi có khủng hoảng dầu mỏ, thì các nước này thường bị ảnh hưởng trực tiếp, lớn nhất và thường dẫn đến các cuộc khủng hoảng kinh tế kèm theo

2.1.3 Nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ trên thế giới

Trong nhiều năm qua, do sự bùng nổ của công nghiệp hoá ở các nước đang phát triển ở châu Á, châu Phi và Mỹ La-tinh, nhu cầu dầu lửa của thế giới ngày càng tăng một cách nhanh chóng (xem biểu đồ 3) Các nhà nghiên cứu quốc tế đánh giá, 2/3

lượng tăng nhu cầu năng lượng của thế giới là do nhu cầu của Trung Quốc và Ấn Độ Phần còn lại là do sự tăng nhu cầu dầu lửa của các nước đang phát triển khác IEA dự báo, năm 2008 thế giới sẽ cần bổ sung thêm khoảng 2,2 triệu thùng dầu/ngày so với 1,5 triệu thùng trong năm 2007 và nhu cầu này sẽ tăng 2%/ năm cho đến năm 2012 Theo Bộ Năng lượng Mỹ, nhu cầu sử dụng dầu mỏ của thế giới đến 2025 sẽ tăng thêm

khoảng 35%

Được coi là "công xưởng" của thế giới, với số dân 1,3 tỉ người, tốc độ tăng

trưởng kinh tế tăng trên 10% trong vòng hơn 10 năm qua, Trung Quốc vượt qua Nhật Bản và đứng sau Mỹ về mức độ tiêu thụ dầu lửa với số lượng nhập khẩu khoảng 8 triệu thùng/ngày (tăng 15% mỗi năm)( xem bảng 1)

Khu vực Đông Nam Á, tuy có trữ lượng nhiên liệu hoá thạch khá dồi dào với 22

tỉ thùng dầu, nhưng do các nước thành viên ASEAN đang đẩy mạnh công nghiệp hoá nên vẫn thiếu năng lượng trầm trọng

Các nước phát triển vẫn là các nước tiêu thụ năng lượng nhiều nhất, đặc biệt là Nhật Bản và Mỹ Mỹ vẫn tiếp tục dẫn đầu thế giới với mức tiêu thụ khoảng 21 triệu thùng/ngày (chiếm gần ¼ lượng tiêu thụ dầu của thế giới) và con số sẽ tăng lên khoảng 44% trong 20 năm tới đây, bằng cả mức tiêu thụ của ba nước đang có tốc độ tăng trưởng nhanh là Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản cộng lại (xem biểu đồ 3)

Ngoài ra, thế giới còn có trên 800 triệu xe ô tô, mỗi ngày tiêu thụ 10 triệu tấn xăng dầu, bằng nửa sản lượng khai thác mỗi ngày

Bảng 1: Nhu cầu dầu thô thế giới [7]

Đơn vị: Triệu thùng/ngày

2.1.4 Hậu quả của cuộc khủng hoảng dầu mỏ

Theo đánh giá của các cơ quan nghiên cứu quốc tế, cuộc khủng hoảng năng lượng lần này đã và sẽ tiếp tục gây những tổn hại khủng khiếp cho thế giới trên nhiều lĩnh vực Về kinh tế, giá dầu tăng cao và thiếu điện đã ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất, kinh tế thế giới phát triển chậm lại, trước hết là ở các nền kinh tế lớn Theo dự báo của Quỹ Tiền tệ thế giới (IMF)(18), tốc độ tăng trưởng của kinh tế thế giới năm nay chỉ đạt 3,5%, tức là đã đứng trên bờ của một cuộc khủng hoảng Nền kinh tế chịu nhiều thiệt thòi nhất, không ai khác là Mỹ - nền kinh tế đầu tàu của thế giới

Trong năm 2007 và quý I năm 2008, nền kinh tế Mỹ đang có dấu hiệu chững lại, đồng Đô-la liên tục mất giá, lạm phát tăng cao khiến Cục Dự trữ liên bang Mỹ

(FED)(20) liên tục cắt giảm lãi suất và bơm tiền để cứu hệ thống ngân hàng thương mại Trong tháng 04/2008, cơ quan này đã thừa nhận nền kinh tế Mỹ tăng trưởng chậm lại một nửa, tức là năm nay tốc độ tăng trưởng của nền kinh tế Mỹ chỉ đạt 0,5% Đây là lần đầu tiên Mỹ thừa nhận kinh tế suy thoái trong nhiều năm nay

Với mức tiêu thụ nhiên liệu đứng thứ hai, năm 2007 và đầu năm 2008, Trung Quốc phải gánh chịu hậu quả của cuộc khủng hoảng năng lượng gây ra với việc giá dầu tăng cao làm cho lạm phát tăng gần 2 con số, buộc Chính phủ Trung Quốc phải áp dụng một loạt biện pháp giảm nhịp độ tăng trưởng quá nóng của nền kinh tế

Các nền kinh tế lớn khác như EU, Nhật Bản, Ấn Độ cũng đều bị ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng năng lượng do thiếu dầu, than và điện

Giá dầu tăng cao, thiếu hụt điện đã gây khốn khó cho đời sống và sinh hoạt của người dân Các chuyên gia quốc tế cho rằng, không chỉ các doanh nghiệp sử dụng dầu

mỏ, điện, than, thiệt hại do cuộc khủng hoảng mà đa số người dân, đặc biệt là ở các nước nghèo và những người có thu nhập dưới 2 USD/ngày là những đối tượng phải chịu thiệt thòi nhiều nhất Giá nhiên liệu tăng cao, khiến giá cả tăng theo, thu nhập thực tế của người lao động giảm xuống sẽ tiếp tục đẩy một bộ phận không nhỏ dân chúng vào cảnh bần hàn Ngay ở Mỹ, nơi người dân có mức sống cao, cuộc sống cũng trở nên khó khăn hơn Ví dụ, trong tháng 12/2007, người Mỹ phải chi 6,1% tổng số tiền tiêu dùng để mua nhiên liệu, tương đương mức cao nhất trong lịch sử vào năm

1985 Hiện tại người dân Mỹ phải bỏ thêm khoảng 200 tỉ USD/năm để mua năng lượng, gần bằng ½ số tiền mua xe ô-tô mới Ở các nước nghèo, đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn hơn Giá xăng dầu, điện, than, khí tăng cao và sản lượng thiếu hụt

đã khiến giá cả các mặt hàng tiêu dùng tăng ngất ngưởng, đặc biệt là lương thực và thực phẩm

Giá lương thực, thực phẩm ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Inđônêxia, các quốc gia ở châu Phi và Mỹ La-tinh năm 2007 và đầu năm 2008, đã tăng từ 30 đến 50%

so với năm 2005, 2006 Nhiều cuộc biểu tình chống chính sách lương thực của chính phủ đã xảy ra ở Haiti, Italia…, nhiều người thiệt mạng chỉ vì phải chen chúc, xô đẩy trong khi xếp hàng mua gạo Thế giới đang đối mặt với nguy cơ khủng hoảng lương thực

Dĩ nhiên viễn cảnh thiếu dầu sẽ là một nỗi kinh hoàng đối với nhân loại Chiến tranh, nạn đói, bệnh hoạn … sẽ lan tràn Nhưng có lẽ đây là điều mà nhân loại khó tránh khỏi

2.2 Các loại nhiên liệu hóa thạch khác thay thế dầu mỏ

Để đối phó với tương lai đen tối trên, các nhà khoa học và nhiều quốc gia đã nghiên cứu để tìm cách áp dụng những công nghệ mới trong tìm kiếm, khai thác dầu lửa hoặc phát hiện ra những nguồn nhiên liệu khác có thể thay thế cho dầu lửa Tuy nhiên, kết quả thu được không mấy lạc quan Vào cuối thập niên 70, người ta đã có thể khoan sâu đến 312 mét vào lòng đất để tìm kiếm dầu và khả năng này hiện nay đã gấp khoảng 8 lần Thế nhưng không nhiều mỏ dầu mới được phát hiện, vì có lẽ như loài người đã phát hiện được gần hết lượng “vàng đen” dưới lòng đất Với các nguồn nhiên liệu hoá thạch khác thay thế cũng đã phần nào giải tỏa được “cơn khát năng lượng” toàn cầu, bao gồm các loại nhiên liệu sau:

2.2.1 Than đá

2.2.1.1 Khái niệm

Than đá là một loại nhiên liện hóa thạch được hình thành ở các hệ sinh thái đầm lầy nơi xác cây cối được nước và bùn lưu giữ khỏi bị oxy hóa và phân hủy bởi sinh vật (biodegradation) Thành phần chính của than đá là carbon, ngoài ra còn có các nguyên

tố khác như lưu huỳnh Than đá là các lớp đá có màu đen hoặc đen nâu có thể đốt cháy được Than đá là nguồn nhiên liệu sản xuất điện năng lớn nhất thế giới, cũng như là nguồn thải khí carbon dioxide lớn nhất, được xem là nguyên nhân hàng đầu gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu Than đá được khai thác từ các mỏ than lộ thiên hoặc dưới lòng đất [12]

So với dầu khí, than đá là nguồn tài nguyên có ưu thế vượt trội hơn hẳn, chẳng hạn như phạm vi phân bổ rộng khắp các nước trên thế giới ở khoảng 70 nước

2.2.1.2 Trữ lượng than đá trên thế giới

Than đá là nguồn năng lượng đã được con người khai thác và sử dụng trước cả dầu mỏ Cho tới nay, than đá vẫn là nguồn năng lượng chính của các nhà máy nhiệt điện và sản xuất xi măng Hơn nữa, trữ lượng của than đá có khoảng 909 tỉ tấn (tuy không thể tái sinh) nhưng lại lớn hơn nhiều so với dầu mỏ

Trung Quốc có trữ lượng than đá lớn thứ 3 thế giới và hơn 60% năng lượng của nước này được tạo ra từ than đá Ước tính, đến năm 2020, nhu cầu sử dụng than đá trên thế giới sẽ tăng lên 7,6 tỉ tấn/năm so với mức 5,3 tỉ tấn hiện nay Trong đó, riêng mức sử dụng của Trung Quốc sẽ xấp xỉ 3 tỉ tấn [7]

Mỹ có khoảng 95% trữ lượng năng lượng là than đá trong khi dầu và khí đốt chỉ chiếm tương ứng 2% và 3%.[7]

Than đá đang cung ứng khoảng 25% nhu cầu năng lượng căn bản của toàn cầu

và tạo ra 40% sản lượng điện năng cho thế giới Trung Quốc là nước sản xuất và tiêu thụ than đá lớn nhất trên thế giới trong khi Mỹ là nơi có trữ lượng than đá lớn nhất hành tinh, kế đến là Ấn Độ, Trung Quốc, Australia, Nga, Ukraina, Phần Lan, Nam Phi, Canada

2.2.1.3 Biến than đá thành nhiên liệu “xanh”

Trước thực trạng dầu khí luôn biến động giá và nguồn cung không ổn định, than

đá được dự báo sẽ đóng vai trò chủ chốt trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới trong vòng 20 năm nữa Để đảm bảo an ninh năng lượng, hiện nay không chỉ các nước tiêu thụ năng lượng hàng đầu như Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ mà nhiều nước khác cũng đang tích cực nghiên cứu phát triển các công nghệ biến đổi than đá vốn rất gây ô nhiễm cho môi trường thành những dạng năng lượng sạch thay thế xăng dầu Đi đầu trong xu hướng này là Trung Quốc - quốc gia sản xuất và tiêu thụ than đá lớn nhất thế giới hiện nay

Hiện nay, Trung Quốc đang đẩy mạnh phát triển dimethyl ether (DME), một loại khí đốt được chuyển hóa từ than đá, thành nhiên liệu chủ lực thay thế diesel Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, DME có thể được nén thành dạng lỏng và có thể sử dụng thay thế diesel với mức thải CO2 tương đối thân thiện với môi sinh Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cũng đã chế tạo các loại xe vận hành bằng DME Tuy nhiên, vấn đề hiện nay là tìm cách giảm chi phí sản xuất DME và hạn chế

sử dụng nước trong quá trình chuyển đổi (để cho ra 1 tấn DME phải cần đến 3 tấn nước)

Hiện nay than đá đang ngày càng đóng vai trò quan trọng tại Mỹ sau khi các nhà khoa học Mỹ đã phát triển các công nghệ làm giảm bớt đáng kể mức độ ô nhiễm

từ việc khai thác và sử dụng than đá Nhóm chuyên gia hóa Đại học Bắc Carolina cải

tiến qui trình chuyển đổi than đá thành diesel theo hướng “xanh” hơn bằng cách sử dụng các chất xúc tác đặc biệt để tái sắp xếp các nguyên tử carbon trong than đá để hình thành các phân tử có hiệu suất năng lượng cao hơn trước khi chuyển hóa thành diesel

Song việc sử dụng năng lượng này cũng chỉ cho phép khai thác ở một giới hạn nào đó, vì sẽ cạn kiệt trong vòng khoảng 155 năm tới

2.2.2 Nhiên liệu khí

2.2.2.2 Trữ lượng khí trên thế giới

Khí thiên nhiên đã được phát hiện trên khắp các châu lục, ngoại trừ châu Nam Cực Trữ lượng khí thiên nhiên thế giới tổng cộng vào khoảng 150x1018m3 Trữ lượng khí thiên nhiên lớn nhất, tổng cộng 50x1018m3 đang nằm ở Nga Trữ lượng lớn thứ nhì thế giới, 48x1018m3, nằm ở Trung Đông Các mỏ có trữ lượng khác nằm ở các nơi khác ở châu Á, châu Phi và Úc Trữ lượng khí thiên nhiên ở Hoa Kỳ tổng cộng 5x1018m3 Ở Canada, tổng trữ lượng khí tự nhiên là 1,7x1018m3 [4]

2.2.2.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu khí

Nhiên liệu khí chủ yếu được khai thác từ Siberia, Alaska, và Trung Đông, tuy sạch hơn dầu lửa nhưng cũng chỉ có thể khai thác lâu hơn dầu lửa 20 năm và công chuyên chở lại cao gấp 7 lần so với dầu lửa

Phần lớn nhiên liệu khí hiện nay được sử dụng làm nguồn chất đốt để sinh nhiệt gia dụng hay công nghiệp, và làm nhiên liệu cho ô tô (chiếm tỷ lệ rất ít vì nhiệt trị thấp

và chiếm thể tích lớn)

Lượng khí hoá lỏng làm nhiên liệu cho ô tô đường trường hiện chiếm tỉ lệ khiêm tốn 1% ở Pháp (xem hình 1) Tuy nhiên ở một số nước có chính sách khuyến khích sử dụng khí hoá lỏng làm nhiên liệu cho ô tô nhằm mục đích giảm ô nhiễm môi trường thì tỉ lệ này thật đáng kể chẳng hạn như Hà Lan chiếm 42% (xem hình 2)

Nhiên liệu ô tô (1%)

Nhiên liệu

ô tô (42%)

nhiệt trị và chất lượng của khí thiên nhiên, chúng thường được tách ra khỏi khí thiên nhiên trong quá trình chế biến khí và được sử dụng làm sản phẩm phụ

2.2.2.3.2 Khí hóa lỏng (LPG)(4)

Là sản phẩm trung gian giữa khí thiên nhiên và dầu thô, nhiên liệu khí hóa lỏng

có thể thu được từ công đoạn lọc dầu hoặc chế biến khí thiên nhiên Trên thế giới có khoảng 40% LPG thu được từ quá trình lọc dầu thô

Thành phần hóa học chủ yếu của LPG là Propan (C3H8) và Butan (C4H10) Sản lượng khí hóa lỏng trên thế giới năm 1995 là 130 triệu tấn Người ta dự kiến trong những năm đầu của thế kỷ 21, tổng sản lượng LPG trên thế giới sẽ đạt khoảng 200 triệu tấn/năm [4].

2.2.2.3.3 Tính chất của LPG và CNG

Tính chất của LPG và CNG được trình bày trong bảng 2

Bảng 2: Tính chất của LPG và CNG [2]

2.3 Tình hình ô nhiễm môi trường do nhiên liệu hóa thạch

Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấn đề thời sự nóng bỏng của cả thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi

rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật Hàng năm con người khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu mỏ, khí đốt Đồng thời cũng thải vào môi

CNG LPG Metan Propan Butan

Khối lượng phân tử 16 44 58

Nhiệt trị thấp (MJ/kg) 50.0 46.40 45.46

trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng (xem bảng 3)

Bảng 3: Sự gia tăng các chất ô nhiễm trong khí quyển [8]

Hiện nay (ppm) Tốc độ tăng

nay làm mất 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và gây các tai nạn hầm lò

Chế biến và sàng tuyển than tạo ra bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng

2.3.2 Vấn đề ô nhiễm do dầu và khí đốt

Khai thác trên thềm lục địa gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với đất, không khí, nước Khai thác trên biển gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm trên biển gây ra

là do khai thác trên biển)

Ðốt dầu khí tạo ra các chất thải khí tương tự như đốt than

Theo các nhà nghiên cứu trên thế giới thì cứ 1 kg nhiên liệu diesel truyền thống khi cháy sẽ thải ra 3,2 kg CO2 [12] (xem hình 3)

Hình 3: Lượng khí thải của nhiên liệu diesel sau khi đốt

2.3.3 Hậu quả của sự ô nhiễm môi trường

Hậu quả nghiêm trọng là gây ra hiệu ứng nhà kính(xem phụ lục 1), nhiệt độ

bề mặt trái đất tăng lên đáng kể (xem biểu đồ 4), ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, nó còn tạo ra các cơn mưa acid làm hủy diệt các cánh rừng và các cánh đồng…

Biểu đồ 4: Nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái đất đã tăng lên trong

vòng 140 năm qua [10]

Nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp đôi vào nửa đầu thế kỷ sau Điều này sẽ thúc đẩy quá trình nóng lên của trái đất diễn ra nhanh chóng Các nhà khí hậu học trên thế giới đã đưa ra

dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,5°C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng hiệu ứng nhà kính [4] Nhiệt độ tăng cao sẽ gây ra nhiều vụ thiên tai lũ lụt hạn hán kéo dài ở quy mô rộng, thiếu nước sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp dẫn đến thiếu lương thực và xuất hiện các dịch bệnh mà các nước nghèo khó có khả năng phòng chống Một số các nhà môi trường học còn cảnh báo nếu để nhiệt độ trái đất tăng thêm 2-3ºC các hệ sinh thái

sẽ mất cân bằng không thể tự điều chỉnh được đó thực sự là quả “bom khí hậu”

Cái giá chúng ta phải trả do ô nhiễm gây ra cao hơn nhiều lần cái lợi trước mắt

đã đem lại Những thành quả kinh tế đạt được trong 5, 10 năm có thể bị hủy hoại trong chốc lát do thiên tai địch họa Vì thế bảo vệ khí hậu ngôi nhà chung của nhân loại và phát triển bền vững là trách nhiệm chung của các quốc gia không phân biệt giàu nghèo cũng như hệ thống kinh tế chính trị khác nhau

2.4 Nhiên liệu Uran

2.4.1 Ưu điểm của việc sử dụng Uran

Uran là nhiên liệu hiệu quả hơn nhiều so với các loại nhiên liệu có nguồn gốc từ hóa thạch Năng lượng sinh ra do sự phân hạch hạt nhân: Những hạt neutron bắn vào hạt nhân Uranium khiến cho hạt nhân Uranium vở ra thành nhiều hạt nhân nhỏ hơn và phóng thích một nguồn năng lượng cực kỳ lớn (xem hình 4) Năng lượng của một thỏi kích cỡ một đốt ngón tay của kim loại này tương đương với 481 khối khí đốt, 806 kg than hoặc 564 lít dầu [3]

Nhu cầu về Uran đang vượt xa nguồn cung, bởi các mỏ Uran của toàn thế giới chỉ đáp ứng 62% nhu cầu

Một số trung tâm nghiên cứu khẳng định rằng Uran là nguồn năng lượng duy nhất có thể đáp ứng nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng nhanh Do giá dầu và các nguồn nhiên liệu hóa thạch khác tăng cao nên nhiều chính phủ đã xem xét lại vai trò chiến lược của Uran Ngoài ra còn vì lý do an ninh năng lượng, các nước như Mỹ, Trung Quốc, châu Âu và một số khu vực khác không muốn bị lệ thuộc quá nhiều vào các nguồn cung cấp thiếu ổn định như Trung Đông Nếu như dầu hỏa chỉ tồn trữ được vài ba tuần thì Uran có thể cất kỹ trong kho lâu dài Trước nguy cơ cạn kiệt dầu khí, giải pháp thay thế duy nhất là Uran

Một tấn Uran có thể sản xuất được 40 gigawatt giờ điện, tương đương với đốt 16.000 tấn than hoặc 80.000 thùng dầu Sử dụng năng lượng hạt nhân ít làm ô nhiễm môi trường và giảm thiểu được khí nhà kính, vì theo tính toán, lượng khí nhà kính do năng lượng hạt nhân thải ra ít hơn 47 lần so với năng lượng từ khí đốt và 97 lần ít hơn

so với nhà máy điện chạy than [3]

Một lò phản ứng tiêu chuẩn có công suất 1 GWh mỗi năm sử dụng hết 200 tấn Uran, trong khi khối lượng khai thác hiện thời mỗi năm trên toàn thế giới là 46.000 tấn [3] Sự thiếu hụt vừa qua được bổ sung bằng nguồn Uran thu hồi khi hủy bỏ vũ khí hạt nhân của Nga Tuy nhiên, nguồn này đã bắt đầu cạn kiệt

Lợi thế của năng lượng hạt nhân còn thể hiện là năng lượng duy nhất có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cao Năng lượng thủy điện, sức gió chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu và luôn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Còn sử dụng năng lượng sinh học lại dẫn đến tình trạng thiếu đất cho nông nghiệp

Hình 4: Năng lượng sinh ra do sự phân hạch hạt nhân

2.4.2 Hiểm họa từ năng lượng hạt nhân

Trong thời gian qua, một số nước đã có những dự án nhà máy điện nguyên tử

và đang quan tâm đến nguồn năng lượng nguyên tử Tuy nhiên, một số bài học từ các thảm họa của các nhà máy điện nguyên tử xảy ra gần đây ở Liên Xô, Mỹ, Nhật Bản…như :

 Vụ rò rỉ phóng xạ ngày 28-3-1979 ở Nhà máy The Three-Mile Island (bang Pennsylvania, Mỹ)

 Vụ tai nạn nổ lò phản ứng hạt nhân ngày 26-4-1976 ở Nhà máy Chernobyl (Ukraine, Liên Xô trước đây)

 Sự cố ngày 30-9-1999 làm 119 người bị nhiễm phóng xạ tại Nhà máy tái chế nhiên liệu phóng xạ Tokaimura (tỉnh Ibakari, Nhật)

 Vụ vỡ đường ống nước và hơi nóng ngày 9-8-2004 tại Nhà máy điện hạt nhân Mihama (tỉnh Fukui, Nhật) làm năm công nhân thiệt mạng Cũng tại nhà máy này năm 2006 lại xảy ra một vụ cháy nữa

 Gần đây nhất, sau trận động đất Chuetsu 6,8 độ Richter ngày 16-7-2007, một vụ rò rỉ được đánh giá là rất nghiêm trọng đã xảy ra tại nhà máy điện hạt nhân lớn nhất thế giới Kashiwazaki Kariwa (tỉnh Niigata, Nhật) Khoảng 400 thùng chất thải hạt nhân bị đổ vỡ, một số lượng chất lỏng chứa phóng xạ chảy ra biển, buộc nhà máy phải

đóng cửa ngưng hoạt động ít nhất một năm để Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA)(21) kiểm tra

Các thảm hoạ trên đã cho thấy không phải quốc gia nào cũng có đủ trình độ khoa học, kỹ thuật và nhân lực để sản xuất và sử dụng được nguồn năng lượng này Các nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi chi phí rất lớn, tuyệt đối phải an toàn trong vận hành và có thể đem đến những hậu quả khủng khiếp cho loài người hàng trăm năm nếu

có những sự cố, thảm họa xảy ra

Ngoài ra, trữ lượng uranium trên trái đất cũng chỉ đủ cho con người khai thác trong vài chục năm tới mà thôi

Năng lượng hạt nhân đang được các nước châu Á chú ý Tuy vậy, nhiều nước

đã không phát triển thêm các nhà máy điện hạt nhân nữa, trong đó có Mỹ Một số nước khác như Thụy Điển, Đức đã cấm hẳn việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân

Mặc dù nguồn năng lượng hạt nhân là lớn, tuy nhiên, đã có những lo ngại mà nhà máy điện hạt nhân có thể gây ra thảm họa cho con người và môi trường

Ngoài ra, nhiều vấn đề nghiêm trọng khác về chất thải hạt nhân, vấn đề thất thoát nguyên liệu hạt nhân vào tay các phần tử khủng bố, vấn đề mâu thuẫn giữa độc quyền công nghệ hạt nhân trong tay một số nước và chủ trương phá vỡ thế độc quyền

đó

Chương 3

NHIÊN LIỆU SINH HỌC

3.1 Khái niệm về nhiên liệu sinh học (biofuel)

Nhiên liệu sinh học là loại chất đốt tái tạo sản xuất từ nguyên liệu động thực vật gọi là sinh khối (biomass) Gọi là “tái tạo” vì chất đốt cơ bản Carbon (C) nằm trong chu trình quang hóa (photosynthesis) ngắn hạn, đốt nhiên liệu sinh học sa thải khí CO2, rồi thực vật canh tác hấp thụ lại CO2 đó, để tạo thành sinh khối chế biến nhiên liệu sinh học, trên lý thuyết coi như không làm gia tăng CO2 trong khí quyển

Nhiên liệu sinh khối vẫn được sử dụng ở Việt Nam và các nước khác trên thế giới từ ngàn xưa nhưng chỉ với quy mô nhỏ, mang tính chất gia đình cho các hoạt động đun nấu hoặc cũng có thể có trong sản xuất nhỏ Việc sử dụng nhiên liệu sinh khối dạng thô trong quy mô công nghiệp là rất khó khăn và ít hiệu quả kinh tế do nhiệt trị nhiên liệu thấp (15 – 18 MJ/kg đối với củi, gỗ và 12 – 15 MJ/kg đối với rơm, trấu) [13], khối lượng riêng thấp, nguồn cung cấp thiếu tập trung dẫn đến việc vận chuyển, khai thác và công nghệ sử dụng tương đối khó khăn Do đó cần phải qua quá trình chế biến, hay tổng hợp để được các loại nhiên liệu đặc trưng hay nhiên liệu sinh học chẳng hạn như nhiên liệu dùng cho sản xuất điện và khí đốt chủ yếu là biogas, còn nhiên liệu sinh học cho giao thông vận tải chủ yếu gồm: các loại cồn sản xuất bằng công nghệ sinh học để sản xuất ra Gasohol (Methanol, Ethanol, Buthanol, nhiên liệu tổng hợp Fischer Tropsch); các loại dầu sinh học để sản xuất Biodiesel (dầu thực vật, dầu thực vật phế thải, mỡ động vật)

3.2 Những lợi ích của việc phát triển nhiên liệu sinh học

Nhiên liệu sinh học được biết đến với rất nhiều lợi thế:

3.2.1 Sử dụng NLSH(6) sẽ giảm thiểu ô nhiễm và khí nhà kính

Là một trong những biện pháp kìm hãm hiện tượng nóng lên toàn cầu Khi thực vật sinh trưởng, chúng hấp thụ CO2 trong môi trường và dự trữ nó thông qua quá trình quang hợp Một lượng CO2 tương đương được giải phóng khi thực vật bị phân hủy tự nhiên hoặc đốt cháy Điều đó có nghĩa là biomass không đóng góp vào quá trình phát thải khí nhà kính

Trong công nghệ biomass, quá trình tinh chế biogas cũng thay đổi, khử mùi hôi, loại những độc tố có hại cho con người và cho vật liệu Phân sau khi bị phân hủy thành biogas sẽ trở nên ít mùi, ít độc hại và có thể vận chuyển đi xa Hơn nữa, khả năng tái tạo của biomass được đánh giá cao, có thể phân hủy theo một quy trình khép kín: biomass sau khi sử dụng sẽ thải khí CO2, cây trồng hút khí CO2 cùng với năng lượng mặt trời lại phát triển, sinh ra biomass…(xem hình 5)

Hình 5: Chu trình khép kín của biomass

Ở phạm vi toàn cầu, khí thải ôtô chiếm gần 20% tổng khí thải gây hiệu ứng nhà kính phát tán ra từ các quá trình liên quan tới năng lượng Cả bioethanol và biodiesel đều bảo đảm giảm đáng kể phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính Kết quả các công trình nghiên cứu cho thấy bioethanol sản xuất từ ngũ cốc giảm được 40% so với xăng, và giảm tới 100% đối với bioethanol sản xuất từ xenlulozơ và từ mía; biodiesel giảm tới 70% so với dầu diesel Hàm lượng khí COx(5) thải ra giảm đi đáng kể, giảm hàm lượng

hydrocacbon không cháy và những thành phần khí thải khác (xem Bảng 4) Do nhiên

liệu sinh học chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% oxy, nên cháy sạch hơn [14] Nhiên liệu sinh học phân huỷ sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm nguồn nước và đất

Bảng 4: Lượng khí thải do đốt cháy biodiesel so với nhiên liệu diesel truyền

thống [15]

Nhiên liệu sinh học có thể đem lại một số lợi ích về chất lượng không khí khi phối trộn chúng với nhiên liệu dầu mỏ Khi phối trộn với bioethanol sẽ giảm phát thải cacbon oxit (CO), lưu huỳnh đioxit (SO2) và các chất thải dạng hạt Phối trộn với biodiesel sẽ làm giảm phát thải hyđrocacbon Nói chung nhiên liệu sinh học ít độc hại hơn so với nhiên liệu dầu mỏ truyền thống

3.2.2 Kỹ thuật và kinh tế năng lượng

Không đòi hỏi phải có những thiết bị và công nghệ đắt tiền Sản xuất và sử dụng NLSH đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu hyđro/pin nhiên liệu, LPG Khi

sử dụng (E20)(7) (B20)(8)không cần cải biến động cơ, sử dụng được cho các loại ôtô hiện có Cũng không cần thay đổi hệ thống tồn chứa và phân phối hiện có Công nghệ sản xuất NLSH không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy

mô lớn

3.2.3 Cải thiện hiệu suất ô tô

Nhiên liệu sinh học cải thiện đáng kể hiệu suất động cơ ôtô Biodiesel có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của dầu diesel truyền thống thậm chí khi chỉ phối trộn với một lượng nhỏ Bioethanol có trị số Octane cao và có thể dùng để nâng trị số Octane của xăng Ở Châu Âu, bioethanol thường được chuyển hoá thành (ETBE)(9)trước khi phối trộn với xăng ETBE bảo đảm trị số octane và kết hợp oxy cao với độ bay hơi thấp hơn ethanol

Khí thải Đơn vị Diesel

truyền thống

Biodiesel

từ dầu đậu nành

3.2.4 Kinh tế nông nghiệp

Nhiên liệu sinh học có thể kích thích sản xuất nông nghiệp trong nước và mở rộng thị trường cho sản phẩm nông nghiệp trong nước Việc sản xuất nhiên liệu sinh học

từ một số cây trồng như ngô và lúa mì (cho ethanol) và đậu tương và cải dầu (cho biodiesel) mở ra cơ hội thị trường sản phẩm mới cho nông dân với tiềm năng tăng thu nhập hoặc tăng năng lực sản xuất của đất canh tác hiện có, tạo thêm công ăn việc làm cho người dân

Việc sản xuất ethanol nhiên liệu đủ để thay thế 5% xăng có thể cần khoảng 30% sản lượng ngô ở Mỹ và 10% sản lượng lúa mì và củ cải đường ở EU Giá sản phẩm nông nghiệp tăng khi có các thị trường mới được tạo ra cho chúng (do nhu cầu tăng trong khi nguồn cung không đổi, ít nhất là trong thời gian đầu) Điều này bảo đảm lợi ích quan trọng cho kinh tế nông thôn, là ưu tiên đối với nhiều chính phủ

3.2.5 Giảm phế thải

Sản xuất nhiên liệu sinh học có thể giúp giảm một số chất phế thải hữu cơ thông qua việc tái chế bao gồm phế thải cây trồng nông nghiệp, phế thải lâm nghiệp, rác thành phố, dầu và mỡ phế thải, là những thứ có thể chuyển hoá thành nhiên liệu sinh học Nhiều sản phẩm phế thải trên thế giới về bản chất là xenlulozơ (ví dụ: gỗ, giấy và giấy bìa)

3.2.6 Chủ động nguồn nguyên liệu trong nước

Giúp các quốc gia chủ động, không bị lệ thuộc vào vấn đề nhập khẩu nhiên liệu, đặc biệt đối với những quốc gia không có nguồn dầu mỏ và than đá Kiềm chế sự gia tăng giá xăng dầu, ổn định tình hình năng lượng cho thế giới Hiện tại, giá NLSH còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao Khi sản xuất quy mô lớn với công nghệ mới

sẽ giảm giá thành Nếu xăng dầu không bù giá thì NLSH có giá thành thấp hơn Có thể

khẳng định, NLSH sẽ đem đến đa lợi ích

Braxin là một trong những quốc gia đi đầu trong phong trào phát triển NLSH của thế giới Từ một nước phải nhập khẩu dầu mỏ hàng năm, đến nay Braxin đã hoàn toàn tự chủ về nhiên liệu, đồng thời chứng tỏ được ưu thế tuyệt đối của NLSH đối với các nguồn nhiên liệu được khai thác từ lòng đất

Nhận thức được tầm quan trọng và lợi ích từ NLSH, Mỹ, cộng đồng Châu Âu

và nhiều nước khác trên thế giới cũng theo gương Braxin, gấp rút phát triển nền công

nghiệp còn nhiều tiềm năng này Nhưng những bài học từ Braxin cũng cho thấy mọi thứ đều có cái giá của nó

3.3 Các mặt hạn chế của nhiên liệu sinh học

Bên cạnh lợi ích của phát triển nhiên liệu sinh học, còn có không ít nguy cơ về môi trường, kinh tế và xã hội Đây là hai mặt của một quá trình phát triển Vấn đề là thúc đẩy lợi ích của NLSH và hạn chế những nguy cơ

Bên cạnh các ưu điểm đã biết, công cuộc phát triển nhiên liệu sinh học cũng chứa đựng không ít nguy cơ về môi trường, kinh tế và xã hội Nếu không được quản lý

và kiểm soát tốt, các tác dụng xấu sẽ xảy ra, thậm chí có thể lớn tới mức nhấn chìm cả những mặt tích cực do NLSH mang lại Nguy cơ sẽ càng rõ hơn theo quy mô ngày càng tăng của nền công nghiệp NLSH

Braxin tiến tới sẽ có lượng NLSH dồi dào xuất khẩu sang Mỹ và nhiều nước khác trên thế giới Để đạt mục tiêu, quốc gia này sẽ phải mở rộng diện tích trồng mía đường từ 13, 6 triệu arce (1 arce~0,4 ha) như hiện nay lên 20,5 triệu arce vào năm 2012-2013, lớn hơn cả diện tích của Maine, một bang lớn thuộc nước Mỹ

Trong năm 2006, chỉ riêng Braxin đã chiếm tới 65% lượng ethanol xuất khẩu toàn thế giới, đạt khoảng 898 triệu gallon (1 gallon ~ 3,7854 lít), tăng 31% so với năm

2005 Cứ đà này, đến năm 2013 lượng ethanol xuất khẩu của Braxin sẽ tăng gấp đôi hiện nay Sự phát triển quá nhanh sẽ tạo nhiều áp lực đối với nguồn tài nguyên đất, đặc biệt là diện tích đất trồng trọt, chăn nuôi truyền thống và đất rừng của Braxin, thậm chí

đe doạ cả vùng lưu vực sông Amazon vốn được biết đến như một trong những khu sinh thái giàu có nhất thế giới cần được bảo tồn

Nhưng đó chưa phải là tất cả, những nguy cơ chính trong quá trình phát triển nhiên liệu sinh học cần phải kể đến là:

3.3.1 Vấn đề lương thực

Việc sử dụng đất để trồng cây nguyên liệu sản xuất NLSH có thể ảnh hưởng đến nguồn cung cấp lương thực hoặc làm tăng giá lương thực, đặc biệt đối với các nước đang phát triển Khi người nông dân thấy trồng cây nguyên liệu (như mía đường, cọ ) có lợi hơn trồng lúa, ngô, khoai, sắn, họ sẽ thôi cấy lúa, chuyển sang trồng mía,

cọ để cung cấp cho các nhà máy và làm cho sản lượng lương thực giảm

Xét từ quan điểm an ninh lương thực, thì những người nói không với NLSH cho đến nay đã chiếm đa số Ngô - nguồn ethanol chủ yếu của Mỹ, là một nguồn năng lượng không phải là phong phú, và thật không thể hiểu nổi vì sao ở trong một thế giới vẫn còn gần nửa tỷ người đói mà người ta lại nỡ đem đi một khối lượng ngô to lớn như vậy để sản xuất nhiên liệu, 4,86 tỷ thùng ethanol sản xuất từ ngô ở Mỹ năm 2006 hiện

đã có ảnh hưởng trông thấy đến giá cả lương thực mà hiện đang ở mức cao của thế giới

3.3.2 Ô nhiễm và cạn kiệt nguồn tài nguyên nước

Nhiều loại cây nguyên liệu đòi hỏi rất nhiều nước trong quá trình sinh trưởng,

vì vậy nếu trồng với số lượng quá lớn, diện tích quá rộng sẽ làm cạn kiệt các nguồn nước trong khu vực Ngoài ra, việc sử dụng tràn lan vinhoto, một chất được dùng để bón và tưới khi trồng mía đường cũng có thể gây ô nhiễm sông ngòi, kênh rạch và làm cho các loài thủy sinh không thể tồn tại

Năm 2003, người ta đã ghi nhận được một trường hợp bội nhiễm vinhoto xảy ra tại Sao Paolo khiến cá chết hàng loạt trên suốt 95 dặm sông Rio Grande của Braxin

3.3.3 Giảm diện tích rừng

Để có đất trồng cây nguyên liệu, người ta có thể tiếp tục phá rừng Điều này đi ngược lại với mục tiêu cắt giảm khí thải nhà kính mà những nhà phát triển nhiên liệu sinh học vẫn mong muốn Giảm diện tích rừng cũng đồng nghĩa với tai hoạ từ sự xói mòn đất, giảm lượng gỗ dùng cho xây dựng và các nhu cầu khác của người dân

Tại tỉnh Pernambuco, nơi trồng nhiều mía đường nhất của Braxin, hiện diện tích rừng chỉ còn lại 2,5% so với ban đầu Đây là kết quả từ chính sách phát triển trồng cây mía đường trong nhiều năm qua của Braxin, cả trước và sau khi đặt mục tiêu sản xuất nhiên liệu sinh học

Một số nhà nghiên cứu lo ngại rằng, để đạt được tham vọng thoả mãn nhu cầu NLSH của thế giới, Braxin có thể phải trả giá bằng 148 triệu acre rừng tiếp tục bị chặt phá

3.3.4 Nguy cơ từ sự độc canh

Trồng duy nhất một loại cây trong một thời gian dài trên cùng diện tích đất sẽ làm đất đai trở nên cằn cỗi và không thể tiếp tục canh tác được

Để tránh ảnh hưởng xấu từ sự độc canh, chính quyền Sao Paolo đã phải thông qua một đạo luật về chính sách xoay vòng cây trồng, theo đó yêu cầu 20% diện tích trồng mía đường hàng năm phải được trồng thay thế bằng một loại cây khác, trước khi tiếp tục trở lại trồng cây mía đường

3.3.5 Nguy cơ từ sự biến đổi gen cây nguyên liệu

Nhằm tăng năng suất, ngày nay các cây công nghiệp đều được biến đổi gen Nguy cơ từ thực vật biến đổi gen đã được nhiều nhà khoa học nhắc tới Trong đó có sự mất cân bằng sinh thái, hoặc kéo theo sự biến đổi gen tự nhiên ở những loài động thực vật sinh sống trong môi trường xung quanh, trong đó có cả các sinh vật gây hại, làm cho các sinh vật này có khả năng tồn tại mạnh mẽ hơn, khó diệt trừ hơn và phá hoại các cây trồng nông nghiệp vô tội khác

3.3.6 Nguy cơ do khai thác nhiên liệu sinh học từ rác thải nông nghiệp và một số loài thực vật khác

Ngoài mía đường, đậu tương, cọ NLSH còn có thể được sản xuất từ rác thải nông nghiệp khác và cỏ Tuy nhiên, rác thải nông nghiệp và cỏ cũng có vai trò riêng đối với môi trường, không thể khai thác một cách không tính toán

Rác thải nông nghiệp, từ lâu vẫn được dùng như một biện pháp tái tạo độ phì nhiêu, giúp duy trì khả năng sản xuất của đất đai Tận thu 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

3.3.7 Nguy cơ về kinh tế, xã hội

Nền công nghiệp NLSH không thể chỉ dừng lại ở mức sản xuất nhỏ lẻ, mà không ngừng phát triển Những đồn điền lớn, những cánh đồng mía rộng thẳng cánh

cò bay ngày càng xuất hiện nhiều tại Braxin, nhưng ẩn đằng sau cảnh hoành tráng đó

là nhiều vấn đề về kinh tế, xã hội cần được giải quyết

Những người nghèo, không có khả năng tự chủ canh tác phải bán ruộng Đất đai tập trung vào một số điền chủ lớn Như vậy, một lớp người sẽ tước mất phương tiện sản xuất, rơi vào tình trạng thất nghiệp, nghèo đói, làm bất ổn đời sống xã hội Kéo theo đó là tình trạng phân hoá giàu nghèo ngày càng rõ rệt

Nhận thức được nguy cơ, gần đây Braxin đã đưa ra một chương trình gọi là

"nhiên liệu sinh học xã hội hoá", tạo điều kiện cho việc canh tác nhỏ lẻ với mục đích xóa đói, giảm nghèo cho nhiều người nông dân

3.3.8 Ảnh hưởng tới thị trường và giá cả

Trong khi ảnh hưởng của việc tăng sản xuất NLSH thu nhập của nông dân dự tính chủ yếu là tích cực thì ảnh hưởng thực tới tất cả các nhóm cư dân còn kém rõ ràng

Ví dụ, việc đa dạng cây trồng để sản xuất NLSH chắc sẽ làm tăng giá những cây trồng khác (và sản phẩm của chúng) do giảm nguồn sẵn có Tuy nhiên, do hiện có trợ giá cho sản xuất nông nghiệp ở nhiều nước nên rất khó đánh giá ảnh hưởng của việc tăng cường sản xuất NLSH

3.3.9 Và nhiều nguy cơ khác

Còn có nhiều khó khăn khác ảnh hưởng đến quá trình phát triển NLSH của mỗi quốc gia Ngay như việc các nước phát triển gần đây đã dựng nên một hàng rào thuế quan về việc nhập khẩu NLSH, nhằm hạn chế các nước nghèo phát triển loại năng

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

Tóm lại, ngoài những vấn đề chính, khó có thể kể hết những nguy cơ trong quá trình phát triển NLSH Nhưng vượt lên trên hết, rõ ràng NLSH vẫn mang những lợi ích khổng lồ, không thể tranh cãi nhằm đảm bảo an ninh năng lượng của mỗi quốc gia, xóa đói, giảm nghèo cho người dân và góp phần chung vào công cuộc giữ gìn, bảo vệ

môi trường chung trên thế giới

Vì vậy mặc dù vẫn còn nhiều tranh cãi về NLSH giữa các nhà kinh tế, hoạch định chính sách, khoa học, bảo vệ môi trường xung quanh vấn đề giải pháp phòng ngừa, hạn chế, khắc phục nguy cơ, nhưng tất cả đều đồng ý kết luận: phát triển NLSH

là tất yếu, nhưng cần nhận thức rõ được cả hai mặt của quá trình này và tiến hành hết sức cẩn trọng, nếu không những lợi ích hứa hẹn gặt hái từ NLSH sẽ không còn

3.4 Hướng giải quyết

Kết hợp các kỹ thuật nhân giống hiện đại và kỹ thuật chuyển gien để cải thiện tính hiệu quả trong quang tổng hợp, thành phần hoá học của cây trồng, có tính kháng sâu bệnh và dịch bệnh cũng như giảm được các nguyên liệu đầu vào trong nông nghiệp

Đưa vào các phế thải nông nghiệp chi phí thấp, các cây trồng có thời gian tăng trưởng nhanh và các cây năng lượng lâu năm

Cần có sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng cũng như một chiến lược quy hoạch năng lượng tầm cỡ quốc gia Hiện nay ở các nước phát triển những chính sách năng lượng của họ hỗ trợ rất nhiều cho việc ứng dụng những công nghệ sử dụng năng lượng tái tạo bằng chính sách đánh thuế môi trường, những dự án hỗ trợ nghiên cứu

tranh với nhiên liệu hóa thạch truyền thống

3.5 Triển vọng sản xuất nhiên liệu sinh học thế giới tới năm 2020.

Theo xu hướng hiện tại, tốc độ tăng trưởng sản lượng bioethanol hàng năm trong tương lai sẽ đạt khoảng 7% ở Châu Âu, 2,5% ở Bắc Mỹ và Braxin và 2,3% cho toàn thế giới Như vậy, sản lượng bioethanol thế giới sẽ tăng từ 30 tỉ lít năm 2003 lên

40 tỉ lít vào năm 2020 Tuy nhiên, với những khởi xướng và thay đổi chính sách gần đây trong xu hướng phát triển, có thể sẽ xuất hiện một bức tranh khác hẳn: sản lượng thế giới sẽ tăng gấp bốn lần, đạt trên 120 tỉ lít vào năm 2020 (xem biểu đồ 5) Nếu qui đổi đương lượng năng lượng ra xăng sẽ tương đương 80 tỉ lít xăng, chiếm khoảng 6% mức sử dụng xăng cho động cơ vào năm 2020, hoặc khoảng 3% tổng mức sử dụng năng lượng trong giao thông đường bộ [16]

Biểu đồ 5: Dự kiến sản lượng bioethanol đến năm 2020 [16]

Dự kiến tương tự cũng sẽ xảy ra đối với biodiesel (xem biểu đồ 6)

Biều đồ 6: Dự kiến sản lượng biodiesel đến năm 2020 [16]

3.6 Các loại nhiên liệu sinh học

3.6.1 Khí sinh học (biogas)

3.6.1.1 Giới thiệu về biogas

Không trực tiếp bắt nguồn từ dầu mỏ như gas, nhưng xét trên phương diện cổ sinh học, biogas có “họ hàng” với dầu mỏ và có lịch sử không thua kém Biogas là hỗn hợp khí gồm metan và carbon oxit sinh ra từ quá trình hoạt động phân huỷ hợp chất hữu cơ của các sinh vật yếm khí (không có oxy) Cả dầu mỏ và biogas đều sinh ra do tác động của vi sinh vật, nhưng biogas lại được sản xuất hết sức nhanh chóng, chỉ vỏn vẹn hai tuần so với hàng triệu năm của dầu mỏ và khí tự nhiên

3.6.1.2 Tình hình sử dụng biogas trên thế giới

Được biết đến ở Trung Quốc ngay từ đầu Công nguyên, năm 1884, nhà bác học Pháp Louis Pasteurs tiên đoán: “Biogas sẽ là nguồn nhiên liệu thay thế cho than đá trong tương lai” Nhưng phải tới khi khoa học kỹ thuật phát triển như ngày nay, biogas mới bắt đầu được chú ý Nguyên nhân quan trọng thu hút sự quan tâm của giới nghiên cứu tới biogas là cách thức và nguyên liệu để sản xuất ra nó Dựa trên phương pháp

“đánh giá theo chu trình sống” LCA (Life cycle Assessment), các nhà môi trường học kết luận, quá trình sản xuất biogas giảm tới 40% khí thải cacbonic do được sản xuất thông qua quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ của ngành nông nghiệp, lâm nghiệp

và các hoạt động sinh hoạt của con người…

Tuy giá thành biogas dùng làm nhiên liệu cho giao thông vẫn cao hơn so với các loại nhiên liệu chế biến từ dầu mỏ, nhưng với đà dầu thô tăng giá như hiện nay,

khoảng cách đó sẽ dần bị thu hẹp trong tương lai Để chuẩn bị đối mặt với những khó khăn đến từ nguồn dầu mỏ, Thụy Điển đã triển khai một dự án mang tên Biogas City Những phương tiện công cộng như xe buýt, taxi hoạt động trong thành phố sẽ sớm sử dụng hoàn toàn biogas từ năm 2008 Thuận lợi lớn cho dự án là tính chất hoá lý của biogas tương tự như khí tự nhiên, do vậy nó thừa hưởng hệ thống cung cấp khí nén thiên nhiên CNG đang được dùng cho hơn 4 triệu xe trên toàn thế giới Biogas City dự tính sẽ xây dựng hệ thống cung cấp với mật độ cứ 10 trạm bơm nhiên liệu thông thường sẽ có một trạm biogas Chính phủ Thụy Điển chịu trách nhiệm đảm bảo giá biogas rẻ hơn 30% so với xăng thông qua chính sách thuế Ở Viêt Nam tại thành phố

Đà Nẵng cũng đã chính thức cho xe buýt, taxi chạy bằng biogas

Biogas nén ở áp suất 200-250 atm được bơm vào bình nhiên liệu thông qua các ống dẫn có độ an toàn tối đa Tính chất cháy của biogas tương tự như khí hoá lỏng hay khí nén Vì vậy, các nhà thiết kế động cơ lắp đặt song song bình khí nén với bình biogas để lái xe có thể lựa chọn loại nhiên liệu phù hợp nhất cho mình Cho dù kết cấu động cơ, hệ thống nạp, hệ thống bôi trơn của xe chạy biogas hoàn toàn khác so với động cơ xăng nhưng một số hãng danh tiếng đang sản xuất những chiếc xe có khả năng vận hành cả với biogas và xăng thông thường

Cho đến nay, người ta có xu hướng sử dụng biogas để sản xuất điện phục vụ cho gia đình, cụ thể là vào việc cấp nước, thắp sáng, tiết kiệm được một số tiền đáng kể mà trước kia phải chi trả cho việc sử dụng điện với giá rất cao và

sử dụng hiệu quả hơn nguồn Biogas hiện có (xem bảng 6) Ngoài ra cũng giải quyết đồng thời vấn đề môi trường cho trang trại như diệt các loại côn trùng, Đây cũng là một cách tiết kiệm chi phí cho khâu đầu tư đối với các sản phẩm nông nghiệp