tieu luan triet hoc mac lenin sau dai hoc

Mục lục LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: NHIÊN LIỆU SINH HỌC LÀ GÌ? .4 Nhiên liệu sinh học .4 Diesel sinh học 2.1 Nguồn gốc vai trò .5 2.2 Tính chất biodiesel 2.3 Hạn chế biodiesel CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG NUÔI CẤY VI TẢO TRONG SẢN XUẤT DIESEL SINH HỌC Nanochloropsis Oculata .8 1.1 Phân loại 1.2 Đặc điểm, hình thái .8 1.3 Đặc điểm sinh lý 1.4 Đặc điểm sinh hóa Chiết xuất dầu từ tảo Kết đạt .10 KẾT LUẬN 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO .13 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học công nghệ, người phải đối mặt với vấn đề quan trọng, mơi trường khủng hoảng lượng Đối với môi trường, nóng lên Trái Đất tâm điểm Mọi người biết rằng, sử dụng nhiên liệu hóa thạch ngun nhân gây nên nóng lên tồn cầu Vì nguồn lượng có khả tái sinh, sản xuất từ sinh khối nhằm thay cho nguyên liệu hóa thạch cần thiết để giảm lượng khí thải CO2 Ngồi ra, khủng hoảng lượng khiến cho tình hình sử dụng lượng gia đình khu vực bị ảnh hưởng [5] Trong năm cuối kỉ 20, nhà sinh học cố gắng tìm kiếm chế đặc thù trình sinh học nhằm chi phối toàn giới sinh vật Đồng thời phát nhóm sinh vật có tốc độ sinh trưởng nhanh Vi tảo (Microalgae) sinh vật bậc thấp có ý chúng khơng có chế đặc thù mà sinh trưởng phát triển nhanh Hàng năm có đến 200 tỉ chất hữu tạo thành toàn giới Trong số 170 - 180 tỉ tảo tạo thành Vi tảo chiếm 1/3 sinh khối thực vật trái đất [1] Xét khía cạnh, việc sử dụng lượng lấy từ thiên nhiên hồn tồn khơng xa lạ Con người sử dụng lượng mặt trời, lượng gió, thủy điện… để thay cho nguyên liệu hóa thạch Tuy nhiên việc sử dụng nguồn lượng cần điều kiện thời tiết thuận lợi, không gian rộng, chi phí đầu tư cao, dễ phát sinh nhiều vấn đề thủy điện Vì vậy, vấn đề sử dụng nguồn lượng chưa giải cách triệt để Mục tiêu quan trọng đưa tạo phát triển nguồn lượng thiên nhiên giải tất vấn đề nêu Trên sở đó, nhiên liệu sinh học đời xem cộng tác viên thực Đặc biệt, việc sử dụng vi tảo nhằm sản xuất nhiên liệu sinh học mục tiêu nhắm tới tương lại gần Trong sản xuất nhiên liệu sinh học, có nhiều vấn đề nhỏ Tuy nhiên, chọn vấn đề “Ứng dụng vi tảo việc sản xuất diesel sinh học (biodiesel)” để làm đề tài cho tiểu luận Tiểu luận “Ứng dụng vi tảo việc sản xuất diesel sinh học (biodiesel)” gồm phần: Phần 1: Lời mở đầu Phần 2: Nội dung Chương I: Giới thiệu nhiên liệu sinh học diesel sinh học Chương II Ứng dụng nuôi cấy vi tảo việc sản xuất diesel sinh học Phần 3: Kết luận CHƯƠNG I: NHIÊN LIỆU SINH HỌC LÀ GÌ? Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học phần lượng tái tạo (Renewable), loại nhiên hình thành từ hợp chất có nguồn gốc từ động, thực vật Ví dụ nhiên liệu chế xuất từ chất béo động thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,…), ngũ cốc (lúa mì, ngơ, đậu tương…), chất thải nơng nghiệp (rơm rạ, trấu, bã mía…), sản phẩm thải công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải…) Nhiên liệu sinh học bao gồm dầu diesel sinh học (biodiesel) rượu ethanol sinh học (bioethanol) Theo dự báo trữ lượng dầu thô giới cạn kiệt vào khoảng từ năm 2050 – 2060 Các vấn đề an toàn nguồn lượng đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu; tình trạng hiệu ứng nhà kính khí thải, tiến khoa học công nghệ nhân loại đặt cho nước giới phải quan tâm đến việc sản xuất sử dụng nhiên liệu sinh học Na Uy vốn nước vốn xuất dầu mỏ có tới 50% lượng cung cấp từ nguồn nhiên liệu sinh học Mỹ đặt kế hoạch làm giảm phụ thuộc kinh tế vào dầu mỏ [4] Hiện giới có 50 nước có chương trình nghiên cứu sử dụng nhiên liệu sinh học Các nước APEC chọn nhiên liệu sinh học thay cho nhiên liệu hóa thạch Theo dự báo chuyên gia, đến năm 2025, giới sử dụng 12% nhiên liệu sinh học toàn nhu cầu lượng Đến năm 2050, EU sử dụng 20% nhiên liệu sinh học [4] Nhiên liệu sinh học có ưu sau so với dạng lượng truyền thống: + Giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính; + Tạo sở cho an ninh lượng; + Bảo vệ nguồn nước, khơng khí nguồn lợi rừng; + Phát triển kinh tế nông thôn; Nhiên liệu sinh học phân loại thành nhóm là: Diesel sinh học, xăng sinh học khí sinh học Sơ đồ 1: Ứng dụng sinh khối tạo lượng sinh học [3] Diesel sinh học 2.1 Nguồn gốc vai trò Biodiesel – hay gọi diesel sinh học – thuật ngữ dùng để loại nhiên liệu dùng cho động diesel, làm từ dầu thực vật hay metyl ester tinh khiết từ dầu thực vật hay mỡ động vật Trong lịch sử dầu thực vật dùng để làm nhiên liệu cho động vào năm 1900 Tuy nhiên, vào thời điểm đó, nguồn lượng dầu mỡ rẻ tiền chưa thật cần thiết Cho đến giá nhiên liệu tăng lên, nguy thiếu hụt nhiên liệu ngày tăng việc tìm kiếm nguồn thay trở nên cần thiết Biodiesel sản xuất thơng qua q trình chuyển ester rượu nhẹ, chủ yếu methanol tri – glycerides tự nhiên có dầu mỡ mỡ động vật Hiện tại, có nhiều nguồn dầu sử dụng để sản xuất diesel sinh học Braxin nước dẫn đầu việc sản xuất biodiesel sử dụng đậu tương làm nguồn nguyên liệu để sản xuất diesel sinh học Nhưng nguồn khác chẳng hạn hướng dương, thầu dầu, dầu mè dầu dừa, dầu Olive, dầu lạc, dầu bông, hạt cải dầu…[1] số mỡ động vật bắt đầu sử dụng đánh giá vai trò chúng Theo EPA, chương trình phân tích tác động mơi trường, dầu diesel sinh học từ đậu nành, trung bình năm giảm 57% khí gây hiệu ứng nhà kính so với diesel hóa thạch, dầu diesel sinh học sản xuất từ mỡ thải năm giảm 86% Hàm lượng khí thải độc hại CO, Nox, Sox, hidrocarbon giảm đáng kể sử dụng nhiên liệu sinh học Ngồi nhiên liệu sinh học cịn có khả phân hủy sinh học nhanh, gây nhiễm đất nguồn nước Mức độ ảnh hưởng diesel sinh học tới sức khỏe người thấp so với diesel hóa thạch Trong thử nghiệm gần cho thấy hầu hết hợp chất PAH giảm 75 – 85%, trừ Benzo (a Anthracen), giảm khoảng 50% Các hợp chất nitro – PHAs giảm đáng kể so với nhiên liệu diesel sinh học (với introflourene nitropyrene) giảm 90% [1] Dầu diesel sinh học có tính bơi trơn tốt số cetane (CN) cao Chỉ số cetane thước đo chậm trễ đánh lửa nhiên liệu, khoảng thời gian bắt đầu tiêm bắt đầu cháy lửa nhiên liệu Trong động diesel, nhiên liệu có số cetane cao có thời gian đánh lửa chậm trễ ngắn đó, dộng diesel làm việc hiệu Có thể sử dụng động đốt pha trộn với petrodiesel tỷ lệ An tồn bảo quản vận chuyển, bơi trơn động tốt hơn, làm động êm việc sử dụng phun nhiên liệu thọ Sản xuất sử dụng biodiesel tương đối đơn giản so với dạng nhiên liệu khác hidro, pin nhiên liệu, LPG, khơng địi hỏi thiết bị công nghệ đắt tiền Công nghệ sản xuất biodiesel khơng phức tạp, sản xuất quy mơ nhỏ (hộ gia đình) đến quy mơ lớn Việc sử dụng nhiên liệu sinh học nâng cao ý thức tiết kiệm lượng cho công đồng nhận thức nguồn nhiên liệu có nguồn gốc từ thực phẩm [1] Phát triển nhiên liệu sinh học giúp quốc gia chủ động, không bị lệ thuộc vào vấn đề nhập nhiên liệu, đặc biệt với quốc gia khơng có nguồn dầu mỏ than đá; đồng thời kiềm chế gia tăng giá dầu, ổn định tình hình lượng cho giới Do sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái tạo, biodiesel thật sự lựa chọn ưu tiên cho quốc gia vấn đề an ninh lượng Hơn việc phát triển nhiên liệu sinh học sở tận dụng nguồn nguyên liệu sinh khối khổng lồ đảm bảo an ninh lượng cho quốc gia 2.2 Tính chất biodiesel Biodiesel chất lỏng thay đổi màu sắc – vàng nâu đen – tùy thuộc vào nguyên liệu sản xuất Nó khơng hịa tan nước, có điểm sôi cao áp suất thấp Các điểm bắt cháy dầu diesel sinh học (>130oC, >266oF) cao đán gkeer so với diesel hóa thạch (64oC, 147oF) xăng (-45oC, -52oF) Khối lượng riêng dạng lượng diesel phụ thuộc vào nguyên liệu sử dụng q trình sản xuất thơng thường, khoản 0,88g/cm, thấp so với nước 2.3 Hạn chế biodiesel Mặc dù có nhiều ưu điểm vậy, khơng có nghĩa biodiesel khơng có hạn chế Trên thực tế, việc sử dụng nhiên liệu chứa nhiều 5% biodiesel gây nên vấn đề sau: Ăn mòn chi tiết động tạo cặn bình nhiên liệu tính dễ bị oxi hóa biodiesel; làm hư hại nhanh vòng đệm cao su khơng tương thích biodiesel với chất liệu làm vịng đệm Nhiệt độ đơng đặc biodiesel phụ thuộc vào nguyên liệu sản xuất nói chung cao nhiều so với dầu diesel thành phẩm Điều ảnh hưởng lớn đến việc sử dụng biodiesel vùng lạnh Biodiesel không bền dễ bị oxi hóa nên gây nhiều khó khăn việc bảo quản Theo khuyến cáo NBB khơng nên sử dụng B20 sau tháng bảo quản hạn sử dụng dầu diesel thơng thường lên đến năm Bên cạnh đó, để sản xuất biodiesel quy mơ lớn cần phải có nguồn nguyên liệu dồi ổn định Việc thu gom dầu ăn phế thải không khả thi số lượng hạn chế, lại phân tán nhỏ lẻ Những nguồn nguyên liệu chế biến thành dầu ăn (hướng dương, cải dầu, cọ…) giá thành cao, sản xuất biodiesel khơng kinh tế Vả lại diện tích đất nơng nghiệp cho việc trồng lấy dầu ăn có hạn Để giải vấn đề này, giới có xu hướng phát triển loại có tính cơng nghiệp cao dầu mè, loại cho suất cao tảo (Microalgae) CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG NUÔI CẤY VI TẢO TRONG SẢN XUẤT DIESEL SINH HỌC Mặc dù giới tiến hành sản xuất biodiesel từ nhiều loại vi tảo, nhiên, tiển luận này, tơi trình bày ứng dụng vi tảo Nanochloropsis Oculata Nanochloropsis Oculata 1.1 Phân loại Nanochloropsis Oculata thuộc vào lớp Tảo Eustigmatophyceae, Eustigmatales, họ Monodopsidaceae, chi Nannochloropsis Sự phân loại loài tảo mắc phải nhiều nhầm lẫn Đây lồi tảo có kích thước nhỏ (