BÀI GIẢNG NGUYÊN LIỆU SINH học

BÀI GIẢNG NHIÊN LIỆU SINH HỌC dành cho sinh viên ngành CƠNG NGHỆ SINH HỌC Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BioFuels) BÀI MỞ ĐẦU Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Join: https://www.facebook.com/groups/NhienLieuSinhHoc/ Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Nhóm vật chất khơng thể thiếu tồn vong nhân loại? -Thực phẩm -Nước, Oxygen -Nhiên liệu/Năng lượng -Thuốc chữa bệnh Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Essential/Beneficial XU HƯỚNG NHU CẦU NĂNG LƯỢNG TRONG TOÀN XÃ HỘI Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Sự hình thành dầu mỏ xu hướng cạn kiệt nguồn dầu thơ qui mơ tồn cầu Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Thực trạng dự báo tiềm sản xuất nhiên liệu hóa thạch giới Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Thực trạng dự báo tiềm sản xuất dầu thơ khu vực khác vòng 40 năm tới Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí CÁC DẠNG CHÍNH CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC •Biogas: biogas sinh từ q trình tiêu hủy kỵ khí chất hữu vi sinh vật kỵ khí Sản phẩm phụ dạng rắn từ q trình sử dụng làm nhiên liệu phân bón Biogas chứa chủ yếu methane •Các nguồn nguyên liệu tiềm •Các dạng hữu thải dễ phân hủy nơng nghiệp, dân dụng Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí •CÁC DẠNG CHÍNH CỦA NHIÊN LIỆU SINH HỌC • Bio-ether: ethanol sinh học trải qua q trình dehydrate hóa (khử nước) •BioHydrogen: khí Hydro sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh khối BioHydrogen dùng pin nhiên liệu (fuel cell) •Nhiên liệu sinh học dạng rắn: gỗ, than, bột gỗ chế biến… Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Xe Honda chạy nhiêu liệu Biohydrogen Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Phân loại nhiên liệu sinh học theo trình độ công nghệ: Thế hệ thứ 2: Loại lượng sinh học sản xuất từ nguồn nguyên liệu bền vững, không cạnh tranh với nguồn lượng thực, thực phẩm: nguyên liệu giàu Cellulose, từ tảo + Mỗi hệ thống phần loại có cách nhìn nhận, đánh giá khác >>> sản phẩm phân loại thuộc nhóm khác (Bioethanol NLSH hệ 2) Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Phân loại nhiên liệu sinh học theo trình độ công nghệ: Thế hệ thứ 1: Nhiên liệu sinh học hệ làm từ nguyên liệu có hàm lượng đường tinh bột cao, dầu thực vật mỡ động vật Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Diesel sinh học -Diesel sinh học (biodiesel) alkyl ester dầu thực vật hay mỡ động vật, nguồn nhiên liệu tái tạo, gây nhiễm mơi trường so với loại diesel truyền thống từ dầu mỏ -Dầu thực vật chuyển hóa thành sản phẩm (m)ethyl ester thơng qua phản ứng chuyển vị ester (transester hóa) có diện chất xúc tác Mục đích phản ứng chuyển vị ester giảm độ nhớt dầu/mỡ nhằm phù hợp cho yêu cầu động sử dụng -Phản ứng chuyển vị ester cách tốt để chuyển phân tử lớn, mạch nhánh thành phân tử nhỏ hơn, mạch thẳng phù hợp với động diesel thông thường -Chất lượng biodiesel tùy thuộc vào số đặc tính nhiên liệu bao gồm tỷ trọng, độ nhớt, số iod, số acid, điểm mù, nhiệt trị khả bay Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Diesel sinh học - Biodiesel tốt diesel dạng nhiên liệu hóa thạch hàm lượng sulfur, điểm chớp, hàm lượng chất thơm khả phân hủy sinh học - Giá thành biodiesel phụ thuộc vào nguyên vật liệu, khu vực địa lý, sản xuất dầu nguyên liệu - Hầu hết biodiesel sản xuất từ dầu đậu nành, cải dầu, hướng dương dầu cọ Methanol kiềm sử dụng làm chất xúc tác cho phản ứng chuyển vị ester -Biodiesel nhiên liệu thay thân thiện với mơi trường và sử dụng với động diesel mà không cần thay đổi kết cấu động Xét hiệu mục đích lượng, biodiesel có lợi với môi trường khu vực dân cư, tạo việc làm, cung cấp nguồn lượng đại cho cộng đồng nông thôn Cồn sinh học hay Bioethanol/Gasohol: nguyên liệu sản xuất từ nguyên liệu giàu Carbohydrate, tùy theo ngun liệu, cơng nghệ sản xuất có thay đổi khác bao gồm giai đoạn -TiỀN XỬ LÝ (Đối với nguyên liệu giàu Cellulose) -THỦY PHÂN (Đường hóa): chuyển hóa carbohedrate mạch dài thành đường -LÊN MEN: chuyển hóa đường thành ethanol (thơng qua trình lên men) -Tùy loại nguyên liệu (bản chất thành phần đường) mà trình lên men có khác Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Một số nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học Việt Nam: -Nhà máy sản xuất ethanol sinh học (Công ty CP Đồng Xanh) (130 triệu lít/năm) -Nhà máy sản xuất ethanol sinh học (Công ty TNHH Tùng Lâm) (70 triệu lít/năm); - Nhà máy sản xuất bioethanol Đắc Tơ - Kon Tum (65 triệu lít/năm) -Nhà máy sản xuất ethanol sinh học Dung Quất (100 triệu lít/năm); - Nhà máy sản xuất ethanol sinh học Bình Phước (BPVOIL) (100 triệu lít/năm) -Nhà máy sản xuất ethanol sinh học Phú Thọ (100 triệu lít/năm); -Nhà máy cồn sinh học Việt - Nhật (120 triệu lít/năm); -Nhà máy sản xuất bioethanol nhiên liệu - Công ty cổ phần Tấn Phát (50 triệu lít/năm); - Nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu - Cơng ty cổ phần Thảo Ngun (100 triệu lít/năm) -Nhà máy cồn Đại Việt – Đắc Nông (50 triệu lít/năm); ... nghệ Sinh học cần tham gia đóng góp giải vấn đề ! Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Cơng nghệ Sinh học cần tham gia đóng góp giải vấn đề nhiên liệu sinh học:  Cải thiện suất sản xuất nguyên liệu ... bách năm tới ! Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Xu hướng giá nhiên liệu đến năm 2030 Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Đóng góp dạng lượng tổng nhu cầu nhân loại Bài giảng NLSH-Bùi... carbon, với điểm bắt lửa khoảng 52°C Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí Nhiên liệu sinh học: nhiên liệu thể rắn, lỏng hay khí chuyển hóa từ nguồn sinh khối Bài giảng NLSH-Bùi Minh Trí  Ethanol chất