Giới thiệu Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ Sản xuất ethanol và ETBE Sản xuất ethanol từ sinh khối lignocellulose Sản xuất nhiên liệu sinh học bằng con đường nhiệt hóa học Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefinery) Tính bền vững của nhiên liệu sinh học Kết luận Giới thiệu Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ Sản xuất ethanol và ETBE Sản xuất ethanol từ sinh khối lignocellulose Sản xuất nhiên liệu sinh học bằng con đường nhiệt hóa học Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefinery) Tính bền vững của nhiên liệu sinh học Kết luận Giới thiệu Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ Sản xuất ethanol và ETBE Sản xuất ethanol từ sinh khối lignocellulose Sản xuất nhiên liệu sinh học bằng con đường nhiệt hóa học Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefinery) Tính bền vững của nhiên liệu sinh học Kết luận
Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BÁO CÁO SEMINAR Nhiên liệu sinh học Sản xuất Ứng dụng GVHD: Cô Huỳnh Ngọc Oanh Danh sách thành viên nhóm: Võ Phi Long 1511828 Nguyễn Thị Lẹ 1511712 Nguyễn Thị Hương Huệ 1511202 Huỳnh Hải Danh 1510396 Trần Thị Loan Anh 1510110 Nguyễn Võ Minh Trung 1513740 Nội dung báo cáo Giới thiệu Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật mỡ Sản xuất ethanol ETBE Sản xuất ethanol từ sinh khối lignocellulose Sản xuất nhiên liệu sinh học đường nhiệt hóa học Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefinery) Tính bền vững nhiên liệu sinh học Kết luận Giới thiệu 1.1 Nhiên liệu sinh học Nhiên liệu sinh học quan tâm to Tuy nhiên xung quanh vấn đề nhiên liệu sinh học, àn câu hỏi cần phải giải quyết: • giới Lựa chọn đầy hứa hẹn để giảm phụ thuộc nước sử dụng lượng: Dầu mỏ, than, • Hạn chế khí thải CO2 Một câu trả lời cho thách hí hậu tồn cầu thức biến đổi k - Liệu có đủ nguồn nguyên liệu sinh khối có sẵn? Liệu cơng nghệ sẵn sàng để phát triển vượt bậc? Và liệu đảm bảo phát triển bền vững? Tất câu hỏi trả lời phần sau báo cáo Giới thiệu 1.2 Những đường chuyển hóa có Hiện nay, hai loại nhiên liệu sinh học sử dụng: • • Ethanol: động đốt cháy tia lửa (động xăng) Methyl este dầu thực vật (VOME): động diesel Giới thiệu Ethanol - Ethanol sản xuất từ hai nguồn sinh khối chính: • • Các loại sản xuất đường (mía đường, củ cải đường) Các loại sản xuất tinh bột (lúa mì, ngơ) Glucose thu từ tinh bột thơng qua thủy phân với có mặt enzym e (amylase amylo-glucosidase) - Ethanol sản xuất từ đường cách lên men Nó sử dụng dạng tinh khiết, dạng ether ETBE, cách cho phản ứng với isobutene Mặc dù ethanol pha trộn với xăng nồng độ thấp, từ đến 10%, số khó khăn phát sinh áp suất tương đối cao xu hướng tách pha có nước Do mà dạng ETBE thường sử dụng nhiều Châu Âu - Ethanol sử dụng nồng độ cao (điển hình 85%, E85) động thích nghi đặc biệt Giới thiệu • Ở Châu Âu, biodiesel, sản xuất trình chuyển đổi ester dầu thực vật, ưa chuộng Đến 90% lượng biodiesel sản xuất • Mặc dù mức sản xuất lớn nhiên liệu sinh học chiếm tỷ trọng nhỏ, khoảng 1% tổng lượng tiêu thụ cho vận tải đ ường • Về mặt kinh tế, giá dầu tăng cao, nhiên liệu sinh học bắt đầu trở nên cạnh tranh hơn, cần hỗ trợ cộng đồng Ethanol sản xu ất từ mía Brazil nhiên liệu sinh học cạnh tranh nhất, với chi phí gần với xăng Nếu, tương lai, giá dầu tăng thêm dự kiến, n hiên liệu sinh học trở thành cạnh tranh trực tiếp sở kinh tế túy Giới thiệu Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật mỡ 2.1 Q trình ester hóa Biodiesel sản xuất từ lấy dầu chuyển hóa thành dạng methyl ester Dầu thực vật thử nghiệm làm nhiên liệu trực tiếp, khơng thích hợp tính chất tiêu cực : nặng, nhớt không đủ bền Khi sử dụng động đốt trong, chúng dẫn đến đóng cặn, từ gây hoạt động gây lỗi máy Q trình chuyển hóa Sản xuất biodiesel từ dầu thực vật mỡ Dầu thực vật, methanol dư, dung dịch xúc tác đưa vào lò iệt độ vừa phải phản ứng theo chu kỳ áp suất thấp (800 °C Gas (>70%) 90% Fast pyrolysis Pyro-gasification yield 5 Sản Sản xuất xuất nhiên nhiên liệu liệu sinh sinh học học bằng con đường đường nhiệt nhiệt hóa hóa học học 5.4 Chu trình tổng hợp Fischer – Tropsch Hydrocracking - Là trình tổ hợp phản ứng phức tạp để chuyển hóa khí tác kim loại nhiệt độ cao syngas thành ankan mạch dài xúc Sản xuất nhiên liệu sinh học đường nhiệt hóa học 5.4 Sản xuất xăng sinh học từ sinh khối Clip minh họa Clip minh họa Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefiner y) Nhà máy chưng luyện sinh học tích hợp việc chuyển hóa sinh khối thiết bị sinh lượng Thị trường sinh học phát triển: cần hệ thống chưng luyện Phức tạp Tích hợp Tạo nhiều dạng nhiên liệu phụ phẩm từ nhiều nguồn nguyên liệu Việc đa sản xuất lượng, hydrogen nhiên liệu khả hấp dẫn thông q ua đường tạo syngas Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefiner y) Công ty Blue Marble nhà máy chưng luyện Blue Marble Nhà máy chưng luyện sinh học (Biorefinery) Tính bền vững nhiên liệu sinh học const TINH BỘT LƯƠNG THỰC NHIÊN LIỆU lignocellulose Tính bền vững nhiên liệu sinh học Tính bền vững nhiên liệu sinh học Sản xuất sinh khối phải bền vững: Tránh gây bạc màu đất Tránh hệ lụy việc chuyển canh tác Chú ý cạnh tranh nguồn nước Chú ý sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu chuẩn hóa hệ thống, quy định với tiêu chuẩn (đốt rừng) KẾT LUẬN Nhiên liệu sinh học giúp giảm phụ thuộc vào nhập dầu mỏ giúp cân CO2 Sự phát triển nhiên liệu sinh học đòi hỏi cải tiến quy trình chuyển hóa, với chất lignocellulose Các q trình giúp tăng tính thân thiện mơi trường nhiên liệu sinh học cần có hỗ trợ cộng đồng thách thức kinh tế kĩ thuật tồn Để kiểm sốt ảnh hưởng đến môi trường, cần phát triển phương pháp đánh giá kĩ với tiêu chí bền vững tạo hành lang pháp lý phù hợp để triển khai chúng