CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4 GIỚI THIỆU VỀ ETHANOL SINH HỌC
1.4.5 Sản xuất và nghiên cứu ethanol ở Việt Nam
Ở Việt Nam, cồn được sản xuất chủ yếu từ nguồn ngun liệu rỉ mía đường. Mỗi năm tổng cơng suất sản xuất cồn trên cả nước đều tăng tập trung ở 3 nhà máy lớn có cơng suất từ 15.000 – 30.000 lít/ngày là nhà máy đường Hiệp Hồ, Lam Sơn, nhà máy bia rượu Bình Tây… và hàng trăm cơ sở sản xuất có quy mơ nhỏ lẻ với cơng suất từ 3.000 đến 5.000 lít/ngày. Sản lượng cồn Việt Nam hiện nay cịn rất nhỏ, cơng suất sản xuất của mỗi nhà máy cũng nhỏ, các đơn vị sản xuất cồn đang gặp nhiều khó khăn do nguồn nguyên liệu không ổn định, công nghệ sản xuất lạc hậu, tốn nhiều chi phí sản xuất nên sản phẩm khơng có sức cạnh tranh.
Do nhu cầu thị trường tiêu thụ cồn trong nước ngày càng tăng, các đơn vị sản xuất cồn trong nước đẩy mạnh sản xuất, đồng thời mở rộng thêm nhiều nhà máy mới (Cơng ty cổ phần mía đường Biên Hồ đầu tư xây dựng nhà máy công suất 50.000 tấn/năm, Công ty Đồng Xanh đầu tư xây dựng nhà máy cơng suất 60.000 lít/ngày, Cơng ty CP Cồn sinh học Việt Nam đầu tư nhà máy 66.000 m3/năm tại Đắc Lắc, BIDV đầu tư nhà máy công suất 100.000 tấn/năm tại Quảng Nam… Dự án đầu tư xây dựng Nhà máy sản xuất Bioethanol khu vực phía Bắc do PVB làm Chủ đầu tư là dự án nằm trong Đề án phát triển nhiên liệu sinh học của Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007. Đây là nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học đầu tiên được xây dựng ở miền Bắc Việt Nam có quy mơ đầu tư lớn, cơng nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại với tổng mức đầu tư khoảng 80 triệu USD, công suất 100.000 m3 ethanol/năm, tại huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ, sử dụng nguyên liệu sắn, mía để sản xuất ethanol.
Ở nước ta, giới khoa học đã quan tâm nghiên cứu nhiên liệu sinh học hơn một thập kỷ qua như các cơ quan thuộc ngành GTVT, công nghiệp, năng lượng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các trường đại học… Tháng 6.2004, Công ty Phát triển Phụ gia và Sản phẩm Dầu mỏ (APP) đã dự thảo "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam" (xăng/diesel pha cồn ethanol và diesel sinh học) gửi Chính phủ và một số bộ/ngành. Dự án đề nghị thực hiện trong 2 giai đoạn: giai đoạn I (2006 - 2010) hồn thiện cơng nghệ pha chế thử nghiệm và xây dựng mơ hình đầu tư thấp kết hợp sản xuất cồn khan với pha chế sử dụng sản phẩm quy mô 100.000 m3 xăng pha cồn/năm thay thế một phần xăng khống (thực hiện ở các đơ thị đơng dân cư như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội...), xây dựng chính sách để phát triển vùng nguyên liệu sản xuất cồn sử dụng làm nhiên liệu; giai đoạn II (2010-2020) với mục tiêu pha chế khoảng 2 triệu m3 nhiên liệu thay thế đáp ứng khoảng 15 % lượng xăng dầu thiếu hụt, xây dựng quy hoạch để phát triển lớn hơn cho các năm tiếp theo. Bộ Cơng nghiệp cũng đang hồn tất "Đề án quốc gia về nhiên liệu sinh học" giai đoạn 2006 - 2020 để trình Chính phủ (Nguyễn Ninh, 1992; Võ Hồng Nhân và Trần Tuấn Đức, 1993).
23
Ngày 6/4/2005, Sở Khoa học và Công nghệ (KH-CN) TP.HCM đã đồng ý hỗ trợ 30.000 USD như là kinh phí ban đầu cho nhóm nghiên cứu đề tài nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực Biomass giai đoạn 2005 – 2007. Nhóm nghiên cứu đề tài Biomass, xử lý phế phẩm nơng nghiệp, do TS. Phan Đình Tuấn, trường ĐH Bách khoa TP.HCM phụ trách. Biomass là đề tài của nghiên cứu công nghệ xử lý các phế phẩm trong sản xuất nông nghiệp như rơm, rạ, trấu… nhằm sản xuất Bio-ethanol (cồn nguyên liệu), tiến tới xây dựng mơ hình “Thị trấn Biomass” tại Việt Nam. Theo kế họach, nhóm nghiên cứu chương trình Biomass sẽ phải xây dựng cơ sở dữ liệu về việc sản xuất và sử dụng biomass tại xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi, TP.HCM nhằm phục vụ cho việc thiết kế mơ hình “Thị trấn Biomass”. Ngồi ra, nhóm nghiên cứu phải nghiên cứu hai công nghệ: công nghệ thuỷ nhiệt xử lý phế liệu rơm rạ - trấu phục vụ cho việc lên men sản xuất ethanol - cồn nhiên liệu, và cơng nghệ xử lý khí độc H2S trong biogas trước khi đưa vào sử dụng.
Đã có khá nhiều thành tựu trong công nghệ sản xuất cồn tuyệt đối. Trong số những thành quả đạt được phải ghi nhận những đóng góp của nhóm nghiên cứu do ThS. Vũ Bá Minh, Ðại Học Bách Khoa TP HCM. Hồ Chí Minh thực hiện từ những năm 1983 với cơng nghệ “Chưng cất trích ly để sản xuất cồn tuyệt đối” hoặc nhóm nghiên cứu do TS. Vũ Đào Thắng, Khoa Công nghệ Hố học, Đại học Bách khoa Hà Nội chủ trì trong cơng nghệ sản xuất cồn tuyệt đối và cồn làm khô nhiên liệu. Bằng phương pháp sử dụng chất hấp phụ chọn lọc, tại Bộ mơn Hóa - Khoa Cơng nghệ Hóa học - Trường đại học Bách khoa Hà Nội đã thiết lập được công nghệ và dây chuyền sản xuất cồn tuyệt đối đạt nồng độ 99,5 %, cơng suất 50 lít/ ngày. Đây là một cơng nghệ đơn giản, thiết bị được chế tạo trong nước, nguyên liệu tự nhiên sẵn có, giá thành thấp. Sản phẩm của cơng nghệ này sử dụng tốt trong các phịng thí nghiệm, làm dung mơi pha sơn, vecni và đặc biệt sử dụng làm nhiên liệu rất tốt cho sản xuất xăng sạch và điêzen sạch. Ngồi ra Bộ mơn Hóa, Trường đại học Bách khoa Hà Nội đã hồn thiện cơng nghệ sản xuất cồn khơ từ năm 2002 ở quy mô công nghiệp, năng suất 300 kg/ca. Như vậy để có được cồn tuyệt đối từ cồn 96% là việc hoàn toàn khả thi tại Việt Nam.
Trong những năm 2001-2004 PGS. TS. Ngô Tiến Hiển và ThS. Nguyễn Thúy Hường đã phụ trách đề tài nhánh cấp nhà nước về sản xuất cồn nhiên liệu từ nguyên liệu rỉ đường trong khuôn khổ đề tài KC.07.14 “Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ và thiết bị chế biến một số nông sản với quy mô vừa và nhỏ” do TS. Vũ Thị Đào (Viện công nghiệp thực phẩm) làm chủ nhiệm. Thành quả là nhóm đề tài đã tìm được phương pháp khử độc hiệu quả dịch rỉ đường, lựa chọn được chủng giống nấm men và điều kiện lên men thích hợp, chế tạo và đưa vào vận hành hệ thống lên men liên tục dịch rỉ đường cho sản xuất cồn với nồng độ cồn trong dấm sau lên men là 11,5%. Mơ hình này đã được triển khai vào sản xuất tại Cơng ty Đường Hịa Bình với hệ thống lên men quy mơ 50 m3.
24
Tương tự như vậy, đề tài “Nghiên cứu tạo chế phẩm enzyme tái tổ hợp thủy phân lignocellulose phục vụ sản xuất cồn nhiên liệu” KC.04.22/06-10 do PGS. TS. Tô Kim Anh, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội làm chủ nhiệm. Kết quả nghiên cứu của đề tài hứa hẹn tạo ra những enzyme có khả năng ứng dụng cao trong thủy phân cơ chất lignocellulose.