CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG BIODIESEL TẠI VIỆT NAM
5.3. TIỀM NĂNG THỊ TRƯỜNG BIODIESEL CỦA VIỆT NAM
Từ hơn 10 năm qua, đã có một số cơ quan thuộc các ngành giao thông vận tải, công nghiệp, năng lượng nghiên cứu về NLSH. Một số công ty, viện và trường đại học đã nghiên cứu thử nghiệm xăng pha ethanol và diesel sinh học. Công ty Mía đường Lam Sơn (Thanh Hoá), Sài Gòn Petro, Công ty Rượu Bình Tây, Công ty Chí Hùng cũng đã có dự án sản xuất ethanol làm nhiên liệu. Gần đây, một số công ty tại An Giang, Cần Thơ, Long An đã đầu tư xưởng sản xuất diesel sinh học từ mỡ cá basa với tổng công suất khoảng 40.000 tấn /năm, nhưng do chưa có tiêu chuẩn chất lượng cho sản phẩm, nên chưa thương mại được. Trong 2 năm qua, đã có hàng chục công ty nước ngoài muốn đầu tư sản xuất ethanol và diesel sinh học; một số công ty liên doanh ký kết thoả thuận đầu tư
sản xuất ethanol và diesel sinh học từ dầu Jatropha (giai đoạn đầu nhập dầu thô, sau đó đầu tư trồng tại Việt Nam). Nhìn chung, hoạt động R &D và đầu tư về NLSH ở nước ta còn chưa tiến triển do chưa có chính sách năng lượng, chưa có cơ chế, chính sách rõ ràng để các doanh nghiệp an tâm đầu tư đối với lĩnh vực kinh doanh có điều kiện như xăng dầu.
5.3.1. Thuận lợi:
5.3.1.1. Thuận lợi trong việc lựa chọn nguyên liệu chế tạo biodiesel:
Dầu Biodiesel có thể sản xuất từ mỡ động vật như mỡ các loài cá da trơn (cá basa, cá tra...), nguyên liệu thực vật như tảo biển, cây Jatropha và một số nguyên liệu khác như dầu dừa, dầu ăn đã qua sử dụng.... Nhưng đặc biệt mỡ cá, tảo biển và Jatropha là những nguyên liệu chính ở Việt Nam dùng sản xuất Biodiesel vì chúng sẵn có mà không làm ảnh hưởng đến lương thực thực phẩm.
• Dầu Biodiesel từ mỡ cá da trơn
Mỡ cá tra, basa ở vùng sông nước Cửu Long không tiêu thụ được vẫn có thể tái tạo thành dầu biodiesel. Đó là công trình nghiên cứu của Phân viện khoa học vật liệu tại TP HCM, thuộc Viện khoa học và công nghệ Việt Nam năm 2004. Nhóm nghiên cứu của TS Nguyễn Đình Thành đã "ra mắt" công nghệ sản xuất dầu biodiesel từ nguồn dầu phế thải và mỡ cá basa. Nguồn nguyên liệu cùng chất xúc tác và chất methanol qua quá trình phản ứng trong thời gian từ 4-6 giờ, thì tạo thành phần rắn và lỏng. Đối với phần lỏng, sau khi thu hồi methanol dư thừa thì tách thành hai chất hữu ích: glycerin (dùng cho việc pha chế mỹ phẩm) và dầu biodiesel. Theo phương pháp tách này, một tấn nguyên liệu có thể thu được 100 kg glycerin và 800 kg biodiesel. Các tiêu chuẩn về điểm chớp cháy, độ nhớt sản phẩm đều đạt tiêu chuẩn nhưng giá thành của biodiesel giảm khoảng 20% so với giá dầu diesel trên thị trường.
Công nghệ này xem như đã thành công ở phòng thí nghiệm, một xí nghiệp chế biến cá basa, cá tra xuất khẩu ở tỉnh An Giang đang thương lượng để xây dựng nhà máy có công suất lớn để góp phần giải quyết lượng lớn mỡ cá basa nơi đây.
• Dầu Biodiesel từ tảo biển
TS. Trương Vĩnh và các cộng sự ở Đại học Nông Lâm TP. HCM đã chứng mình cho thấy tảo biển Chlorella có triển vọng là nguồn sản xuất dầu biodiesel phong phú mà không hề xâm hại đến diện tích đất canh tác nông nghiệp.
Tảo có sự phát triển nhanh, vòng đời chỉ vài ngày, môi trường sản sinh lại hết sức thuận lợi. Trên thế giới có nhiều loại tảo có hàm lượng dầu tới 70% và cho 120
tấn/ha/năm. Loại tảo có chứa hàm lượng dầu khoảng 30% cũng cho tới 45 tấn/ha/năm.
Đối với Việt Nam, điều kiện lãnh thổ có chiều dài bờ biển hơn 3.600 km, việc thử nghiệm công nghệ ép tảo tạo ra dầu sinh học đã mở ra hướng đi mới đầy tiềm năng trong việc sản xuất dầu sinh học, đảm bảo an ninh năng lượng của nước ta. Ngoài việc dùng vi
tảo để sản xuất nhiên liệu, có thể dùng bụi tảo khô để đốt trong các động cơ diesel thay thế cho than bụi. Đặc biệt, tảo có thể tồn tại ở bất cứ nơi nào có đủ ánh sáng, kể cả vùng hoang hoá, nước mặn, nước thải, lại có khả năng làm sạch môi trường nước thải.
• Dầu Biodiesel từ cây cọc rào
Cọc rào còn gọi là cây dầu mè, cây bã đậu, “cây diesel”, có tên khoa học là Jatropha curcas.L. Đó là một loại cây bụi lưu niên, sinh trưởng và phát triển tốt trên các vùng có độ cao so với mặt nước biển. Cây có đặc tính chịu hạn rất khỏe, có thể mọc ở nơi khô hạn từ 8 đến 9 tháng vẫn không bị chết, thích hợp trên đất cát pha và có thể sinh trưởng, phát triển trên nhiều loại đất khác nhau, kể cả đất sỏi đá và nhiễm mặn, trừ đất bị ngập úng.
Thân cây mọng nước, lá dày rất khó cháy, trong thân và lá có nhựa, còn trong hạt có chất độc nên trâu bò, gia súc, chuột không phá hoại và ít bị sâu bệnh.
Loại cây này sinh trưởng rất nhanh, sau khi trồng 6 tháng đến 1 năm đã cho quả, khoảng 5 năm cho năng suất ổn định. Chu kỳ sống là 30-40 năm. Năng suất quả của nó phụ thuộc vào giống và kỹ thuật canh tác, năng suất biến động từ 3-10 tấn hạt/ha với tỷ lệ dầu trong hạt cũng rất khác nhau (khoảng từ 25 đến 38%), sản lượng ép thành dầu
biodiesel từ 1 đến 3 tấn dầu thô/ha. Điều đáng nói là loại dầu này không cần chế biến phức tạp, có thể dùng cho động cơ diesel mà không cần có thay đổi gì về máy móc.
Trồng cây cọc rào là một giải pháp thiết thực và nên khuyến khích. Bởi vì nó vừa bổ sung nguồn nhiên liệu sinh học, nâng cao sự ổn định an ninh năng lượng quốc gia, vừa góp phần xoá đói, giảm nghèo và làm tăng độ che phủ, cải tạo môi trường trên những vùng đất trống, đồi trọc, khu vực hoang hóa.
5.3.1.2. Thuận lợi trong việc điều chế xăng sinh học:
Tại Việt Nam, các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công một qui trình công nghệ có thể sản xuất ra những loại hóa chất phục vụ điều chế xăng sinh học từ chính những nguồn nguyên liệu rẻ tiền của VN và có thể đi đến sản xuất loại nhiên liệu này ngay tại VN.
Những nguyên liệu để sản xuất xăng sinh học chính là cồn công nghiệp tinh khiết 100% (hay còn gọi là ethanol) và một phần xăng hóa thạch. Giới khoa học trên thế giới đã chứng minh được khi pha một lượng cồn nhất định vào xăng với tỉ lệ cỡ 10%, hay 20% và thậm chí còn cao hơn nữa thì các động cơ vẫn hoạt động tốt.
Tất nhiên để sản xuất được xăng sinh học đủ tiêu chuẩn thì nhất thiết phải có loại cồn 100% (cồn tuyệt đối). Nhưng sản xuất cồn tinh khiết 100% ở qui mô công nghiệp không phải là chuyện đơn giản. Hiện trên thế giới có ít nhất ba giải pháp kỹ thuật để sản xuất cồn tinh khiết 100%, đối với VN thì giải pháp khử nước trong cồn bằng một chất hóa học hấp phụ đặc biệt được cho là tiên tiến nhất và kinh tế nhất hiện nay đối với VN.
Hiện tại, ta đã hoàn chỉnh qui trình công nghệ và thiết kế, chế tạo mô hình pilot sản xuất cồn tuyệt đối 100%, đạt công suất khoảng 100kg/ngày. Một khi đã giải quyết được
việc điều chế ra xăng sinh học có giá cả hợp lý là một việc làm nằm trong tầm tay của giới khoa học VN. Vấn đề đặt ra chỉ còn là việc chờ đợi những chính sách khuyến khích thúc đẩy sản xuất từ phía Nhà nước.
5.3.2. Khó khăn
5.3.2.1. Khó khăn trong việc phát triển NLSH ở Việt Nam
Nguồn nguyên liệu còn hạn chế do phải dành đất đai để đảm bảo an ninh lương thực, trồng rừng bảo hộ và nguyên liệu cho công nghiệp; công nghệ hiện tại chưa đảm bảo năng suất cây trồng cao. Nếu phát triển ồ ạt, không tính toán sẽ ảnh hưởng đến an ninh lương thực và diện tích rừng.
Công nghệ sản xuất NLSH hiện tại (thế hệ thứ nhất) dùng nguyên liệu là tinh bột ngũ cốc, mật rỉ đường để sản xuất ethanol và dùng dầu mỡ động thực vật để sản xuất diesel sinh học, số lượng còn hạn chế và có giá thành cao. Công nghệ mới (thế hệ thứ hai) để sản xuất ethanol, diesel sinh học từ phế thải công - nông - lâm nghiệp (ligno- cellulosic biomass) mới thành công ở mô hình trình diễn, quy mô nhỏ, cần 5-7 năm nữa mới có thể áp dụng ở quy mô công nghiệp với giá thành hạ, sản lượng lớn.
Khó khăn lớn nhất của chúng ta là trình độ công nghệ và thiết bị. Hầu hết các cơ sở sản xuất cồn trong nước hiện nay đều sử dụng công nghệ cũ, lạc hậu, thiết bị chắp vá, thiếu đồng bộ, công suất nhỏ (dưới 10 triệu lít/năm), tiêu hao nhiều đơn vị năng lượng trên một đơn vị sản phẩm, hiệu suất tổng thu hồi so với lý thuyết chỉ đạt khoảng 80%
(các nước tiên tiến đạt 90%), chỉ sử dụng nguồn nguyên liệu sinh khối truyền thống (ngũ cốc, rỉ đường) khiến giá thành sản phẩm cao. Các cơ sở sản xuất dầu mỡ động, thực vật có công nghệ thiết bị tách dầu, mỡ lạc hậu, tỷ lệ thu hồi thấp.
Bên cạnh đó là các khó khăn về thiếu nguồn nhân lực lành nghề, các chuyên gia kỹ thuật cao cấp; đầu tư cho nghiên cứu NLSH còn nhiều hạn chế; chưa có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành có liên quan trong việc nghiên cứu triển khai và ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất; chưa có hệ thống pháp lý hoàn chỉnh; các hoạt động hợp tác quốc tế còn quá ít và chưa đạt hiệu quả mong muốn.
5.3.2.2. Khó khăn khi chuyển đổi sử dụng NLSH ở Việt Nam:
Khi muốn chuyển sang sử dụng diesel sinh học thì chính sách thông tin của nhà sản xuất xe có thể trở thành một vấn đề lớn. Thường thì chỉ sau khi tốn nhiều thời gian kiên trì đặt câu hỏi người ta mới nhận được thông tin về việc là liệu một kiểu xe nhất định đã được cho phép dùng diesel sinh học hay không và mặc dù là diesel sinh học đã có trên thị trường từ 10 năm nay nhưng phần lớn các ô tô được sản xuất hằng loạt đều không thích nghi với diesel sinh học.
• Khi dùng nhiên liệu diesel sinh học cho một số xe cơ giới không thích nghi với PME, diesel sinh học sẽ phá hủy các ống dẫn nhiên liệu và các vòng đệm bằng cao su.
• Một vấn đề khác là việc nhiên liệu đi vào nhớt động cơ tại các động cơ Diesel có bộ phun nhiên liệu trực tiếp. Vấn đề này thường xảy ra trong thời gian vận hành khi động
cơ được vận hành có những thời gian chạy không tải lâu dài. Vấn đề này và tính bôi trơn kém đi của nhớt động cơ khi có nồng độ nhiên liệu cao có thể dẫn đến việc động cơ bị hao mòn nhiều hơn, vì thế mà người ta khuyên là khi vận hành bằng PME nên rút ngắn thời kỳ thay nhớt.
• Một ưu điểm của PME có thể lại trở thành nhược điểm khi được sử dụng thực tế ở các loại xe cơ giới: dễ bị phân hủy bằng sinh học và đi cùng là không bền lâu. Ô xi hóa và nước tích tụ sẽ làm xấu đi các tính chất của PME sau một thời gian tồn trữ.
• Ngoài ra, vì việc đốt cháy khác nhau nên các động cơ mới không được chứng nhận là thích nghi với PME có thể có vấn đề với các bộ phận điện tử của động cơ, những thiết bị mà đã được điều chỉnh để dùng với diesel thông thường.