Những nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học.

26/10/2021 07:20:33 156 Lượt xem
0

Tóm tắt bài viết

Tóm tắt bài viết

Nhu cầu tìm nhiên liệu mới thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch ngày càng cao. Trong bài viết này, chúng xin giới thiệu tới bạn đọc một số loại nguyên liệu tiềm năng cho ngành nhiên liệu sinh học.

I. Thị phần của nhiên liệu sinh học ngày nay

Các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu khí… đang dần được thay thế bởi những nguyên liệu mới. Con người đang cố gắng khai thác những nguồn nguyên liệu có tiềm năng.

Một lựa chọn được rất nhiều nhà khoa học để tâm chính là nhiên liệu sinh học thay thế xăng dầu lấy từ thiên nhiên. Một số loại dầu tự nhiên thậm chí có thể được sử dụng ngay trong đầu máy diesel .

Ông Rudolph Diesel còn thiết kế một loại máy chạy bằng dầu tự nhiên thu được từ nông sản của người nông dân.

Các nhà hóa học đã đưa ra một số giải pháp cho vấn đề này. Một số nhà máy khi lên men bia và rượu đã đồng thời sản xuất ethanol.

Các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu khí… đang dần được thay thế bởi những nguyên liệu mới.

Ethanol là nhiên liệu sạch chiết xuất từ các chất hữu cơ như thân cây ngô hoặc mía, quốc gia nổi tiếng về nhiên liệu này chính là Brazil, nơi trồng hàng triệu hecta mía.

Thành phần của nhiên liệu E85 gồm có 85% ethanol và 15% xăng. Loại cây trồng khác như đậu nành, được sử dụng nhiều hơn để sản xuất dầu diesel sinh học. Hầu hết các động cơ đều có thể chạy dầu diesel sinh học với mức độ gây ô nhiễm môi trường ít hơn.

Các cơ sở hạ tầng để chế biến nhiên liệu sinh học vẫn đang được xây dựng ở nhiều khu vực trên thế giới. Nhu cầu tìm nhiên liệu mới thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch ngày càng cao.

II. Một số loại nguyên liệu tiềm năng cho ngành nhiên liệu sinh học.

1. Ngô

Không chỉ là lương thực chính ở nhiều nước, ngô cũng là nguồn nguyên liệu tiềm năng của nhiên liệu sinh học. Nhờ có hàm lượng đường cao để tạo ra ethanol, ngô chính là nguồn gốc của lượng lớn ethanol sử dụng trong quá trình sản xuất nhiên liệu E85.

Để sản xuất được ethanol từ ngô, trước nhất nhà sản xuất phải tách ngô để lấy lignin xenlulozo có chứa hàm lượng đường cao.

Ethanol tinh chế thường được thêm vào làm phụ gia giảm khói. Tuy nhiên, ethanol cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu chính.

Để sản xuất được ethanol từ ngô, trước nhất nhà sản xuất phải tách ngô để lấy lignin và xenlulozo có chứa hàm lượng đường cao.

Ở Mỹ, ethanol từ ngô thật sự là một nhiên liệu thay thế hiệu quả cho nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, sử dụng ngô không phải là không có nhược điểm. Nhu cầu thủy lợi sử dụng nguồn nước để trồng ngô của người dân ngày càng cao, nguy cơ tiềm tàng tới nguồn nước sinh hoạt và sản xuất.

Hơn nữa, nhiều nông dân đang chuyển từ trồng cây lương thực sang để trồng ngô phục vụ sản xuất ethanol. Chính điều này, đã trở thành gánh nặng cho ngành nông nghiệp. Bởi lẽ, trồng trọt không đáp ứng đủ nhu cầu lương thực, giá thành của các loại lương thực có thể sẽ bị kéo lên cao theo thị trường nhiên liệu.

2. Đậu tương

Đậu tương được xem là một trong những nguyên liệu linh hoạt nhất. Đậu tương còn được sử dụng để chế tạo bút màu và mực.

Trong khi ngô để chế tạo ethanol, đậu tương là nguyên liệu chính để sản xuất diesel sinh học. Để sản xuất dầu diesel sinh học từ đậu tương, người ta cần lọc hết dầu của loại hạt này.

Đậu tương được xem là một trong những nguyên liệu linh hoạt nhất. Đậu tương còn được sử dụng để chế tạo bút màu và mực

Hàm lượng dầu trong đậu tương khá cao, khoảng 20% thành phần hạt. Dầu sau khi lọc ra sẽ được trộn với một loại chất xúc tác để loại bỏ glycerin. Số dầu còn lại có thể sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu sử dụng cho động cơ.

Dầu diesel sinh học cũng sạch hơn so với dầu diesel thông thường, giảm thiểu được vấn đề khói bụi và ảnh hưởng sức khỏe.

3. Cọ

Các nhà sản xuất sử dụng dầu cọ để làm diesel sinh học. Cây cọ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực.

Trong lĩnh vực thực phẩm, dầu cọ cũng được nhiều người, đặc biệt là ở Mỹ và phương Tây tiêu dùng vì hàm lượng mỡ thấp.

Ngoài ra, dầu cọ cũng được sử dụng như một loại nhiên liệu. Dầu cọ kết hợp với diesel tạo ra nhiên liệu sinh học có lợi cho môi trường do dầu cọ sinh ra các hỗn hợp hữu cơ mà khi cháy trong động cơ, không làm tăng thêm nồng độ carbon dioxide (CO2).

Các nhà sản xuất sử dụng dầu cọ để làm diesel sinh học

CO2 được cây cọ hấp thu trở lại trong chu kỳ sinh trưởng, qua đó giúp cân bằng lượng khí thoát ra khi cháy.

Tuy nhiên, sử dụng dầu cọ cũng có dẫn tới những hệ lụy tiềm tàng. Con người phá bỏ các khu rừng tự nhiên để trồng cọ khiến môi trường sống của nhiều loài động thực vật bị phá hủy. Do đười ươi thích ăn lá cọ non nên những người trồng cọ săn bắn chúng không thương tiếc. Số lượng đười ươi vì thế cũng bị sụt giảm.

4. Dầu ăn

Sử dụng dầu ăn để làm nhiên liệu cũng không phải một ý tưởng tồi. Sau khi dầu ăn được sử dụng để rán thực phẩm, axit béo alkyl este vẫn được giữ lại và có thể chạy một số loại động cơ. Bằng cách lọc bỏ các chất cặn sau khi chiên rán thức ăn, các nhà sản xuất có thể chế biến ra nhiên liệu sinh học.

dầu ăn để làm nhiên liệu

Theo báo cáo của Viện hóa học Việt Nam, dầu thực vật thải đã qua chế biến có thành phần phức tạp, ngoài dầu mỡ còn chứa nhiều tạp chất như muối, tạp chất cơ học, cặn cacbon, nước, đường... Do đó, trước khi cracking (quá trình phản ứng hóa học nhằm phá vỡ chuỗi hydrocacbon dài thành các hydrocacbon ngắn), dầu thực vật thải cần được xử lý loại bỏ tạp chất.

Kết quả thu được sau quá trình cracking dầu thực vật thải là khí khô (chứa chủ yếu các khí H2, CO, CO2, CH4, C2H6, C2H4), khí hóa lỏng, và xăng. Những sản phẩm này hoàn toàn có thể sử dụng được và có chất lượng tốt.

5. Lạc

Lạc là một trong những loại thực phẩm khá phổ biến. Nó có thể được thêm vào các món bánh hay món ăn. Thế nhưng, lạc còn được sử dụng vào quá trình sản xuất nhiên liệu.

Nhà thực vật học người Mỹ gốc Phi nổi tiếng Tiến sĩ George Washington Carver đã liệt kê một danh sách chỉ ra hơn ba trăm tác dụng của hạt lạc, trong đó phải kể đến tác dụng làm nhiên liệu sinh học.

Lạc là một trong những loại thực phẩm khá phổ biến

Tuy nhiên cũng giống như ngô, sử dụng lạc làm nhiên liệu có ảnh hưởng tới vấn đề lương thực thực phẩm không đủ. Trong khi nhiều vùng vẫn khan hiếm lương thực, người ta lại dùng lạc để sản xuất làm nhiên liệu.

6. Bông

Bông vẫn được biết đến là chất liệu để làm vải may quần áo. Tuy nhiên, bông không chỉ dùng trong công nghiệp thời trang. Từ năm 1860, người ta đã biết dùng dầu bông để chế biến thành dầu ăn.

Hạt bông cũng được sử dụng làm thức ăn cho vật nuôi. Đến nay, các nhà khoa học còn dùng bông để sản xuất ra nhiên liệu sinh học. Tiềm năng của bông có thể còn cao hơn cả đỗ tương hay ngô. Tuy nhiên, sử dụng bông vẫn còn có những hạn chế.

Bông vẫn được biết đến là chất liệu để làm vải may quần áo.

Dầu bông bắt đầu đông lại vào mùa đông khi nhiệt độ xuống thấp. Phương tiện sử dụng dầu bông có thể không hoạt động được, trừ khi chúng được thiết kế thêm hệ thống sưởi nhiên liệu.

Nhiên liệu diesel sinh học cũng gặp phải hạn chế tương tự như dầu bông. Thế nhưng, ở nhiệt độ -16 độ C thì dầu diesel sinh học mới đông lại, còn dầu bông thì đã đông ngay ở mức -1 độ C.

Phần lớn các khu vực sử dụng nhiều nhiên liệu lại có khí hậu lạnh nên dầu bông ít được sử dụng hơn so với các loại dầu khác.

7. Quả lanh

Dầu lanh được chiết xuất từ quả lanh, và cũng là một đại biểu tiềm năng trong lĩnh vực nhiên liệu sinh học.

Dầu lanh có thể trộn với dầu thông và dùng để lên màu đồ đạc, nội thất, sàn gỗ. Lớp dầu này thấm sâu vào gỗ, giúp gỗ không bị khô nứt. Đồng thời, cũng là lớp cách nước để gỗ không bị thấm nước rồi mủn đi.

Dầu lanh được chiết xuất từ quả lanh, và cũng là một đại biểu tiềm năng trong lĩnh vực nhiên liệu sinh học.

Ngoài công nghiệp chế tạo nội thất, dầu lanh cũng được dùng để chữa bệnh. Dầu lanh giảm lượng cholesteron trong máu và tăng cường hoạt động của tim.

Các nhà khoa học còn giới thiệu công năng làm nhiên liệu sinh học của cây lanh. Tuy nhiên, dầu lanh rất dễ bị oxy hóa và rất nhạy cảm với ánh sáng. Do vậy, công nghệ chế tạo dầu lanh vẫn đang được cải thiện để khắc phục hạn chế này.

8. Cây cao lương

Hẳn bạn đã từng nghe thấy cái tên này trong một quyển sách nấu ăn nào đó. Đây là loại cây được sử dụng làm lương thực ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Hoa Kỳ, đây là loại cây có giá trị xuất khẩu nông nghiệp lớn.

Cây cao lương được dùng làm nước ngọt, bánh đến các thực phẩm chống oxi hóa cao. Loại cây này có thể thay thế ngô để sản xuất ra ethanol.

9. Nước

Đây không phải là chuyện khó tin, bởi lẽ các nhà khoa học đã thử nghiệm và đã thành công. Từ nước để thu được hydro và sử dụng hydro làm nhiên liệu.

Sau quá trình điện phân nước, kết quả thu được là hydro và oxi. Các thương hiệu xe nổi tiếng như Honda, Ford… cũng đưa ra những mẫu xe chạy bằng nhiên liệu hydro. Pin nhiên liệu hydro cũng được sử dụng rộng rãi hơn.

Tuy nhiên, có một vấn đề nảy sinh đó là: nhiên liệu cho các xe tải chuyên chở nhiên liệu hydro từ nơi sản xuất đến khu vực tiêu thụ đôi khi còn nhiều hơn lượng nhiên liệu hydro mà nó chở được

III. Kết luận

Trên đây, là một số loại nhiên nhiên liệu sinh học có tiềm năng trong ngành công nghiệp nhiên liệu. Tương lai nhiên liệu của thế giới đi về đâu còn là vấn đề lớn, chưa được giải đáp. Tuy nhiên, với mỗi hành động tiết kiệm dù nhỏ của chúng ta cũng góp phần tiết kiệm tài nguyên trái đất

Vậy hôm nay chúng ta đã tìm hiểu những nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng comment tại đây

Lớp học đầu tư
Đầu trang
Đăng ký nhận tin