NHẬP MÔN CNSHNHIÊN LIỆU SINH HỌC

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đề Tài :

NHIÊN LIỆU SINH HỌC
Giảng viên: Phạm Minh Tuấn
SVTH: NHÓM 4
Nguyễn Quỳnh Như

(2008100075)

Đinh Ngọc Ngoan

(2008100255)

Trần Huỳnh Trân

(2008100217)

Phạm Ánh Tươi

(2008100323)

Nguyễn Thị Hồng Loan (2008100126)

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012
năm2011

Mục Lục
Mở đầu
A)

Khái quát nhiên liệu sinh học.
1.
2.
3.
4.

B)

Khái niệm
Phân loại
Ưu nhược điểm
Ứng dụng

Ethanol sinh học.
1.
2.
3.
4.
5.

Khái niệm
Phân loại
Cấu tạo hóa học
Quy trình sản xuất
Ứng dụng

C) Thực trạng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam.
Kết luận.


Mở Đầu
-

Nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ,…) là nguồn năng lượng chính cho
kinh tế thế giới.

-

Nguồn năng lượng này sẽ sớm cạn kiệt trong vòng 40 năm tới.

-

Gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính…

=> Năng lượng thay thế.


A)

Khái quát nhiên liệu sinh học.

1.

Khái niệm

Là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật:

- Nhiên liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật
- Ngũ cốc, chất thải nông nghiệp (rơm, rạ,…), sản phẩm thải công nghiệp
(mùn cưa, gỗ thải,…)
2.

Phân loại

Nhiên liệu sinh học có thể được phân loại thành các nhóm chính như sau:


Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự
và có thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được điều
chế bằng cách dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động


vật), thường được thực hiện thơng qua q trình transester hóa bằng cách cho
phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol.
Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử



dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia
chì. Ethanol được chế biến thơng qua q trình lên men các sản phẩm hữu cơ
như tinh bột, xen-lu-lơ, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp
với xăng tạo thành xăng sinh học có thể thay thế hồn tồn cho loại xăng sử
dụng phụ gia chì truyền thống.
Khí sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng



đẳng khác. Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế
thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas
có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ.
3.

Ưu nhược điểm:

a)

Ưu điểm:

b)

Nhược điểm:

Sử dụng nguồn nguyên liệu tạiKhông
chỗ, tái
làm
sinh
thay đổi động
Giá cơ
thành cạnh tranh
Vấn đề an ninh lương thực Chưa phổ biến rộng

Giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu

Khơng q phụ
thuộc vào nhiên liệu
hóa thạch

4.

Ứng dụng:

-

Là nguồn nhiên liệu bổ sung, tiết kiệm chi phí, giảm lượng khí thải. (E5,

-

E10,..)
Chất đốt.

-

Khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu sinh học có khả năng
là ứng cử viên thay thế.

-

Cơng nghệ này dự đốn sẽ được hoàn thiện và đáp ứng được nhu cầu sản

-

xuất và thương mại.
Từ năm 2011, Việt Nam có chính sách sử dụng xăng sinh học E5 (hàm
lượng Ethanol 5%) làm nguyên liệu thay thế cho xăng A92 truyền thống.

B. Ethanol sinh học
1. Khái niệm :

Nguyên liệu thực vật

Thủy phân

Đường

Tinh bột, cellulose

Lên
men
vi
sinh

Ethanol sinh học

-

Ethanol (ethanol sinh học) được sản xuất từ các loại nguyên liệu thực vật
chứa đường bằng phương pháp lên men vi sinh hoặc từ các loại nguyên liệu
chứa tinh bột và cellulose thông qua phản ứng trung gian thủy phân thành


đường. Hiện nay trên thế giới, nguyên liệu chứa đường và tinh bột được sử
dụng phổ biến do chi phí sản xuất thấp.
-

Phản ứng thủy phân tinh bột:

(C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6

Phản ứng tạo ethanol từ đường:
C6H12O6 = C2H5OH + CO2 + Q

2. Phân loại:
-

Ethanol khan (nồng độ không dưới 99%). Sản suất bởi việc lên men các sinh

-

khối.
Ethanol ngậm nước (nồng độ đến 96%). Sản xuất bởi quá trình khử nước.
Ethanol ngậm nước được sử dụng ở dạng nguyên chất cho động cơ đốt trong

-

(thay thế 100% nhiên liệu hóa thạch).
Ethanol khan có thể sử dụng trên động cơ dưới dạng hỗn hợp ethanol –
nhiên liệu hóa thạch (xăng hay diesel).

3. Cấu tạo hóa học:
-

Ethanol chứa Hydrơ và ơxi.
Thành phần ôxi làm cho ethanol cháy “sạch” hơn xăng.
Ethanol hoặc cồn ethyl (C2H5OH) là chất lỏng không màu với mùi thơm dịu,
có thể trộn lẫn hồn tồn với nước, hịa tan các chất hữu cơ và là chất hút
nước.

4. Quy trình sản xuất:


Nhiên
liệu được
làm từ
các loại
cây trồng
có

hàm
lượng
đường và
tinh bột
cao dầu
thực vật
hoặc mỡ
động vật
-

Tác

h tạp chất và nghiền : Nguyên liệu được làm sạch đất, cát, bảo quản trong
kho khô ráo chống mối,mọt, sâu bọ. Trước khi đem nghiền, nguyên liệu
được làm sạch bằng phương pháp sàng và sức gió, dùng máy khử từ để
tách những kim loại.
-

Đường hóa : là q trình chuyển hoá tinh bột thành đường lên men được

dưới tác dụng của enzyme amylaza. Q trình này đóng vai trị quan trọng
trong cơng nghệ sản xuất ethanol. Nó quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi

-

rượu và tinh bột sót lại sau khi lên men.
Lên men : dịch đường hoá dưới tác dụng của nấm men sẽ biến thành

rượu và CO2 cùng với nhiều sản phẩm khác.
-

Chưng cất : để tách ethanol khỏi chất lỏng và nước . Sau khi chưng cất


-

ethanol có độ tinh khiết là 96% .
Tách nước : Lượng nước rất nhỏ trong ethanol vừa được chưng cất được

-

tách ra bằng vi lưới lọc để cho ethanol tinh khiết.
Biến tính : tạo ra ethanol 99.5%.


-

Ưu điểm:

Thân thiện với môi trường: Nguồn gốc từ thực vật, khả năng phân hủy sinh

học nhanh làm giảm hơn 30% khí CO2 - loại khí gây hiệu ứng nhà kính làm
biến đổi khí hậu trái đất - giảm lượng hạt bụi, khí độc HC, NO, SO, CO... ra

-

môi trường.
Nguồn nhiên liệu tái sinh: nhiên liệu từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp và
có thể tái sinh.


-

Nhược điểm:

Nguồn lương thực sản xuất chưa ổn định.
Quy mơ sản xuất nhỏ.
Giá thành sản xuất cịn cao, chưa sử dụng phổ biến.

5. Ứng dụng:
-

Ethanol (E100): làm nhiên liệu thay

-

thế.
Ethanol: dùng để uống.
Ethanol chạy động cơ xăng (E5, E10).
Nếu tỷ lệ pha trộn dưới 10% ethanol
thì khơng cần thay đổi các động cơ xe

thông thường.

C.
-

Thực trạng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam:

Từ năm 2008 Việt Nam đã áp dụng sử dụng nhiên liệu sinh học vào thực
nghiệm.


-

Khoảng thời gian từ 2007 đến 2010, Việt Nam sẽ hồn thiện Khung pháp lý
khuyến khích việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học

-

Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành nên sự kiện xăng E5 được đưa vào
phục vụ thị trường ngay từ đầu tháng 8-2010.


Kết luận
- Nhiên liệu sinh học tạo 1 hướng phát triển mới cho Việt Nam nói

riêng và thế giới nói chung.
- Thay thế nguồn nhiên liệu dần bị cạn kiệt.
- Nhiên liệu sạch, hạn chế ô nhiễm môi trường.
- Giảm được sự lệ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch và đảm
bảo an ninh năng lượng.

Tài liệu tham khảo
1.

Phạm Thành Hổ. 2008. Nhập môn công nghệ sinh học. Nxb Giáo dục.

2.

TP HCM
/>66_Ethanol%20sinh%20hoc.pdf

/> />