Xăng sinh học Phần 2 pdf

Xăng sinh học
Phần 2



NGUỒN NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
XĂNG-SINH-HỌC
T
ất cả thực vật lục hoá đều có thể biến chế
thành xăng-sinh-học.
Cây nông phẩm chứa đường gồm mía, củ
cải đường, sorgho-đường; nông phẩm
chứa tinh bột gồm hạt ngũ cốc như lúa mì,
lúa, bắp, sorgho, v.v.; củnhư khoai tây,
khoai mì, khoai lang.
Mía có hiệu quả kinh tế nhất vì cho năng
suất thân (khoảng 170-200 t/ha ở Brazil,
80-100 t/ha ở Úc, Việt Nam khoảng 35-50
t/ha), biến chế ethanol thẳng từ nước ép,
bã mía dùng làm năng lượng chạy máy ép
và chưng cất ethanol. Mía sản xuất trung
bình 15,500 lít ethanol/ha/năm, và c
ứ 1 tấn
chất khô mía sản xuất đư
ợc 438 lít ethanol.
Brazil sản xuất ethanol chính từ mía.
Sorgho-đường hiện được ưa chuộng hơn
mía ở một số vùng nhiệt đới khô hạn, có
hiệu quả kinh tế hơn mía. Sorgho-đường

canh tác ở Hoa Kỳ cho 28,500 lít
ethanol/ha/vụ-4-tháng.
Nông phẩm chứa dầu như đậu nành (sản
xuất 379 kg dầu/ha/năm, hay 450 lít
dầu/ha/năm), đậu phộng (sản xuất 887 kg
dầu/ha/năm), hột-cải-dầu (hột chứa 55%
dầu; sản xuất 999 kg dầu/ ha/năm, hay
1,188 lít/ha/năm), hạt bắp (140 lít
dầu/ha/năm), v.v.
Cây kỹ nghệ cho dầu như dừa-dầu (oil
palm, sản xuất 7,061 kg dầu/ha/năm), dừa
(coconut, sản xuất 2,260 kg dầu/ha/năm),
cây dầu-lai (Jatropha curcas, sản xuất
1,588 kg dầu/ha/năm), thầu dầu (castor
bean, sản xuất 1,188 kg dầu/ha/năm),
hướng dương (sunflower, sản xuất 801 kg
dầu/ha/năm, hay 954 l/ha/năm), safflower
(556 l/ha/năm), v.v.
Thực vật hoang dại: tảo (algae) nư
ớc ngọt,
tảo biển, lục bình (Eichornia crassipes), c
ỏ
Vetiver, cỏ voi (elephant
grass, Pennisetum purpureum, sản xuất
13,700 lít ethanol/ha/năm), lác (Cyperus),
cỏ tranh (Imperata cylindrica), v.v.
Phó sản thực vật từ sản xuất cây nông
phẩm và cây kỹ nghệ: rơm rạ, bã mía,
thân, gỗ, mạt cưa, trấu, hột cao su (sản
xuất 217 kg dầu/ha/năm), hạt bông vải

(sản xuất 273 kg dầu/ha/năm.
Giấy phế thải: 1 tấn giấy cũ sản xuất
khoảng 416 lít ethanol.
Rác thành phố: 1 tấn rác sản xuất khoảng
227 lít ethanol.
Uế thải chuồng trại gia súc: phân chuồng
(tạo methane-sinh-học rồi chế methanol).
HIỆN TRẠNG XĂNG-SINH-HỌC
TRÊN THẾ GIỚI
Mặc dầu xăng-sinh-học đắt hơn xăng-cổ-
sinh, mọi quốc gia trên thế giới đều dần
dần chuyển hướng đến sử dụng xăng-sinh-
học, vì lý do chính trị muốn ít tuỳ thuộc
vào Trung Đông, vì tuân thủ theo quy ước
Kyoto giảm sa thải khí nhà kiếngg và sức
ép của giới môi sinh, đồng thời phát triển
nông nghiệp tạo công ăn việc làm cho
vùng thôn quê.

Brazil: Bắt nguồn từ khủng hoảng dầu hoả
1972, Brazil có kế hoạch sản xuất xăng-
sinh-học, và hiện nay dẫn đầu thế giới về
sản xuất và sử dụng xăng-ethanol và
diesel-sinh-học. Hiện tại (2006) Brazil đã
có trên 325 nhà máy ethanol, và kho
ảng 60
nhà máy khác đang xây cất, để sản xuất
xăng-ethanol từ mía (đường, nước mật, bã
mía), và bắp. Để sản xuất diesel-sinh-học
từ hạt cải-dầu và đậu nành, hiện có 10 nhà

máy, và 40 nhà máy khác đang xây cất.
Năm 2005, Brazil sản xuất 16 tỷ lít
ethanol, chiếm 1/3 sản xuất toàn cầu. Năm
2006, Brazil sản xuất được 17.8 tỷ lít
ethanol, dự trù sẽ sản xuất 38 tỷ lít vào
năm 2013. Chính phủ Brazil mới đây ra
chỉ tiêu 2% diesel-sinh-học cho 2008, và
5% cho năm 2013.
Ngày nay, diện tích trồng mía ở Brazil là
10.3 triệu ha, một nửa sản lượng mía dùng
sản xuất xăng-ethanol, nửa kia dùng sản
xuất đường. Tiên đoán là Brazil sẽ canh
tác 30 triệu ha mía năm 2020. Vì l
ợi nhuận
khổng lồ, các công ty tiếp tục phá rừng
Amazon để canh tác mía, bắp, đậu nành
cho mục tiêu xăng-sinh-học vừa tiêu thụ
trong nước vừa xuất cảng. Giá xăng-
ethanol được bán bằng nửa giá xăng
thường tại Brazil.

Hoa Kỳ: Hoa kỳ sản xuất Ethanol từ hạt
bắp, hạt sorgho và thân cây sorgho-đư
ờng,
và củ cải-đường. Khoảng 17% sản lượng
bắp sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ dùng để
sản xuất ethanol. Hoa Kỳ đặt chỉ tiêu sản
xuất E10 để cung cấp 46% nhiên liệu cho
xe hơi năm 2010, và 100% xe hơi vào
2012. hãng General Motor đang thực hiện

d
ự án sản xuất E85 từ cellulose (thân bắp),
và hiện có khoảng hơn 4 triệu xe hơi chạy
bằng E85. hãng Coskata đang có 2 nhà
máy lớn sản xuất xăng-ethanol. Hiện tại
nông dân Hoa Kỳ chuyển hướng sản xuất
lúa mì và bắp cho xăng-sinh-học, vì v
ậy số
lư
ợng xuất cảng hạt ngũ cốc giảm từ nhiều
năm nay, làm giá nông phẩm thế giới gia
tăng Vì giá cả xăng-sinh-học còn cao hơn
xăng thường, chính phủ Mỹ phải trợ cấp,
kho
ảng 1.9 USD cho mỗi gallon (=3.78 lít)
xăng-sinh-học, trợ cấp tổng cộng kho
ảng 7
tỷ USD/năm.

Canada: Chỉ tiêu cho năm 2010 là 45%
toàn quốc tiêu thụ xăng E 10.

Âu Châu: Cộng-đồng Âu châu (EU) ra
biểu quyết chung là mỗi quốc gia phải sản
xuất cung cấp 5.75% xăng-sinh-học vào
năm 2010, và 10% năm 2020 cho nước
mình.
Đức là nước tiêu thụ nhiều nhất xăng-sinh-
học trong cộng đồng Âu châu, khoảng 2.8
triệu tấn diesel-sinh-học, 0.71 triệu tấn

dầu-thực-vật (tinh khiết) và 0.48 triệu tấn
ethanol. Công ty sản xuất diesel-sinh-học
lớn nhất là ADM Oelmühle Hamburg AG
(của Hoa Kỳ), kế đến là MUW
(Mitteldeutsche Umesterungswerke GmbH
& Co KG) và EOP Biodiesel AG. Nguyên
liệu chánh là củ cải-đường để sản xuất
ethanol, và dầu-cải và dừa-dầu (nhập cảng
từ Mã Lai, Indonesia) cho diesel-sinh-học.

Pháp là nước thứ hai tiêu thụ nhiều
ethanol-sinh-h
ọc trong cộng đồng Âu châu
năm 2006, khoảng 1.07 triệu tấn ethanol
và diesel-sinh-học. Công ty Diester sản
xuất diesel-sinh-học và Téréos sản xuất
ethanol là 2 đại công ty của Pháp.
Thuỵ Điển có chương trình chấm dứt ho
àn
toàn nhập cảng xăng cho xe hơi vào năm
2020, thay vào đó là tự túc bằng xăng-
sinh-học. Hiện nay, 20% xe ở Thuỵ Điển
chạy bằng xăng-sinh-học, nhất là xăng-
ethanol. Thuỵ Điển đang chế tạo xe-hơi-
lai
vừa chạy bằng ethanol vừa bằng điện. Để
khuyến khích sử dụng xăng-sinh-học,
chính phủ Thuỵ Điển không đánh thuế lên
xăng-sinh-học, trợ cấp xăng-sinh-học rẻ
hơn 20% so với xăng cổ sinh, không phải

trả tiền đậu xe ở thủ đô và một số thành
phố lớn, bảo hiểm xe cũng rẻ hơn.
Vương quốc Anh: chỉ tiêu 5% xe giao
thông sử dụng xăng-sinh-học năm 2010.
Hiện tại các xe bus đều chạy xăng-sinh-
học. hãng Hàng Không Virgin (Anh quốc)
bắt đầu sử dụng xăng-sinh-học cho máy
bay liên lục địa.
Các nước Âu châu nhập cảng dừa-dầu (oil
palm) từ Mã Lai và Indonesia để chế
diesel-sinh-học.

Á Châu
Trung quốc: Năm 2005, Trung quốc sản
xuất 920,000 tấn ethanol và khoảng
200,000 tấn diesel-sinh-học. Chỉ tiêu sản
xuất 4 triệu tấn ethanol và 2 triệu tấn
diesel-sinh-học vào năm 2010, và 300
triệu tấn ethanol vào 2020.
Hiện tại sản xuất xăng E10 ở 5 tỉnh phía
nam, cung cấp 16% nhiên liệu cho toàn xe
hơi ở Trung quốc. Trung quốc cũng trợ
cấp khoảng 163 USD cho mỗi tấn xăng-
ethanol (nhưng không trợ cấp diesel-sinh-
học).
Vì giá cả nông phẩm gia tăng, và sợ thiếu
thực phẩm, hiện nay Trung quốc chỉ cho
phép canh tác khoai mì, sorgho-đường và
một số hoa màu không quan trọng khác
trên đất biên tế (nghèo), không thích ứng

sản xuất nông phẩm như ở Shangdong và
Xinjiang Uygur.
Hiện tại, Trung quốc có 2 nhà máy lớn là
Longyan Zhuoyue New Energy
Development (thiết lập năm 2001) và
Xiamen Zhuoyue Biomass Energy Co.
(thiết lập năm 2006), cả 2 đều ở tỉnh
Fujian nam Trung quốc. Ngoài ra còn
khoảng hơn 100 nhà máy quốc doanh nhỏ
ở Guizhou, Guangxi, Shandong, v
à Anhui,
với khả năng sản xuất từ 300 đến 600,000
tấn diesel-sinh-học/năm, biến chế từ dừa-
dầu (nhập cảng từ Mã Lai), hay từ dầu-ăn-
phế-thải, dầu hạt-cải (trồng ở thung lủng
sông Hoàng Hà), dầu bông vải, dầu trẩu
(Aleurites moluccana), hạt dầu-lai
(jatropha, trồng vùng đồi núi ở Guizhou,
Sichuan, và Yunnan trong chương trình
xoá đói giảm nghèo) và các phế thải hữu
cơ khác.
Hàng năm, Trung quốc tiêu thụ khoảng 22
triệu tấn dầu ăn trong kỹ nghệ thực phẩm,
sa thải khoảng 4.5 triệu tấn dầu đã-sử-
dụng (sau khi chiên xào rồi) để chạy vào
dây chuyền sản xuất diesel-sinh-học.
Để tìm nguồn nguyên liệu khác, các nhà
khoa học Trung quốc nghiên cứu cho biết
có 1553 loài cây rừng chứa nhiều dầu có
khả năng khai thác sản xuất diesel-sinh-

học, trong đó là Pistacia chinensis Bungo
chứa 40% dầu trong thân mọc trên đ
ồi núi.
Trung quốc cũng dự trù trồng 670,000 ha
cây dầu-lai (jatropha) để sản xuất diesel-
sinh-học.
Ấn Độ: Chính phủ có chính sách sử dụng
xăng-ethanol E5 hiện nay, sẽ tăng lên E10
và E20 trong những năm tới. Ần Độ gia
tăng diện tích trồng cây dầu-lai đ
ể sản xuất
diesel-sinh-học, và diện tích canh tác mía
cho xăng-ethanol.
Mã Lai và Indonesia đã phá rừng canh tác
thêm dừa-dầu (oil palm) để xuất cảng dầu
cho thị trường Âu châu, Hoa Kỳ và Trung
quốc cho mục tiêu sản xuất diesel-sinh-
học. Hai quốc gia này dự trù cung cấp
20% nhu cầu dầu cho kỹ nghệ diesel-sinh-
học của Âu châu vào 2009. Chẳng hạn, tại
Tây Kalimantan thuộc Indonesia trong
thập niên 1990s có nửa triệu ha cây dừa-
dầu, nay (2006) diện tích dừa dầu tăng lên
hơn 3.2 triệu ha, và sẽ gia năng lên nữa
trong tương lai. Indonesia có chương trình
phá rừng để gia tăng diện tích dừa-dầu
toàn quốc lên 20 triệu ha. Liên Hiệp Quốc
đã cảnh cáo Indonesia về việc phá rừng
quy mô này, và tiên đoán rằng 98% rừng
Indonesia sẽ bị phá huỷ vào 2022 với đà

phá rừng trồng dừa-dầu hiện nay.
Thái Lan. Từ năm 1985, Thái Lan đã bắt
đầu nghiên cứu sản xuất xăng-sinh-học.
Uỷ ban Nhiên-liệu-sinh-học được thành
lập năm 2001 để điều hành, và xăng E10
đã bắt đầu bán ở các trạm xăng từ 2003.

XĂNG-SINH-HỌC CÓ THẬT SỰ LÀ
CỨU TINH TRÁI ĐẤT?
Toàn cầu đang trên đà gia tăng nhi
ệt độ, lý
do chính là do gia tăng số lượng khí nhà
kiếngg phóng thích vào khí quyển do cuộc
sống văn minh con người gây nên.

Lợi ích của xăng-sinh-học.
Đốt xăng-sinh-học sa thải 18-30% khí nhà
kiếngg ít hơn đốt xăng-cổ-sinh. Ngoài ra,
số khí CO
2
sa thải này đư
ợc cây hấp thụ lại
để tái tạo xăng-sinh-học, như vậy coi như
không có làm gia tăng khí CO
2
trong khí
quyển. Tường trình của Viện Nghiên Cứu
EMPA Thuỵ Sĩ cho biết trong số 26 loại
xăng-sinh-học biến chế từ các nguồn
nguyên liệu thực vật khác nhau có 21 loại

xăng thải 30% khí-nhà kiếngg ít hơn xăng-
cổ-sinh. Đại học Minnesota cho biết
ethanol-sinh-học sản xuất từ bắp sa thải
CO
2
ít hơn 12% so với xăng, và diesel-
sinh-học 41% CO
2
ít hơn so với diesel từ
dầu mỏ. Ô nhiễm môi trường sẽ ít hơn, và
sức khoẻ con người nhờ vậy tốt hơn.
Biến chế xăng-sinh-học cần nguyên liệu
thực vật nên tạo nhiều công ăn việc làm
mới cho nông dân. Trung quốc và Ấn độ
khuyến khích sản xuất xăng-sinh-học một
phần nằm trong chương trình xoá đói gi
ảm
nghèo ở các vùng đ
ất khô cằn, không thích
ứng trồng cây lương thực.
Ngoài ra, đây cũng là cơ h
ội giúp khoa học
tiến nhanh, tiến mạnh trong nghiên cứu đi
tìm năng-lượng-xanh hiệu quả cho toàn
cầu, thay thế năng lượng từ nhiên-liệu-cổ-
sinh sẽ kiệt quệ vào cuối thế kỷ này.
Bất lợi của xăng-sinh-học
Mặc dầu xăng-sinh-học sa thải ít khí-nhà-
kiếngg hơn xăng-cổ-sinh, tường trình của
Viện Nghiên Cứu EMPA Thuỵ Sĩ cũng

cho biết là có 12 loại xăng-sinh-h
ọc có ảnh
hưởng xấu trầm trọng vào môi sinh thế
giới hơn xăng-cổ-sinh, trong số đó là
ethanol biến chế từ bắp của Hoa Kỳ, từ
mía của Brazil, diesel-sinh-học từ đậu
nành của Brazil và từ dừa-dầu của Mã Lai
và Indonesia.
Nhà khoa học được giải thưởng Nobel là
Paul Crutzen cho biết lượng khí N
2
O thải
từ đốt xăng-sinh-học chế từ dầu-cải, dừa-
dầu và bắp góp phần vào gia tăng nhiệt
toàn cầu còn mãnh liệt hơn đốt nhiên-liệu-
cổ-sinh, bởi vì xăng-sinh-học thật sự thải
vào không khí nhiều khí-nhà-kiếng hơn
xăng-cổ sinh. Nếu chỉ tính từ việc đốt
xăng thì xăng-sinh-học quả thật cho ít khí-
nhà-kiếng, nhưng nếu tính từ lúc sửa soạn
đất đai, canh tác, phân bón, thuốc sát
trùng, tưới nư
ớc, thâu hoạch, chế biến, v.v.
để thành xăng-sinh-học, tất cả các khâu
này đều cần rất nhiều năng lượng lấy từ
nhiên-liệu-cổ-sinh, thì sử dụng xăng-sinh-
học, vừa đắt tiền hơn, vừa sa thải nhiều
khí-nhà-kiếng hơn xăng-cổ-sinh, chưa kể
tai hại thảm khốc vào môi sinh khi phá
thêm r

ừng Amazon của Nam Mỷ (để trồng
thêm mía và đậu nành), rừng nhiệt đới ở
Đông Nam Á (để trồng dừa-dầu) và Phi
châu (bắp, sorgho), khai khẩn đất than-
bùn
ở Âu Châu (củ cải-đường). Chẳng hạn, để
sản xuất ethanol từ bắp ở Hoa Kỳ, ngư
ời ta
tính rằng cần tới 35 % năng lượng nhiều
hơn (kể từ khi gieo đến khi thành ethanol)
số năng lượng mà ethanol cho ra khi đốt.
Trung bình, để sản xuất được 1 lít ethanol
95% từ bắp thì cần 1.1 lít xăng-cổ-sinh để
canh tác và biến chế. Tuy nhiên, số năng
lượng để sản xuất ethanol từ bắp này, thay
vì lấy từ nhiên-liệu-cổ sinh, nay có thể lấy
từ nguồn năng lượng tái tạo khác như mặt
trời, gió, hay sinh-khối, v.v. Ngoài ra, hi
ệu
quả năng lượng chạy động cơ của diesel-
sinh-học biến chế từ hạt hướng-dương chỉ
bằng 46% tổng năng lư
ợng để tạo ra (kể từ
lúc gieo trồng). Năng lượng chế tạo ra
diesel-sinh-học từ đậu nành (kể từ gieo
trồng) cao gấp 3.2 lần năng lượng cần để
khai thác xăng-cổ-sinh. Đại học Princeton
(Hoa Kỳ) cũng cho biết thay vì tiết kiệm
20% khí CO
2

thải vào khí quyển, canh tác
bắp và phương pháp biến chế xăng-
ethanol
hiện nay thật sự làm gia tăng gấp đôi khí-
nhà-ki
ếng sa thải (Science, 2008, Vol. 319,
No. 5867, trang 1238-1240).

Xăng-sinh-học cạnh tranh với nông phẩm
của người và gia súc, làm giá nông phẩm
gia tăng trên thị trường thế giới hiện nay
(khoảng 50% so với 3 năm trước đây), l
àm
ảnh hưởng đến chăn nuôi gia súc và tôm
cá, làm cạn kiệt kho thực phẩm an toàn
của thế giới. Để có lợi nhuận nhiều, nông
dân ở Hoa Kỳ và Âu châu chuyển hướng
giảm diện tích lúa mạch (barley, làm rượu
bia, không lợi để làm ethanol), đồng cỏ để
trồng bắp, lúa mì, củ-cải-đường. Ngoài ra,
vì để sản xuất xăng-sinh-học các quốc gia
giàu đã giảm viện trợ nông phẩm thặng dư
cho các nước nghèo đói. Chẳng hạn, trung
bình hàng năm Anh quốc sản xuất thặng
dư 3.5 triệu tấn lúa mì, số lượng này đ
ủ tạo
xăng-ethanol cung ứng 3.5% xăng tiêu thụ
ở Anh quốc. Thay vì số lúa m
ì này bán cho
chính phủ trong chương trình viện trợ dân

nghèo ở Phi Châu như trước kia, nông dân
bán cho các công ty sản xuất xăng-
ethanol.
Chương trình viện trợ nông phẩm thặng d
ư
của Hoa Kỳ PL 480 (Thực phẩm cho Hoà
bình, Food for Peace) cho các quốc gia
nghèo cũng bị ảnh hưởng tương tự.

Gia tăng phá rừng. Hiện nay, khoảng 12
triệu ha – tức khoảng 1% diện tích canh
tác toàn thế giới – được dùng sản xuất
xăng-sinh-học: mía và bắp để biến chế
ethanol; dầu-hạt-cải (oil seed rape) và dừa-
dầu (oil palm) để biến chế diesel-sinh-h
ọc.
Năng lượng dùng canh tác phải tính từ lúc
cày xới, máy gieo hạt, phân bón, thuốc sát
trùng, tưới nước, máy thâu hoạch, phơi s
ấy
khô, lên men, chưng cất v.v. Tổng số năng
lượng này cao hơn năng lượng sinh ra từ
xăng-sinh-học. Ngoài ra, khi phá rừng,
cày
xới đất, chất hữu cơ trong đất bị thiêu huỷ
và lượng CO
2
sa thải vào khí quyển rất
lớn.
Nghiên cứu của Đại Học Minnesota (Hoa

Kỳ) cho biết phá rừng nhiệt đới (như
Brazil, Malaysia, Indonesia hi
ện nay), biến
cải đất than bùn và đồng cỏ (như Hoa Kỳ
và Âu Châu hi
ện nay) để canh tác cho mục
tiêu xăng-sinh-học sẽ là một tai hoạ cho
thế giới, vì sẽ sa thải CO
2
vào khí quy
ển từ
17 đến 420 lần nhiều hơn số lượng của số
xăng-cổ-sinh tương đương sa thải. Các
nghiên cứu gần đây cho biết cứ mỗi ha
rừng nhiệt đới bị phá huỷ để trồng dừa-d
ầu
hay bắp hay đậu nành, khoảng 700 tấn
CO
2
phóng thích vào không khí, và lượng
CO
2
tiết kiệm được từ sử dụng xăng-sinh-
học chỉ là m
ột phần nhỏ, phải mất 300 đến
400 năm mới huề vốn CO
2
này (Science,
2008, Vol. 319, No 5867, trang 1235-
1238).

Thế giới sẽ không còn đất để sản xuất
nông phẩm, bởi vì, giả sử rằng Hoa Kỳ
muốn tự túc bằng sử dụng hoàn toàn xăng-
sinh-học, thì cần phải sử dụng 75% diện
tích canh tác của toàn thế giới để canh tác
mới đủ xăng-sinh-học cho Hoa Kỳ.

Vì vậy, sản xuất xăng-sinh-học từ sản
phẩm lương thực của con người v
à gia súc,
chuyển hướng lấy đất màu mỡ vốn trồng
cây lương thực, việc phá rừng, phá đồng
cỏ, cải tạo đất than-bùn để canh tác sản
xuất nguyên liệu biến chế xăng-sinh-học,
dùng nhiên-liệu cổ-sinh để canh tác và
biến chế xăng-sinh-học sẽ là tai hoạ cho
nhân loại chứ không phải là vị cứu tinh để
thoát khỏi ám ảnh hâm nóng toàn cầu.
Xăng-sinh-học thật sự là vị cứu
tinh nếu được biến chế từ các phế thải rác
rến thành phố, dư thừa thực vật (rơm,
rạ, ), phó sản của nhà máy (mạt cưa, trấu,
bã mía, ), từ thực vật hoang dại, hay thực
vật được canh tác trên vùng đất biên tế
không thích ứng cho cây lương th
ực. Năng
lượng để sản xuất và biến chế xăng-sinh-
học cũng phải “xanh”.