Sử dung nhiên liệu Ethamol trên động cơ đốt trong

Sử dụng Ethanol trên Động
Sử dụng Ethanol trên Động
Cơ Đốt Trong
Cơ Đốt Trong

MỞ ĐẦU
MỞ ĐẦU

Từ đầu thế kỷ 20, xăng dầu một sản phẩm từ dầu mỏ là nhiên liệu chính cho động cơ, ô-tô, máy
Từ đầu thế kỷ 20, xăng dầu một sản phẩm từ dầu mỏ là nhiên liệu chính cho động cơ, ô-tô, máy
bay, tàu thuyền. Ngày nay, khối lượng xăng được sử dụng quá lớn đã gây ra tấn thảm kịch về
bay, tàu thuyền. Ngày nay, khối lượng xăng được sử dụng quá lớn đã gây ra tấn thảm kịch về
môi trường. Người ta đã chứng minh chính xăng dầu là thủ phạm làm khí hậu trái đất nóng lên.
môi trường. Người ta đã chứng minh chính xăng dầu là thủ phạm làm khí hậu trái đất nóng lên.
Do vậy các tiêu chuẩn về môi trường đã được các quốc gia cam kết bằng nghị định thư Kyoto.
Do vậy các tiêu chuẩn về môi trường đã được các quốc gia cam kết bằng nghị định thư Kyoto.
Năng lượng thay thế, sự phát triển bền vững đang là một yêu cầu cơ bản Trước mắt, loài người
Năng lượng thay thế, sự phát triển bền vững đang là một yêu cầu cơ bản Trước mắt, loài người
cần tìm kiếm những phương pháp mới để tạo ra năng lượng và giảm sự tiêu thụ chúng. Cuộc
cần tìm kiếm những phương pháp mới để tạo ra năng lượng và giảm sự tiêu thụ chúng. Cuộc
bàn cãi về nhiên liệu đang sôi nổi trong lúc nguồn nhiên liệu từ dầu mỏ thì cạn dần còn sức tiêu
bàn cãi về nhiên liệu đang sôi nổi trong lúc nguồn nhiên liệu từ dầu mỏ thì cạn dần còn sức tiêu
thụ thì không ngừng tăng lên mà gần đây nhất Trung Quốc là môt ví dụ.
thụ thì không ngừng tăng lên mà gần đây nhất Trung Quốc là môt ví dụ.

Nhiên liệu sinh học đang là thứ năng lượng được quan tâm nhiều nhất. Nó có ưu điểm quan
Nhiên liệu sinh học đang là thứ năng lượng được quan tâm nhiều nhất. Nó có ưu điểm quan

trọng là có lợi cho môi trường kể cả trong quá trình sản xuất ra nó và sử dụng nó. Những ưu
trọng là có lợi cho môi trường kể cả trong quá trình sản xuất ra nó và sử dụng nó. Những ưu
điểm này cho phép người ta trù hoạch sản xuất đại trà nhiên liệu sinh học. Hiện nay giá nhiên
điểm này cho phép người ta trù hoạch sản xuất đại trà nhiên liệu sinh học. Hiện nay giá nhiên
liệu sinh học còn đắt do chưa được đầu tư sản xuất lớn, một khi hong loạt nhà máy chế biền
liệu sinh học còn đắt do chưa được đầu tư sản xuất lớn, một khi hong loạt nhà máy chế biền
nhiên liệu sinh học thì giá cả sẽ giảm.
nhiên liệu sinh học thì giá cả sẽ giảm.

Nhiên liệu sinh học đang là mối quan tâm của thề giới. Các nước như Brazil, Mỹ, Canada, Liên
Nhiên liệu sinh học đang là mối quan tâm của thề giới. Các nước như Brazil, Mỹ, Canada, Liên
minh châu Âu đều đang có các chương trình và chính sách năng lượng nhằm vào phát triển
minh châu Âu đều đang có các chương trình và chính sách năng lượng nhằm vào phát triển
nhiên liệu sinh học.
nhiên liệu sinh học.


Thị trường nhiên liệu hiện nay
Thị trường nhiên liệu hiện nay



Để tìm hiểu tốt hơn về những ưu điểm của nhiên liệu sinh học, trước tiên chúng ta sẽ xem
Để tìm hiểu tốt hơn về những ưu điểm của nhiên liệu sinh học, trước tiên chúng ta sẽ xem
xét các vấn đề :
xét các vấn đề :
•
Thị trường nhiên liệu hiện nay.
Thị trường nhiên liệu hiện nay.

•
Đồng thời chúng ta sẽ nắm thêm vài đặc tính kỹ thuật của động cơ.
Đồng thời chúng ta sẽ nắm thêm vài đặc tính kỹ thuật của động cơ.
•
Việc sử dụng nhiên liêu tác động đến các mặt kinh tế, chính trị và môi trường
Việc sử dụng nhiên liêu tác động đến các mặt kinh tế, chính trị và môi trường
như thế nào.
như thế nào.

Để bàn về nhiên liệu, trước hết nên nhắc lại một vài tính chất chủ yếu của nhiên
Để bàn về nhiên liệu, trước hết nên nhắc lại một vài tính chất chủ yếu của nhiên
liệu lỏng sản xuất từ dầu mỏ.
liệu lỏng sản xuất từ dầu mỏ.

Xăng và dầu diesel
Xăng và dầu diesel

Xăng, dầu là nhiên liệu chủ yếu hiện nay. Xăng dùng cho động cơ đánh lữa cưỡng bức
Xăng, dầu là nhiên liệu chủ yếu hiện nay. Xăng dùng cho động cơ đánh lữa cưỡng bức
(động cơ xăng, động cơ LPG ). Dầu dieesel dùng cho động cơ diesel, phần lớn là động cơ
(động cơ xăng, động cơ LPG ). Dầu dieesel dùng cho động cơ diesel, phần lớn là động cơ
cho xe tải. Ngoài ra còn sử dụng cho việc phục vụ gia đình như sưởi ấm, cho động cơ
cho xe tải. Ngoài ra còn sử dụng cho việc phục vụ gia đình như sưởi ấm, cho động cơ
máy kéo hay các máy móc công trình. Dầu diesel nặng dùng cho động cơ tàu thuỷ. Xăng
máy kéo hay các máy móc công trình. Dầu diesel nặng dùng cho động cơ tàu thuỷ. Xăng
đặc chủng và dầu hoả đặc chủng dùng cho máy bay. Các loại nhiên liệu này đều ở thể
đặc chủng và dầu hoả đặc chủng dùng cho máy bay. Các loại nhiên liệu này đều ở thể
lỏng hoặc khí ga hoá lỏng.
lỏng hoặc khí ga hoá lỏng.


1-1-1 Đặc tính của nhiên liệu
1-1-1 Đặc tính của nhiên liệu



Gồm các đặc tính lý hoá như :
Gồm các đặc tính lý hoá như :
1.
1.
Khối lượng riêng
Khối lượng riêng
2.
2.
Các điểm bay hơi (đồ thi chưng cất)
Các điểm bay hơi (đồ thi chưng cất)
3.
3.
Số các-bon trong phân tử
Số các-bon trong phân tử
: Số cacbon tăng thì nhiệt trị, độ nhớt
: Số cacbon tăng thì nhiệt trị, độ nhớt
tănng; nhiệt ẩn hóa hơi, phạm vi giới hạn cháy, tỉ nhiệt MON giảm.
tănng; nhiệt ẩn hóa hơi, phạm vi giới hạn cháy, tỉ nhiệt MON giảm.
1.
1.

Sản phẩm
Sản phẩm
Khối lượng riêng ở 15
Khối lượng riêng ở 15
°C (kg/m
°C (kg/m
3
3
)
)
Khoảng chưng cất
Khoảng chưng cất
Số lượng
Số lượng
nguyên tử
nguyên tử
carbone
carbone
trong
trong
hydrocarbu
hydrocarbu
res
res
Điểm bắt đầu
Điểm bắt đầu
(°C)
(°C)
Điểm cuốI

Điểm cuốI
(°C)
(°C)
Xăng
Xăng
725 à 780
725 à 780
30 à 35
30 à 35
170 à 215
170 à 215
4 à 10
4 à 10
Dầu diesel
Dầu diesel
850 à 860
850 à 860
160 à 180
160 à 180
340 à 380
340 à 380
10 à 20
10 à 20
GPL
GPL
510 à 580
510 à 580
< 0
< 0
0

0
3 et 4
3 et 4

-
Nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp thấp của nhiên liệu (PCS, PCI) (bảng 1-1-1-2)
Sản phẩm
NHiệt trị ở 25 °C
Theo khối lượng (KJ/kg)
Theo thể tích
(KJ/L)
Xăng 42 700 32 200
Dầu diesel 42 600 35 800
GPL 46 000 25 300


1-I-2 Đặc tính của xăng
1-I-2 Đặc tính của xăng

Đặc tính vật lý:
Đặc tính vật lý:
•
Đường cong chưng cất và áp suất hơi bão hoà và sự phát tán hơi hydrocácbua của
Đường cong chưng cất và áp suất hơi bão hoà và sự phát tán hơi hydrocácbua của
xăng là những thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành quan trọng của động cơ
xăng là những thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành quan trọng của động cơ
xăng.
xăng.
•
Áp suất hơi bão hoà là chỉ số nói lên tính bay hơi của xăng. Người ta hay dùng đại

Áp suất hơi bão hoà là chỉ số nói lên tính bay hơi của xăng. Người ta hay dùng đại
lượng có tên lá áp suất hơi bão hoà Reid (PVR). PVR thường nằm trong khoảng 350
lượng có tên lá áp suất hơi bão hoà Reid (PVR). PVR thường nằm trong khoảng 350
đến 1000mbar.
đến 1000mbar.
•
Việc chọn lựa xăng theo đường cong bay hơi chịu ảnh hưởng của :
Việc chọn lựa xăng theo đường cong bay hơi chịu ảnh hưởng của :
•
Điều kiện khí hậuvà chế độ làm việc của động cơ (yêu cầu bay hơi mạnh khi nhiệt độ
Điều kiện khí hậuvà chế độ làm việc của động cơ (yêu cầu bay hơi mạnh khi nhiệt độ
lạnh và bay hơi ít khi nhiệt độ cao)
lạnh và bay hơi ít khi nhiệt độ cao)
•
Phải đảm bảo bay hơi ít để tránh sự phát tán hơi hydrocácbon (2g/giờ theo tiêu
Phải đảm bảo bay hơi ít để tránh sự phát tán hơi hydrocácbon (2g/giờ theo tiêu
chuẩn châu Âu)
chuẩn châu Âu)
•
Người ta chú ý các điểm bay hơi : Điểm bắt đầu bay hơi (PI), điểm kết thúc bay hơi
Người ta chú ý các điểm bay hơi : Điểm bắt đầu bay hơi (PI), điểm kết thúc bay hơi
(PF), thành phần bay hơi theo 10, 100, 180 và 1200C (gọI là E70, E0, É80, E)
(PF), thành phần bay hơi theo 10, 100, 180 và 1200C (gọI là E70, E0, É80, E)
•
Chỉ số bay hơi FVI (Fuel Volatility Index ) được tính như sau :
Chỉ số bay hơi FVI (Fuel Volatility Index ) được tính như sau :
•


FVI=PVR+7 E70. FVI phải thỏa mãn điều khiện làm việc động cơ khi máy

FVI=PVR+7 E70. FVI phải thỏa mãn điều khiện làm việc động cơ khi máy
ấm.
ấm.


Đặc tính hoá học :
Đặc tính hoá học :
•
Ở động cơ xăng, để bảo đảm động cơ làm việc bình thường, phải khộng được xãy ra hiện
Ở động cơ xăng, để bảo đảm động cơ làm việc bình thường, phải khộng được xãy ra hiện
tượng cháy kích nổ.
tượng cháy kích nổ.
•
. Tính chất chống kích nổ của nhiên liệu được đánh giá bởi chỉ số ốc-tan. Có hai loại chỉ số ốc-
. Tính chất chống kích nổ của nhiên liệu được đánh giá bởi chỉ số ốc-tan. Có hai loại chỉ số ốc-
tan : RON (Research Octane Number) và MON (Motor Octane Number). Giá trị chỉ số MON nhỏ
tan : RON (Research Octane Number) và MON (Motor Octane Number). Giá trị chỉ số MON nhỏ
hơn giá trị chỉ số RON, và giá trị chênh lệch giữa chúng nói lên tính nhạy cảm của nhiên liệu khi
hơn giá trị chỉ số RON, và giá trị chênh lệch giữa chúng nói lên tính nhạy cảm của nhiên liệu khi
động cơ chuyển sang làm việc ở chế độ nặng nhọc.
động cơ chuyển sang làm việc ở chế độ nặng nhọc.
•
Trước năm 1985, ở châu Âu, để tăng tính chống kích nổ cho nhiên liệu người ta pha vào xăng
Trước năm 1985, ở châu Âu, để tăng tính chống kích nổ cho nhiên liệu người ta pha vào xăng
alkyle chì. Song xăng pha chì làm mất tác dụng chất xúc tác xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải
alkyle chì. Song xăng pha chì làm mất tác dụng chất xúc tác xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải
đặt ở ống pô. Do vậy người ta giới hạn nghiêm ngặt alkyle chì trong xăng.
đặt ở ống pô. Do vậy người ta giới hạn nghiêm ngặt alkyle chì trong xăng.

Loạ

Loạ
i
i
sản phẩm
sản phẩm
Lượng chì(g/L)
Lượng chì(g/L)
Chỉ số octane
Chỉ số octane
RON
RON
MON
MON
Xăng super cổ điển
Xăng super cổ điển
0,15
0,15
97
97
86
86
Xăng thường
Xăng thường
0
0
93
93
83
83
Xăng Eurosuper

Xăng Eurosuper
0
0
95
95
85
85
SP 98
SP 98
0
0
98
98
88
88
GPL
GPL
0
0
89
89


Tiêu chuẩn về mức giảm ô nhiễm ngày càng cao.
Tiêu chuẩn về mức giảm ô nhiễm ngày càng cao.
(Xem hình 1.1.2.1)
(Xem hình 1.1.2.1)


1-1-3 Đặc tính của nhiên liệu diesel

1-1-3 Đặc tính của nhiên liệu diesel

Tính chất vật lý :
Tính chất vật lý :

Yêu cầu chất lượng của nhiên liệu diesel phụ thuộc vào
Yêu cầu chất lượng của nhiên liệu diesel phụ thuộc vào
đặc điểm khí hậu (x
đặc điểm khí hậu (x
ứ
ứ
lạnh và xứ nóng. Ngoài ra, có các
lạnh và xứ nóng. Ngoài ra, có các
yêu cầu nghiêm ngặt về:
yêu cầu nghiêm ngặt về:
•
Độ sạch của nhiên liệu
Độ sạch của nhiên liệu
•
Không có những hydrocacbon parafin gây ra hiện tượng
Không có những hydrocacbon parafin gây ra hiện tượng
kết tinh trong nhiên liệu khi trời lạnh. Khi nhiệt độ đến
kết tinh trong nhiên liệu khi trời lạnh. Khi nhiệt độ đến
điễm “vẩn đục” thì sự kết tinh này làm tắc đường cho
điễm “vẩn đục” thì sự kết tinh này làm tắc đường cho
nhiên liệu lỏng lưu thông.
nhiên liệu lỏng lưu thông.
(xem bảng 1.1.3.1, vùng khí
(xem bảng 1.1.3.1, vùng khí
hậu nhiệt độ thường) (xem bảng 1.1.3.2, vùng khí hậu

hậu nhiệt độ thường) (xem bảng 1.1.3.2, vùng khí hậu
Bắc Cực và Nam Cực
Bắc Cực và Nam Cực

I-I-3-2 Tính chất hoá học :
I-I-3-2 Tính chất hoá học :

Khác với xăng, nhiên liệu diesel có cấu trúc hoá học dễ
Khác với xăng, nhiên liệu diesel có cấu trúc hoá học dễ
tự bốc cháy. Tính chất này được biểu thị bằng chỉ số xê-
tự bốc cháy. Tính chất này được biểu thị bằng chỉ số xê-
tan IC. Người ta còn dùng chỉ số Diesel DI cho những
tan IC. Người ta còn dùng chỉ số Diesel DI cho những
loại nhiên liệu diesel rất dễ bốc cháy. .
loại nhiên liệu diesel rất dễ bốc cháy. .

I-!-4 Đặc tính cháy :
I-!-4 Đặc tính cháy :


Thừa nhận rằng trong không khí có 20,9 % oxy và 79,1% Nitơ và bỏ qua các khí trơ
Thừa nhận rằng trong không khí có 20,9 % oxy và 79,1% Nitơ và bỏ qua các khí trơ
(argon, khí hiếm…).
(argon, khí hiếm…).

Gọi r là tỉ lệ khối lượng không khí trên nhiên liệu
Gọi r là tỉ lệ khối lượng không khí trên nhiên liệu

chỉ số
chỉ số

L
L
0
0
chỉ đều kiện đốt cháy vừa đúng. Giá trị của r thường bằng 14
chỉ đều kiện đốt cháy vừa đúng. Giá trị của r thường bằng 14
,8
,8
với những
với những
nhiên liệu xăng dầu thường sử dụng.
nhiên liệu xăng dầu thường sử dụng.

NgườI ta biểu thị độ giàu (độ đâm đặc, độ giàu) của nhiên liệu trong hỗn hợp với
NgườI ta biểu thị độ giàu (độ đâm đặc, độ giàu) của nhiên liệu trong hỗn hợp với
không khí là φ :
không khí là φ :

Những động cơ xăng hiện nay phải sử dụng hỗn hợp nhiên liệu-không khí với φ =1
Những động cơ xăng hiện nay phải sử dụng hỗn hợp nhiên liệu-không khí với φ =1
để đảm bảo hiệu quả của bộ catalyser.
để đảm bảo hiệu quả của bộ catalyser.

Ô nhiễm phát tán theo khí thải ra khỏi động cơ ở các dạng :
Ô nhiễm phát tán theo khí thải ra khỏi động cơ ở các dạng :
•
HC bay hơi từ bình chứa nhiên liệu và đường nạp (chủ yếu là động cơ xăng)
HC bay hơi từ bình chứa nhiên liệu và đường nạp (chủ yếu là động cơ xăng)
•
HC không cháy (do đốt cháy không hết)

HC không cháy (do đốt cháy không hết)
•
CO do hỗn hợp quá giàu
CO do hỗn hợp quá giàu
•
Các hạt rất nhỏ (muội than, muội hợp chất lưu huỳnh) (chủ yếu ở động cơ diesel)
Các hạt rất nhỏ (muội than, muội hợp chất lưu huỳnh) (chủ yếu ở động cơ diesel)
•
Anhydride sulfureux (SO2) và sulfuriques (SO3) do có lưu huỳnh trong nhiên liệu.
Anhydride sulfureux (SO2) và sulfuriques (SO3) do có lưu huỳnh trong nhiên liệu.
•
Yêu cầu giảm thiểu ô nhiễm môi trường là vấn đề đặt ra không chỉ cho các nhà chế
Yêu cầu giảm thiểu ô nhiễm môi trường là vấn đề đặt ra không chỉ cho các nhà chế
tạo ô-tô mà cả với các nhà máy tinh luyện dầu mỏ. Có nhiều cách chọn lựa để giảm ô
tạo ô-tô mà cả với các nhà máy tinh luyện dầu mỏ. Có nhiều cách chọn lựa để giảm ô
nhiễm môi trường như giảm áp suất hơi bão hoà của xăng hay giới hạn các thành
nhiễm môi trường như giảm áp suất hơi bão hoà của xăng hay giới hạn các thành
phần có hại: khử lưu huỳnh trong quá trình tinh luyện dầu mỏ.
phần có hại: khử lưu huỳnh trong quá trình tinh luyện dầu mỏ.


Một vấn đề rất quan trọng là sự phát thải khí nhà kính : CO2, méthane, CO, NOx. trong khâu
Một vấn đề rất quan trọng là sự phát thải khí nhà kính : CO2, méthane, CO, NOx. trong khâu
tinh lọc dầu mỏ và đốt cháy nhiên liệu (chủ yếu là khí CO2.) Các khí này gây hiệu ứng nhà kính
tinh lọc dầu mỏ và đốt cháy nhiên liệu (chủ yếu là khí CO2.) Các khí này gây hiệu ứng nhà kính
khác nhau. Người ta qui về khí CO2 tương đương .
khác nhau. Người ta qui về khí CO2 tương đương .

Người ta giới hạn sự phát thải khí CO2 “ở thượng lưu” , tức là ở nhà máy lọc dầu và phát thải
Người ta giới hạn sự phát thải khí CO2 “ở thượng lưu” , tức là ở nhà máy lọc dầu và phát thải

khí CO2 “ở ống thải” tức là sau khi cháy trong động cơ. Nhiều người cho rằng động cơ diesel
khí CO2 “ở ống thải” tức là sau khi cháy trong động cơ. Nhiều người cho rằng động cơ diesel
phát thải ô nhiễm nhiều hơn động cơ xăng do bộ catalyser ở động cơ diesel không chặn được
phát thải ô nhiễm nhiều hơn động cơ xăng do bộ catalyser ở động cơ diesel không chặn được
khí NOx . Người ta sử dụng thước đo chung cho các loại khí nhà kính, gọi là “khả năng sấy
khí NOx . Người ta sử dụng thước đo chung cho các loại khí nhà kính, gọi là “khả năng sấy
nóng tổng quát “ (
nóng tổng quát “ (
P
P
ouvoir de
ouvoir de
R
R
échauffement
échauffement
G
G
lobal, PRG) do tăng thêm 1 kg khí nhà kính vào
lobal, PRG) do tăng thêm 1 kg khí nhà kính vào
khí quyển. PRG là “công suất tức thời” (là lương tia bị chặn lại và lượng tia truyền đến mặt đất)
khí quyển. PRG là “công suất tức thời” (là lương tia bị chặn lại và lượng tia truyền đến mặt đất)
và thời gian chúng lưu lại trong khí quyển.
và thời gian chúng lưu lại trong khí quyển.


Bảng 1.1.4.1 : PRG theo nghị định thư Kyoto
Khí
Khí
Công thức

Công thức
PRG tương
PRG tương
đối/CO
đối/CO
2
2
Khí cácbônic
Khí cácbônic
CO
CO
2
2
1
1
Mêtan
Mêtan
CH
CH
4
4
23
23
Oxy nitơ
Oxy nitơ
N
N
2
2
O

O
298
298
Perfluorocarbur
Perfluorocarbur
es
es
CnF2n+2
CnF2n+2
6500 à 8700
6500 à 8700
Hydrofluorocarb
Hydrofluorocarb
ures
ures
CnHmFp
CnHmFp
140 à 11700
140 à 11700
Hexafluorure de
Hexafluorure de
soufre
soufre
SF
SF
6
6
23900
23900


I-1-5 Cải tạo động cơ cho thích hợp
I-1-5 Cải tạo động cơ cho thích hợp

Những vấn đề sau đây cần được chú ý khi thiết kế hay cải tiến động cơ :
Những vấn đề sau đây cần được chú ý khi thiết kế hay cải tiến động cơ :
•
Dùng bộ catalyser “3 đường” để loại bỏ NOx, CO và HC với hiệu quả hơn 99% .
Dùng bộ catalyser “3 đường” để loại bỏ NOx, CO và HC với hiệu quả hơn 99% .
•
Điều khiển điện tử bộ đánh lữa và phun nhiên liệu
Điều khiển điện tử bộ đánh lữa và phun nhiên liệu
•
Hệ thống phun nhiên liệu cao áp cho động cơ diesel
Hệ thống phun nhiên liệu cao áp cho động cơ diesel
•
Thiết kế buồng cháy với sự hỗ trợ của bộ mô phỏng số.
Thiết kế buồng cháy với sự hỗ trợ của bộ mô phỏng số.
•
Áp dụng các tiến bộ của quá trình tinh lọc dầu mỏ (vần đề hàm lượng lưu huỳnh, các
Áp dụng các tiến bộ của quá trình tinh lọc dầu mỏ (vần đề hàm lượng lưu huỳnh, các
cácbuahydro thơm,…)
cácbuahydro thơm,…)
•
Áp dụng các tiến bộ về công nghệ để tăng độ chính xác của các hệ thống và kiểm tra, xử lý hỗn
Áp dụng các tiến bộ về công nghệ để tăng độ chính xác của các hệ thống và kiểm tra, xử lý hỗn
hợp.
hợp.
0
20

40
60
80
100
120
140
CO2
Nox
VOC
Benzène
PM Diesel
CO
SO2
Hình 1.1.4.2 : Sự phát triển của yêu cầu về mức phát thảI ô nhiễm ở châu Âu (15)

Các khí ô nhiễm, ngoài CO2 là có thể kiểm soát được. Con đường để giảm CO2 là
Các khí ô nhiễm, ngoài CO2 là có thể kiểm soát được. Con đường để giảm CO2 là
:
:

Tăng hiệu suất động cơ
Tăng hiệu suất động cơ

Giảm trọng lụơng xe
Giảm trọng lụơng xe

Gỉam ma sát trong xe
Gỉam ma sát trong xe

Tăng moment động cơ tính trên một dung tích lít xylanh (áp suất có ích trung bình)

Tăng moment động cơ tính trên một dung tích lít xylanh (áp suất có ích trung bình)

Gỉam ma sát trong các bộ truyền của xe
Gỉam ma sát trong các bộ truyền của xe

Giảm sức cản gió cho xe
Giảm sức cản gió cho xe

Hiệu suất động cơ được cải thiện sẽ làm giảm suất tiêu hao nhiên liệu, do đó sẽ làm giảm phát
Hiệu suất động cơ được cải thiện sẽ làm giảm suất tiêu hao nhiên liệu, do đó sẽ làm giảm phát
thải khí CO2
thải khí CO2

Nhiên liệu sinh học
Nhiên liệu sinh học

Ngay từ khi phát minh ra chiếc động cơ đánh lữa cưỡng bức đầu tiên năm 1877, N.Otto đã dùng nhiên liệu cho
Ngay từ khi phát minh ra chiếc động cơ đánh lữa cưỡng bức đầu tiên năm 1877, N.Otto đã dùng nhiên liệu cho
nó là Ethanol. Năm 1880 H. Ford cũng chế tạo đông cơ động cơ dùng 100% Ethanol. Ở các nước Anh, Pháp tư
nó là Ethanol. Năm 1880 H. Ford cũng chế tạo đông cơ động cơ dùng 100% Ethanol. Ở các nước Anh, Pháp tư
năm 1920 đến 1930 dùng nhiên liêu ethanol cho động cơ. Nhưng sau khi các mỏ dầu được khám phá và công
năm 1920 đến 1930 dùng nhiên liêu ethanol cho động cơ. Nhưng sau khi các mỏ dầu được khám phá và công
nghệ tinh chế ra xăng dầu phát triển thì ethanol hầu như không được sử dụng làm nhiên liệu., mà thay vào đó là
nghệ tinh chế ra xăng dầu phát triển thì ethanol hầu như không được sử dụng làm nhiên liệu., mà thay vào đó là
xăng pha chì Nhưng vào những thập kỷ cuối của thế kỷ trước vấn đề dùng ethnol làm nhiên liệu lại được nhiều
xăng pha chì Nhưng vào những thập kỷ cuối của thế kỷ trước vấn đề dùng ethnol làm nhiên liệu lại được nhiều
quốc gia khởi động trở lại. Lý do của sự trở lại của Ethanol có thể nói gọn như sau :
quốc gia khởi động trở lại. Lý do của sự trở lại của Ethanol có thể nói gọn như sau :

Do nhu cầu giảm sự phát thải khí nhà kính Sự phát thải khí nhà kính đã được các nước ký nghị định thư Kyoto

Do nhu cầu giảm sự phát thải khí nhà kính Sự phát thải khí nhà kính đã được các nước ký nghị định thư Kyoto
cam kết chính trị. Tuy mới có 55 quốc gia ký cam kết, nhưng đã xuất hiện thị trường buôn bán quota khí nhà kính.
cam kết chính trị. Tuy mới có 55 quốc gia ký cam kết, nhưng đã xuất hiện thị trường buôn bán quota khí nhà kính.
Từ tháng ba năm năm 2005, 6 triệu tấn CO2 đã được mua bán với giá 7 ơ-rô mỗi tấn. Tiền phạt cho mỗi tấn vi
Từ tháng ba năm năm 2005, 6 triệu tấn CO2 đã được mua bán với giá 7 ơ-rô mỗi tấn. Tiền phạt cho mỗi tấn vi
phạm là 40 ơ-rô trong giai đoạn 2005-2007 và 100 ơrô trong giai doạn 2007-2012. Để tránh bị phạt vạ vì vi phạm
phạm là 40 ơ-rô trong giai đoạn 2005-2007 và 100 ơrô trong giai doạn 2007-2012. Để tránh bị phạt vạ vì vi phạm
điều luật quốc tế này, các quốc gia phải nỗ lực giảm khí nhà kính trước hết trong lĩnh vực giao thông vận tải.
điều luật quốc tế này, các quốc gia phải nỗ lực giảm khí nhà kính trước hết trong lĩnh vực giao thông vận tải.

Do nhu cầu dùng nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu hóa thạch đang mỗi ngày một cạn dần và giá càng ngày
Do nhu cầu dùng nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu hóa thạch đang mỗi ngày một cạn dần và giá càng ngày
càng cao. thị trường dầu mỏ trong thế kỷ này đầy biến động. Theo Olga VIZIKA, giám đốc khoa Hoá dầu của Học
càng cao. thị trường dầu mỏ trong thế kỷ này đầy biến động. Theo Olga VIZIKA, giám đốc khoa Hoá dầu của Học
viện Dầu khí Pháp (IFP), thì quá nửa trữ lượng dầu mỏ đã tiêuthụ hết trong mấy thế kỷ vừa qua, nửa còn lại khó
viện Dầu khí Pháp (IFP), thì quá nửa trữ lượng dầu mỏ đã tiêuthụ hết trong mấy thế kỷ vừa qua, nửa còn lại khó
thoả mãn cho nhu cầu ngày càng trên trên thế giới cho những thế kỷ sắp tới. Một khi khai thác dầu thô đã vượt
thoả mãn cho nhu cầu ngày càng trên trên thế giới cho những thế kỷ sắp tới. Một khi khai thác dầu thô đã vượt
qua đỉnh điểm thì sự tăng mạnh nhu cầu sẽ dẫn đến hậu quả tăng giá bán ở các trạm xăng là điều tất nhiên. Các
qua đỉnh điểm thì sự tăng mạnh nhu cầu sẽ dẫn đến hậu quả tăng giá bán ở các trạm xăng là điều tất nhiên. Các
cuộc xung đột và tranh chấp địa chính trị ở vùng Trung Cận Động càng làm mất ổn định thị trường dầu mỏ.
cuộc xung đột và tranh chấp địa chính trị ở vùng Trung Cận Động càng làm mất ổn định thị trường dầu mỏ.

Sự phát triển của ngành nông nghiệp ở một số quốc gia, như Brasil. Các cánh đồng mía từ sự khai phá rừng
Sự phát triển của ngành nông nghiệp ở một số quốc gia, như Brasil. Các cánh đồng mía từ sự khai phá rừng
Amazon. Giá sản phẩm đường mía có khi bấp bênh do vậy dùng ethanol làm nhiên liệu làm đầu ra cho ngành
Amazon. Giá sản phẩm đường mía có khi bấp bênh do vậy dùng ethanol làm nhiên liệu làm đầu ra cho ngành
trồng mía.
trồng mía.


Do sự tăng ồ ạt của nhu cầu sử dụng ô-tô trên thế giới : Người ta đã thống kê rằng từ năm 1938 đến năm 2000,
Do sự tăng ồ ạt của nhu cầu sử dụng ô-tô trên thế giới : Người ta đã thống kê rằng từ năm 1938 đến năm 2000,
thị trường ô-tô từ 43 triệu chiếc ban đầu tăng lên 700 triệu chiếc.
thị trường ô-tô từ 43 triệu chiếc ban đầu tăng lên 700 triệu chiếc.
Dự báo rằng đến năm 2060 số ô-tô trên thế
Dự báo rằng đến năm 2060 số ô-tô trên thế
giới là 2,5 tỉ chiếc, trong đó 70% là từ những nước mà trước đây thị trường ô-tô được coi là yếu (Các nước vùng
giới là 2,5 tỉ chiếc, trong đó 70% là từ những nước mà trước đây thị trường ô-tô được coi là yếu (Các nước vùng
hạ Sahara, Ấn-độ, Trung Quốc…). Cho rằng hiệu suất của động cơ không được cải thiện thêm thì điều tất yếu sẽ
hạ Sahara, Ấn-độ, Trung Quốc…). Cho rằng hiệu suất của động cơ không được cải thiện thêm thì điều tất yếu sẽ
xãy ra là một khủng hoảng lớn về nhiên liệu sẽ xãy ra trong vài chục Hiện nay thế giới chưa thể chia tay với dầu
xãy ra là một khủng hoảng lớn về nhiên liệu sẽ xãy ra trong vài chục Hiện nay thế giới chưa thể chia tay với dầu
mỏ. Sản xuất khí ga tăng nhanh (3,3% so với 0,3% của dầu mỏ) (theo
mỏ. Sản xuất khí ga tăng nhanh (3,3% so với 0,3% của dầu mỏ) (theo
Oil and Gas Journal
Oil and Gas Journal
). Nhưng sản xuất khí
). Nhưng sản xuất khí
ga không thể tăng thêm do bị hạn chế về mặt kỹ thuật về khai thác và sử dụng.
ga không thể tăng thêm do bị hạn chế về mặt kỹ thuật về khai thác và sử dụng.

Các nước phát triển một mặt tìm các biện pháp kỹ thuật nhằm tiết kiệm nhiên liệu đang sử dụng và giảm ô nhiễm
Các nước phát triển một mặt tìm các biện pháp kỹ thuật nhằm tiết kiệm nhiên liệu đang sử dụng và giảm ô nhiễm
môi trường.
môi trường.
Mậc khác, họ đầu tư nghiên cứu các loại nhiên liệu sinh học (bằng cách lên men những sản phẩm
Mậc khác, họ đầu tư nghiên cứu các loại nhiên liệu sinh học (bằng cách lên men những sản phẩm
nông nghiệp)
nông nghiệp)

II-2 Giới thiệu các loại nhiên liệu sinh học
II-2 Giới thiệu các loại nhiên liệu sinh học

Nhiên liệu sinh học được định nghĩa là những sản phẩm từ cây cối hay súc vật, gọi là biomass,
Nhiên liệu sinh học được định nghĩa là những sản phẩm từ cây cối hay súc vật, gọi là biomass,
có thể dùng làm nhiên liệu. Lịch sử của nhiên liệu sinh học gắn liền với các cuộc khủng hoảng
có thể dùng làm nhiên liệu. Lịch sử của nhiên liệu sinh học gắn liền với các cuộc khủng hoảng
và sự khan hiếm dầu mỏ hay nhiên liệu hoá thạch nói chung trên thế giới. Ngày nay người ta đã
và sự khan hiếm dầu mỏ hay nhiên liệu hoá thạch nói chung trên thế giới. Ngày nay người ta đã
thấy rõ các tính chất ưu việt của nhiên liệu sinh học : Thành phần của chúng giàu oxy cho nên
thấy rõ các tính chất ưu việt của nhiên liệu sinh học : Thành phần của chúng giàu oxy cho nên
làm cho sự đốt cháy nhiên liệu tốt hơn, giảm phát thải một số chất khí gây ô nhiểm và với
làm cho sự đốt cháy nhiên liệu tốt hơn, giảm phát thải một số chất khí gây ô nhiểm và với
những chế phẩm từ dầu thực vật còn làm tốt khả năng bôi trơn của nhiên liệu cho động cơ.
những chế phẩm từ dầu thực vật còn làm tốt khả năng bôi trơn của nhiên liệu cho động cơ.
Trong các trường hợp này ngườ ta gọi là nhiên liệu kép (cocarburants) hay nhiên liệu phụ gia
Trong các trường hợp này ngườ ta gọi là nhiên liệu kép (cocarburants) hay nhiên liệu phụ gia
(additifs) tuỳ theo lượng pha vào nhiên liệu chính Ngược với nhiên liệu hoá thạch nhiên liệu
(additifs) tuỳ theo lượng pha vào nhiên liệu chính Ngược với nhiên liệu hoá thạch nhiên liệu
sinh học thuộc loại nhiên liệu tái tạo, về tổng quát, nó không tác động xấu đến môi trường như
sinh học thuộc loại nhiên liệu tái tạo, về tổng quát, nó không tác động xấu đến môi trường như
không gây ra hiệu ứng nhà kính
không gây ra hiệu ứng nhà kính

Với các nhà làm chiến lược kinh tế, thì dùng nhiên liệu sinh học mang lại sự độc lập và chủ động
Với các nhà làm chiến lược kinh tế, thì dùng nhiên liệu sinh học mang lại sự độc lập và chủ động
về nguồn nhiên liệu nhờ thay thế nó cho nhiên liệu hoá thạch. Với họ cần có sự chuẩn bị cho
về nguồn nhiên liệu nhờ thay thế nó cho nhiên liệu hoá thạch. Với họ cần có sự chuẩn bị cho
tương lai.
tương lai.


Phát triển nhiên liệu sẽ tạo thêm việc làm cho thị trường lao động.
Phát triển nhiên liệu sẽ tạo thêm việc làm cho thị trường lao động.

Cân bằng khí nhà kính, nhất là khí CO2 : sẽ dương.
Cân bằng khí nhà kính, nhất là khí CO2 : sẽ dương.

Chúng ta sẽ thảo luân thêm ba vấn đề khác : tác động đến môi trường, về cân bằng năng lượng,
Chúng ta sẽ thảo luân thêm ba vấn đề khác : tác động đến môi trường, về cân bằng năng lượng,
và về khía cạnh kinh tế.
và về khía cạnh kinh tế.

Hiện nay có ba loạI nhiên liệu sinh học được coi là có tương lai kinh tế thực sự. : ethanol, ETBE,
Hiện nay có ba loạI nhiên liệu sinh học được coi là có tương lai kinh tế thực sự. : ethanol, ETBE,
EMHV.
EMHV.

•
II-2-1-1 Cồn
II-2-1-1 Cồn
ethanol
ethanol
và ester của cồn
và ester của cồn
ethanol
ethanol
Có hai thứ nhiên liệu có thể dùng cho những động cơ đánh lữa cưỡng bức :
Có hai thứ nhiên liệu có thể dùng cho những động cơ đánh lữa cưỡng bức :
Ethanol sinh học : Tạo ra từ sự lên men đường mía hay củ cải đường hay từ sự thuỷ phân ngũ cốc
Ethanol sinh học : Tạo ra từ sự lên men đường mía hay củ cải đường hay từ sự thuỷ phân ngũ cốc

như lúa mạch, ngô trước khi cho lên men.
như lúa mạch, ngô trước khi cho lên men.
ETBE từ sự tổng hợp của ethanol với isobuthène.
ETBE từ sự tổng hợp của ethanol với isobuthène.
Methanol sinh học : khí metan sản xuất từ biomass hay các chất thải
Methanol sinh học : khí metan sản xuất từ biomass hay các chất thải
MTBE từ sự tổng hợp các chất metanol sinh học với isobuthène.
MTBE từ sự tổng hợp các chất metanol sinh học với isobuthène.


Bốn thứ nhiê
Bốn thứ nhiê
n
n
liệu sinh học trên, bản thân chúng có những tính chất gần với xăng., nhưng được
liệu sinh học trên, bản thân chúng có những tính chất gần với xăng., nhưng được
dùng nhiều nhất vẫn là ethanol và ETBE.
dùng nhiều nhất vẫn là ethanol và ETBE.


Tính chất Xăng super Ethanol ETBE
Khối lượng riêng (kg/m
3
) 748 à 762 794 745
Nhiệt độ sôi (°C) 30 à 190 78.3 72.8
PCI khối lượng (kJ/kg) 42836 26807 36120
PCI thể tích (kj/L) 32020 21285 26910
Chỉ số d’octane (RON) 95 à 98 120 118



II-2-1 Sản xuất
II-2-1 Sản xuất
nhiên liệu sinh học
nhiên liệu sinh học
từ biomass
từ biomass

II-2-1-1 Ethanol
II-2-1-1 Ethanol
•
Mọi sự lên men các đường đến C6, trong dó chủ yếu là glucose và sacharose đều chuyển
Mọi sự lên men các đường đến C6, trong dó chủ yếu là glucose và sacharose đều chuyển
thành ethanol và khí CO2.
thành ethanol và khí CO2.
•
Với các loại ngũ cốc thì người ta tách tinh bột và cần có thuỷ phân bởi các enzymes để thu
Với các loại ngũ cốc thì người ta tách tinh bột và cần có thuỷ phân bởi các enzymes để thu
được đường rồi mới lên men. Ở Pháp ethanol được sản xuất từ củ cải đường hay lúa mạch.
được đường rồi mới lên men. Ở Pháp ethanol được sản xuất từ củ cải đường hay lúa mạch.
Sản phẩm phụ của công nghệ này là bã rượu hay bã ép củ cải đường để làm thực ăn cho gia
Sản phẩm phụ của công nghệ này là bã rượu hay bã ép củ cải đường để làm thực ăn cho gia
súc góp phần giảm giá thành cho ethanol được sản xuất. Bã rượu còn có thể dùng để điều chế
súc góp phần giảm giá thành cho ethanol được sản xuất. Bã rượu còn có thể dùng để điều chế
nhiên liệu pha vào dầu nặng.
nhiên liệu pha vào dầu nặng.

Công nghệ sản xuất ethanol có thể được tóm tắt như sau :
Công nghệ sản xuất ethanol có thể được tóm tắt như sau :
•
Đầu tiên là thuỷ phân tinh bột để thu được đường. Tiếp sau là lên men đường. Rồi chưng cất

Đầu tiên là thuỷ phân tinh bột để thu được đường. Tiếp sau là lên men đường. Rồi chưng cất
cồn để thu được ethanol.Có hai gia doạn chưng cất : Giai đoạn đầu, thu được loại ethanol 96%.
cồn để thu được ethanol.Có hai gia doạn chưng cất : Giai đoạn đầu, thu được loại ethanol 96%.
Giai đoạn sau, khử nước để có ethanol alhydrid (99,7% tối thiểu, theo khối lượng).
Giai đoạn sau, khử nước để có ethanol alhydrid (99,7% tối thiểu, theo khối lượng).
•
Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :
Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :

Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :
Hiệu suất sản xuất ethanol tuỳ theo nguyên liệu ban đầu được thống kê như sau :
Nguyên liệu
ban đầu
Lượng
nguyên
liệu
ban
đầu để
sản
xuất
100 l
ethanol
(A)
Lượng
nguyên
liệu
ban
đầu để
sản
xuất 1

T
ethanol
(A)
Năng xuất
trồng B
(t/ha)
Hiệu suất sản
xuất
ethanol
L/ha (B/A)
Hiệu suất sản
xuất
ethano
t/ha
(B/A)
Nhiệu suất
nhiên
liệu
sinh
học (l
trên
Tấn)
Lúa mì 1
Lúa mì 2
Lúa mì 3
280 kg
280 kg
274 kg
3.53 t
3.53 t

3.45 t
7 t
9 t
7 t
2500
3214
2555
1.985
2.552
2.028
357
357
365
Củ cảI đường 1000 kg 12.6 t 66 t 6600 t 5.238 100
Bảng 2.1.1.1Hiệu suất sàn xuất các loạI ethanol [3]


II-1-1-2 Methanol
II-1-1-2 Methanol


Methanol được sản xuất
Methanol được sản xuất
chủ yếu
chủ yếu
từ khí ga thiên nhiên
từ khí ga thiên nhiên
nhưng cũng có thể sản xuất từ
nhưng cũng có thể sản xuất từ
biomass (nói

biomass (nói
riêng, có thể. từ gỗ
riêng, có thể. từ gỗ
, nhưng còn rất ít
, nhưng còn rất ít
). Nó được dùng để sản xuất MTBE hay ester methilique. Nhưng
). Nó được dùng để sản xuất MTBE hay ester methilique. Nhưng
giá thành khá cao, do vậy các nhà máy sản xuất ra nó đang áp dụng các công nghệ tiên tiến hơn để
giá thành khá cao, do vậy các nhà máy sản xuất ra nó đang áp dụng các công nghệ tiên tiến hơn để
phấn đấu hạ giá thành.
phấn đấu hạ giá thành.
II-1-1-2 Các este : ETBE và MTBE
II-1-1-2 Các este : ETBE và MTBE
Các chế phẩm ETBE và MTBE được sản xuất từ công nghiệp. Chúng có những tính chất cơ bản
Các chế phẩm ETBE và MTBE được sản xuất từ công nghiệp. Chúng có những tính chất cơ bản
gi
gi
ống như ethanol và methanol.
ống như ethanol và methanol.
ETBE và MTBE có ưu điểm là dễ hòa tan với xăng, ít bay hơi hơn
ETBE và MTBE có ưu điểm là dễ hòa tan với xăng, ít bay hơi hơn
ethanol, chỉ số ốc-tan cao. ETBE và MTBE được pha vào xăng với tỉ lệ 15% để tăng chỉ số ốc-tan
ethanol, chỉ số ốc-tan cao. ETBE và MTBE được pha vào xăng với tỉ lệ 15% để tăng chỉ số ốc-tan
cho xăng và giảm bớt nhu cầu nhiên liệu hóa thạch. Gần đây nhiều quốc gia đã cấm sử dung do
cho xăng và giảm bớt nhu cầu nhiên liệu hóa thạch. Gần đây nhiều quốc gia đã cấm sử dung do
MTBE làm nhiễm độc môi trường đất và khó làm sạch.
MTBE làm nhiễm độc môi trường đất và khó làm sạch.
Nguyên liệu hay
năng lượng
sử dụng

1 kg ETBE 1 kg MTBE
Ethanol
(kg)
Méthanol
(kg)
Isobutène
(kg)
Hơi nước
(kg)
Điện
(kg)
0,47
0,53
0,95
0,014
0,36
0,64
1,02
0,015
Blending Values* of Oxygenates in
Typical Unleaded Gasoline
Oxygenates Octane
Reid
Vap
or
Pre
ssu
re

(Research Octane Number + Motor Octane Number)

2
Pounds per
Squa
re
Inch
Methanol 116 61.0
Ethanol 113 21.5
Arconol 98 12.7
Oxinol 50 106 33.5
MTBE 106-110 8.0-9.3
ETBE 109-113 4.0-6.0
N-Butane 92 60.
Toluene 106 .5
Blending values vary depending on gasoline
hydrocarbon type and exact composition of the

Lược đồ sản xuất ETBE như sau
Lược đồ sản xuất ETBE như sau



II-1-2-1 Sử dụng ethanol và ester của chúng
II-1-2-1 Sử dụng ethanol và ester của chúng
Cồn được sử dụng hoàn t
Cồn được sử dụng hoàn t
o
o
àn hay pha vớ
àn hay pha vớ
i

i
một tỉ lệ nào đó trong nhiên liệu dùng cho những động cơ
một tỉ lệ nào đó trong nhiên liệu dùng cho những động cơ
được cải tạo thích hợp. Brazil là quốc gia có nhiều ô-tô chạy cồn nhất trên thế giới. Có hai dạng sử
được cải tạo thích hợp. Brazil là quốc gia có nhiều ô-tô chạy cồn nhất trên thế giới. Có hai dạng sử
dụng ethanol làm nhiên liệu : Dạng giàu oxy và dạng ít giàu oxy.
dụng ethanol làm nhiên liệu : Dạng giàu oxy và dạng ít giàu oxy.

II-1-2-2 Dạng giàu oxy :
II-1-2-2 Dạng giàu oxy :
•
Có khả năng dùng ethanol 100% hay pha vớI tỉ lệ lớn vào xăng. Các nước áp dụng phương
Có khả năng dùng ethanol 100% hay pha vớI tỉ lệ lớn vào xăng. Các nước áp dụng phương
pháp này gồm : Brazil, Mỹ, Thụy Điển. Hỗn hợp ethanol+xăng có thể có đến 85% ethanol. (nhiên
pháp này gồm : Brazil, Mỹ, Thụy Điển. Hỗn hợp ethanol+xăng có thể có đến 85% ethanol. (nhiên
liệu E85) thường dùng để chạy loại xe “nhiên liệu linh hoạt” (moteurs flexibles) đã được thương
liệu E85) thường dùng để chạy loại xe “nhiên liệu linh hoạt” (moteurs flexibles) đã được thương
mại hoá của các hãng General Motor và Ford. Những xe này có trang bị bộ cảm biến phân tích
mại hoá của các hãng General Motor và Ford. Những xe này có trang bị bộ cảm biến phân tích
khí thải, chúng có thể dùng 100% cồn hay xăng pha cồn, tối ưu đến 85% ethanol. So vớI dùng
khí thải, chúng có thể dùng 100% cồn hay xăng pha cồn, tối ưu đến 85% ethanol. So vớI dùng
xăng, lượng phát thải NOx giảm từ 20% đến 40%, lượng benzen giảm từ 70% đến 90%, khí độc
xăng, lượng phát thải NOx giảm từ 20% đến 40%, lượng benzen giảm từ 70% đến 90%, khí độc
gây ung thư giảm đến 60%. Tuy vậy, dùng E85 sẽ làm tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ khoảng
gây ung thư giảm đến 60%. Tuy vậy, dùng E85 sẽ làm tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ khoảng
30%.
30%.
•

Ở Brazil ngườ
Ở Brazil ngườ
i
i
ta cũng phát triển hàng loạt loại xe dùng toàn ethanol, những xe này được
ta cũng phát triển hàng loạt loại xe dùng toàn ethanol, những xe này được
trang bị động cơ đặc biệt có tỉ số nén cao để bù vào sự giảm nhiệt trị của cồn so vớI xăng.
trang bị động cơ đặc biệt có tỉ số nén cao để bù vào sự giảm nhiệt trị của cồn so vớI xăng.
•


Hơn 4 triệu xe chạy toàn bằng cồn, chiếm 20% lượng xe lưu thông ở Brazil.
Hơn 4 triệu xe chạy toàn bằng cồn, chiếm 20% lượng xe lưu thông ở Brazil.
•



II-1-2-3 Dạng ít giàu oxy :
II-1-2-3 Dạng ít giàu oxy :


Ở Pháp và cả ở Mỹ, người ta áp dụng các xe chạy bằng xăng pha từ 5 đến 10% ethanol, do
Ở Pháp và cả ở Mỹ, người ta áp dụng các xe chạy bằng xăng pha từ 5 đến 10% ethanol, do
người ta không muốn cải tạo hay điều chỉnh gì thêm những động cơ vốn dùng để chạy xăng. Ở
người ta không muốn cải tạo hay điều chỉnh gì thêm những động cơ vốn dùng để chạy xăng. Ở
Pháp, một điều luật năm 1987 cho phép pha vào xăng các loại nhiên liệu giàu oxy từ 3 đến 15%
Pháp, một điều luật năm 1987 cho phép pha vào xăng các loại nhiên liệu giàu oxy từ 3 đến 15%
theo thể tích, tuỳ theo bản chất của loại nhiên liệu phụ gia ( 5% đối với ethanol; 15% đồI vớI các
theo thể tích, tuỳ theo bản chất của loại nhiên liệu phụ gia ( 5% đối với ethanol; 15% đồI vớI các
loạI ester như MTBE, ETBE)

loạI ester như MTBE, ETBE)

II-3 Tình hình hiện nay của các nước sản xuất nhiên liệu sinh học
II-3 Tình hình hiện nay của các nước sản xuất nhiên liệu sinh học

II-
II-
3
3
-1 Nhiênliệu ethanol
-1 Nhiênliệu ethanol

Ở Brazil
Ở Brazil
:Brazil đã phát triển nhiên liệu ethanol từ những năm 70. Sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ lần thứ nhất
:Brazil đã phát triển nhiên liệu ethanol từ những năm 70. Sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ lần thứ nhất
quốc gia này quyết định giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ. Chính phũ họ tung ra một chương trình gọi là Proalcol
quốc gia này quyết định giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ. Chính phũ họ tung ra một chương trình gọi là Proalcol
để tạo sư dễ dàng cho sự khởi đầu chương trình. Một loạt các biện pháp hỗ trợ như : Các công ty nhà nước cam
để tạo sư dễ dàng cho sự khởi đầu chương trình. Một loạt các biện pháp hỗ trợ như : Các công ty nhà nước cam
kết mua hết ethanol sản xuất trong nước. Petrobas đảm bảo giá mua và khuyến khích đầu tư và sử dụng
kết mua hết ethanol sản xuất trong nước. Petrobas đảm bảo giá mua và khuyến khích đầu tư và sử dụng
ethanol, trợ cấp cho các nhà máy sản xuất ô-tô dùng ethanol 100%.
ethanol, trợ cấp cho các nhà máy sản xuất ô-tô dùng ethanol 100%.
•
Tuy vậy, sau cuộc chống khủng hoảng năm 1986 và những phát hiện mớI các mỏ dầu của Petobas thì họ ít quan
Tuy vậy, sau cuộc chống khủng hoảng năm 1986 và những phát hiện mớI các mỏ dầu của Petobas thì họ ít quan
tâm hơn đến sự độc lập về năng lượng. Giá dầu giảm lúc bấy giờ làm nhà nước họ lúng túng giữa giá xăng và
tâm hơn đến sự độc lập về năng lượng. Giá dầu giảm lúc bấy giờ làm nhà nước họ lúng túng giữa giá xăng và
giá cồn. Thị trường đường lại hấp dẫn hơn đốI vớI các nhà sản xuất đường mía. Những năm chính phủ họ mớI

giá cồn. Thị trường đường lại hấp dẫn hơn đốI vớI các nhà sản xuất đường mía. Những năm chính phủ họ mớI
quay lại chương trình ethanol. Sự rú
quay lại chương trình ethanol. Sự rú
t
t
lại bớt các ô-tô chạy cồn 100% dẫn đến sử dụng những ô-tô dùng nhiên
lại bớt các ô-tô chạy cồn 100% dẫn đến sử dụng những ô-tô dùng nhiên
liệu hỗn hợp cồn+xăng.
liệu hỗn hợp cồn+xăng.
•
Từ năm 1997-1999, thị trường ethanol được mở lại nhưng chấm dứt sự bảo hành về giá cả Người ta chuyển
Từ năm 1997-1999, thị trường ethanol được mở lại nhưng chấm dứt sự bảo hành về giá cả Người ta chuyển
sang cam kết bảo hành cho các xe dùng nhiên liệu có pha 22-24% ethanol.trong xăng. Buôn bán ethanol sinh
sang cam kết bảo hành cho các xe dùng nhiên liệu có pha 22-24% ethanol.trong xăng. Buôn bán ethanol sinh
học được miễn thuế. Hiện nay thị trường ethanol được mở rộng. Các nhà sản xuất mía tìm kiếm những thị
học được miễn thuế. Hiện nay thị trường ethanol được mở rộng. Các nhà sản xuất mía tìm kiếm những thị
trường mới, nơi mà ở đó giá đường giảm thấp.Các nhà đầu tư nước ngoài bị cuốn hút vào Brazil, do vậy có thêm
trường mới, nơi mà ở đó giá đường giảm thấp.Các nhà đầu tư nước ngoài bị cuốn hút vào Brazil, do vậy có thêm
khoảng 40 nhà máy mới tại Sao Paulo. Cũng nhằm vào xuất khẩu ethanol, một cảng xuất hàng được xây dưng ở
khoảng 40 nhà máy mới tại Sao Paulo. Cũng nhằm vào xuất khẩu ethanol, một cảng xuất hàng được xây dưng ở
Sao Paulo có công suất 32000 tấn.
Sao Paulo có công suất 32000 tấn.
•
Từ những cố gắng này mà giá ethanol của Brazil thấp hơn giá thành sản xuất ở châu Âu. Điều này không chỉ do
Từ những cố gắng này mà giá ethanol của Brazil thấp hơn giá thành sản xuất ở châu Âu. Điều này không chỉ do
khai thác và sử dụng ethanol với số lượng lớn mà còn do chính phủ chú trọng khai thông kỹ thuật canh tác mía.
khai thác và sử dụng ethanol với số lượng lớn mà còn do chính phủ chú trọng khai thông kỹ thuật canh tác mía.
Năm 2004, Brazil sản xuất 154 triệu hectolit ethanol. Sản lượng sẽ tăng lên 240 triệu vào năm 2010. Mặt khác,
Năm 2004, Brazil sản xuất 154 triệu hectolit ethanol. Sản lượng sẽ tăng lên 240 triệu vào năm 2010. Mặt khác,
Brazil cũng sẽ sản xuất các loại ô-tô vừa chạy cồn vừa chạy nhiên liệu khác. Những xe như vậy sẽ dùng ethanol

Brazil cũng sẽ sản xuất các loại ô-tô vừa chạy cồn vừa chạy nhiên liệu khác. Những xe như vậy sẽ dùng ethanol
khi giá xăng quá cao, ngược lại sẽ dùng xăng khi giá cồn cao hơn. Bằng chính sách thuế khoá, chính phủ Brazil
khi giá xăng quá cao, ngược lại sẽ dùng xăng khi giá cồn cao hơn. Bằng chính sách thuế khoá, chính phủ Brazil
khuyến khích việc đưa nhanh loại xe này vào sử dụng. Nhãn hiệu xe “PSA et Renaul” có những thành công
khuyến khích việc đưa nhanh loại xe này vào sử dụng. Nhãn hiệu xe “PSA et Renaul” có những thành công
quan trong về mặt này và đã được trình làng trên thị trường ô-tô.
quan trong về mặt này và đã được trình làng trên thị trường ô-tô.


- Ở Mỹ:
- Ở Mỹ:
•
Mỹ là quốc gia thứ hai sử dụng nhiên liệu ethanol. Ethanol của MỸ phần lớn sản xuất từ hạt ngô
Mỹ là quốc gia thứ hai sử dụng nhiên liệu ethanol. Ethanol của MỸ phần lớn sản xuất từ hạt ngô
và công nghiệp này tăng rất nhanh trong những năm gần đây. Năm 2004 đã có thêm 15 nhà
và công nghiệp này tăng rất nhanh trong những năm gần đây. Năm 2004 đã có thêm 15 nhà
máy chưng cất cồn. Sản lượng ethanol năm 2004 là 11,2 Mt và đã vượt qua Brazil. Hai văn bản
máy chưng cất cồn. Sản lượng ethanol năm 2004 là 11,2 Mt và đã vượt qua Brazil. Hai văn bản
điều lệ sử dụng ethanol ở Mỹ : Clean Air Act từ năm 1970 và sửa
điều lệ sử dụng ethanol ở Mỹ : Clean Air Act từ năm 1970 và sửa

•
Ở châu Âu:
Ở châu Âu:
Châu Au thiệt thòi nặng trong cuộc đua này. một
Châu Au thiệt thòi nặng trong cuộc đua này. một
phần do nông phẩm để làm ra ethanol là từ lúa
phần do nông phẩm để làm ra ethanol là từ lúa
mì và củ cải đường. Liên minh châu Âu cần tăng
mì và củ cải đường. Liên minh châu Âu cần tăng

sản xuất ethanol từ 3 triệu lên đến 140 triệu
sản xuất ethanol từ 3 triệu lên đến 140 triệu
hectolit vào năm 2010. nếu họ muốn có được
hectolit vào năm 2010. nếu họ muốn có được
5,75% ethanol trong xăng nói chung.
5,75% ethanol trong xăng nói chung.
Những công ty dầu lữa luôn muốn trán
Những công ty dầu lữa luôn muốn trán
h
h
it thiệt
it thiệt
thòi nhất cho những nhà cung cấp, điều này
thòi nhất cho những nhà cung cấp, điều này
ngăn cản cho tương lai của nhiên liệu sinh học ở
ngăn cản cho tương lai của nhiên liệu sinh học ở
châu Âu. Họ nâng đỡ mạnh cho lúa mì và
châu Âu. Họ nâng đỡ mạnh cho lúa mì và
đường. Châu Âu nâng đỡ cho sự phát triển của
đường. Châu Âu nâng đỡ cho sự phát triển của
cây không lương thực. Còn Mỹ và Brasil thì có
cây không lương thực. Còn Mỹ và Brasil thì có
rất nhiều nỗ lực phát triển nhiếu phát minh cho
rất nhiều nỗ lực phát triển nhiếu phát minh cho
công nghệ nhiên liệu sinh học. Châu Âu thì vẫn
công nghệ nhiên liệu sinh học. Châu Âu thì vẫn
ngập ngừng và vẫn chưa đủ độ sâu cho sự phát
ngập ngừng và vẫn chưa đủ độ sâu cho sự phát
triển công nghệ này.
triển công nghệ này.

Hiện nay ở châu Âu mới cho phép pha 5%
Hiện nay ở châu Âu mới cho phép pha 5%
ethanol hay 15% ETBE vào xăng.
ethanol hay 15% ETBE vào xăng.
Tính hình sản xuất ethanol, MTBE va ETBE ở
Tính hình sản xuất ethanol, MTBE va ETBE ở
châu Âunhư sau :
châu Âunhư sau :

Ở châu Âu:
Ở châu Âu: