đánh giá tính kinh tế, chu kì vòng đời của nhiên liệu sinh học ethanol từ tinh bột (sắn)

GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
PHỤ LỤC


MỞ ĐẦU.

Việc khám phá ra dầu mỏ đã đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển của xã hội
loài người. Tuy nhiên, nó cũng làm phát sinh những vấn đề nan giải trong quá trình khai thác và
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 1
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
sử dụng dầu mỏ gây ra, đáng kể nhất là sự ô nhiễm môi trường do khí thải của quá trình đốt cháy
nhiên liệu.
Khí thải từ các hoạt động có liên quan đến sản phẩm dầu mỏ và nhiên liệu hóa thạch chiếm
khoảng 70% tổng lượng khí thải trên toàn thế giới. Hằng năm, toàn thế giới phát thải khoảng 25
tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính, tăng thêm 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280
ppmtăng lên 360 ppm), khiến nhiệt độ trái đất tăng 0,2 đến 0,4
o
C. Nếu không có giải pháp tích
cực, thì đến năm 2050, tác hại của khí độc hại và nồng độ khí nhà kính có thể tăng lên 400 ppm
và sẽ gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống.
Mặc khác, thế giới đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng trầm trọng. Theo dự
báo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn năng lượng từ các sản phẩm hoá thạch dầu mỏ sẽ
bị cạn kiệt trong vòng 40- 50 năm nữa [1]. Để đảm bảo an ninh năng lượng đáp ứng cho nhu cầu
con người cũng như các ngành công nghiệp và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, các nhà khoa học
đang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn nhiên liệu mới, trong đó nghiên cứu phát triển
nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ sinh khối động, thực vật là một hướng đi có thể tạo ra nguồn
nhiên liệu thay thế phần nào nguồn nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt, đảm bảo an ninh năng
lượng cho từng quốc gia.
Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích như giảm thiểu ô nhiễm môi trường vì so với
xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO
2

và 30% khí độc hại Ðồng thời, NLSH chứa một
lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% ô-xy nên cháy sạch hơn. Phần lớn, nhiên liệu sinh học là cồn
và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, không chứa chất độc hại, mặt khác
nhiên liệu sinh học khi thải vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh hơn gấp 4 lần so với
nhiên liệu dầu mỏ và do đó giảm được rất nhiều tình trạng ô nhiễm nước ngầm. [2]
Trong khi đó, Việt Nam là một quốc gia chiếm 70% dân số làm nông nghiệp, vậy nên tiềm
năng NLSH từ các sản phẩm nông nghiệp như sắn (mì), ngô, dứa, lạc, rỉ đường (từ mía) chế biến
thành cồn pha xăng, mè (vừng), dầu cọ ở Việt Nam là khá lớn. [3]
Với ý nghĩa thiết thực đó, “ đánh giá tính kinh tế, chu kì vòng đời của nhiên liệu sinh
học ethanol từ tinh bột (sắn)” nhằm xác định được khả năng sản xuất etanol từ sắn lát.
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
1.1. Giới thiệu chung về nhiên liệu sinh học ( NLSH ) từ sắn và tính ứng dụng.

 Sinh khối (Biomas): là các vật liệu hữu cơ có nguồn gốc từ sinh vật có khả năng tái tạo
như cây cối, phân gia súc…Sinh khối được xem là một phần của chu trình cacbon trong
tự nhiên. Cacbon từ khí quyển được biến đổi thành vật chất sinh học qua quá trình quang
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 2
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
hợp của thực vật. Khi phân giải hoặc đốt cháy, cacbon quay trở lại khí quyển hoặc đất. Vì
vậy cacbon khí quyển được giữ ở mức tương đối ổn định.
Các vật liệu hữu cơ được tạo thành bởi các quá trình địa chất tạo than đá, dầu mỏ, khí thiên
nhiên không được gọi là SK. Nhiên liệu hoá thạch có nguồn gốc sinh khối trong thời cổ xưa được
xem là đã nằm ngoài chu trình cacbon từ rất lâu.Việc đốt cháy chúng làm hàm lượng CO
2
trong
khí quyển mất ổn định.
Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối - có thể là từ các sinh vật
sống hoặc sản phẩm phụ từ quá trình chuyển hóa của chúng (ví dụ như phân gia súc). Chúng
thuộc loại năng lượng tái tạo hoàn toàn khác với các loại năng lượng khác Như hóa thạch, hạt
nhân.

NLSH có đặc điểm là khi bị đốt cháy sẽ giải phóng ra năng lượng hóa học tiềm ẩn trong nó.
1.1.2
Nhiên liệu sinh học được sử dụng ở 03 dạng chính sau: [4]
- Dạng rắn (sinh khối rắn dễ cháy): củi, gỗ và than bùn.
- Dạng lỏng: Các chế phẩm dạng lỏng nhận được trong quá trình chế biến vật liệu nguồn gốc
sinh học như:
• Cồn sinh học: các loại cồn có nguồn gốc sinh học, ví dụ: etanol sinh học từ đường mía,
ngô đang được sử dụng làm nhiên liệu hoặc phụ gia pha xăng tại Braxin, Mỹ và một vài
nước khác; metanol sinh học (hiện đang được sản xuất chủ yếu từ khí tự nhiên, song có
thể đi từ sinh khối).
• Dầu mỡ các loại nguồn gốc sinh học: diezel sinh học (Biodiezel) - sản phẩm chuyển hóa
ester từ mỡ động vật hoặc dầu thực vật; Phenol và các loại dung môi, dầu nhựa thu được
trong quá trình nhiệt phân gỗ, v.v…
- Dạng khí: Metan thu được từ quá trình phân hủy tự nhiên các loại phân, chất thải nông nghiệp
hoặc rác thải - biogas; Hyđrô thu được nhờ cracking hyđrocacbon, khí hóa các hợp chất chứa
cacbon (kể cả sinh khối) hoặc phân ly nước bằng dòng điện hay thông qua quá trình quang hóa
dưới tác dụng của một số vi sinh vật; Các sản phẩm khí khác từ quá trình nhiệt phân và khí hóa
sinh khối (các loại khí cháy thu được trong quá trình nhiệt phân gỗ).
1.1.3.  !"#$!%&'#()*+
,-
Đối với sản xuất rượu thì thành phần quan trọng nhất là gluxit lên men được, gồm tinh bột và
một số đường. Trong đa số gluxit nói chung thì tỷ lệ giữa H và O đều tương tự như trong nước
Cn(H
2
O)m. Tuy nhiên cũng có những gluxit tỷ lệ giữa H và O không giống như trong nước chẳng
hạn như ramnoza.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 3
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Gluxit trong tự nhiên chia làm ba nhóm chính là mono, oligo, polysaccarit.
Trong đó:

 Monosaccarit: là những gluxit đơn giản không thể thủy phân được. Trong tự nhiên phổ
biến nhất là hai loại hexoza và pentoza. Hexoza là guluxit lên men được, dưới tác dụng
của nấm men đa số hexoza biến thành rượu và CO
2
. Pentoza thuộc gluxit không lên men
được, gồm arabinoza, riboza…không có khả năng chuyển hóa thành rượu bằng nấm men.
 Oligosaccarit: là những gluxit chứa từ 2 đến 10 gốc monosaccarit. Trong thiên nhiên phổ
biến nhất là oligo chứa 2 hoặc 3 mono và còn gọi là disaccarit hay trisaccarit. Đại diện
cho disaccarit là mantoza và saccaroza còn đại diện cho trisaccarit là rafinoza. Mantoza
và saccaroza dễ dàng chuyển hóa thành rượu và CO
2
dưới tác dụng của nấm men, còn
rafinoza chỉ lên men được 1/3.
 Polysaccarit: là những gluxit chứa từ 10 gốc mono trở lên cấu tạo từ nhiều gốc mono
mạch thẳng hay mạch nhánh. Dưới tác dụng của acide, nhiệt độ hoặc enzyme chúng sẽ bị
thủy phân và tạo thành các phân tử thấp hơn là oligo hay cuối cùng là monosaccarit.
Những polysaccarit điển hình:
- Tinh bột: là gluxit dự trữ phổ biến nhất trong thực vật. Tinh bột là chất keo háo nước điển
hình, cấu tạo từ amyloza mạch thẳng và amylopectin. Ngoài ra trong tinh bột còn chứa
một lượng nhỏ các chất khác như muối khoáng, chất béo, protit… Hàm lượng chung của
chúng khoảng 0,2 đến 0,7%. Dưới tác dụng của của acide hoặc amylaza tinh bột sẽ bị
thủy phân. Khi đun với acide, tinh bột sẽ biến thành glucose, còn dưới tác dụng của
amylaza thóc mầm thì dịch thủy phân gồm 70 đến 80% mantoza và 30 đến 20% dextrin.
Nếu dùng amylaza của một số nấm mốc hay nấm men thì dịch thủy phân chứa tới 80 đến
90% là glucose. [5]
- Cellulose (chất sơ): là thành phần chủ yếu của màng tế bào thực vật. Dưới tác dụng của
acide vô cơ loãng ở nhiệt độ và áp suất cao, cellulose sẽ biến thành glucose.
- Hemicellulose (chất bán sơ): cũng chứa nhiều trong thành tế bào thực vật. Trong
hemicellulose có chứa hexozan và pentozan, dễ bị thủy phân hơn so với cellulose.
1.1.4 .$/!0

Là một loại cây lương thực phổ biến của các nước ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi, châu
Mỹ. Sắn là cây dễ trồng, có thể thích hợp với đất đồi, gò. Sản lượng sắn tương đối ổn định và
cao. Củ sắn nhiều tinh bột, nên sản lượng tinh bột trên một đơn vị diện tích canh tác khá hơn so
với nhiều loại cây trồng khác. [6]
Ở Việt Nam, sắn được trồng từ Bắc tới Nam, được trồng ở nhiều vùng trung du. Hàng năm
với 1,2 triệu tấn sắn lát xuất khẩu, chúng ta có thể sản xuất được ít nhất 400 triệu lít ethanol/năm
và với tỷ lệ 10% ethanol pha vào xăng thì lượng ethanol nói trên đủ để đáp ứng 50% nhu cầu
ethanol sinh học hiện tại của thị trường xăng. [7]
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 4
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
 12+3 04
Về cơ bản củ sắn gồm 3 phần chính: vỏ, thịt củ và l‚i (ngoài ra còn có cuống và rễ củ).
• 560 : gồm có 2 phần là vỏ gỗ và vỏ cùi.
• 567 : có tác dụng bảo vệ củ và chống mất nước của củ, tuy nhiên vỏ gỗ dễ bị mất
khi thu hoạch và vận chuyển.
• 568 : là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu là xenluloza ngoài
ra còn có chứa polyphenol, enzim, và linamarin.
• 9: : củ có chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu, một ít polyphenol, độc
tố và enzim.
• ;<0 : nằm ở tâm củ dọc suốt chiều dài, thành phần chủ yếu là xenluloza. L‚i có
chức năng dƒn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời giúp thoát nước
khi phơi hoặc sấy sắn.

 Thành phần hoá học của sắn: [8]
• Thành phần của sắn tươi dao động trong giới hạn khá lớn: tinh bột 20÷34%, protein
0,8÷1,2%, chất béo 0,3÷0,4%, cellulose 1÷3,1%, chất tro 0,54%, polyphenol
0,1÷0,3% và nước 60,0÷74,2%.
• Thành phần sắn khô bao gồm: nước 13,12%, protit 0,2%, gluxit 74,7%,cellulose
11,1%, tro 1,69%.
 Ngoài các chất kể trên, trong sắn còn có một lượng vitamin và độc tố:

• Vitamin trong sắn thuộc nhóm B, trong đó B1 và B2 mỗi loại chiếm 0,03mg%, còn B6
chiếm 0,06mg%. Các vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến, nhất là khi nấu
trong quy trình sản xuất rượu.
• Hàm lượng HCN trong sắn tươi nhỏ hơn 50mg/kg thì chưa gây độc hại cho con người,
từ 50 ÷ 100mg sẽ gây ngộ độc và lớn hơn 100mg/kg, người ăn sẽ bị tử vong. Do đó
sắn trước khi luộc cần ngâm và bỏ vỏ cùi. Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm
đáng kể lượng độc tố nói trên. Trong sản xuất rượu, khi nấu lâu ở nhiệt độ cao đã pha
loãng nước nên hàm lượng độc tố trên là rất bé chưa ảnh hưởng tới nấm men. Hơn
nữa, các muối xyanat (CN-) khi chưng cất không bay hơi nên bị loại cùng bã
rượu.Sắn dùng trong sản xuất rượu chủ yếu là sắn lát khô.
 Thời vụ thu hoạch:
• Duyên Hải Miền Trung: Vùng đồng bằng, vùng thấp trũng thu hoạch vào mùa hè thu
(khoảng tháng 9 đến tháng 10) nhằm tránh mùa mưa lụt, miền núi và những vùng cao
thu hoạch tháng 12 đến tháng 3.
• Tây Nguyên thời vụ thu hoạch nguyên liệu sắn tháng 12 đến tháng 3.

 Tiêu chuẩn sắn lát sử dụng cho Nhà máy:
• Hình dạng lát sắn: đường kính 30 – 70 mm, bề dày: 20 – 30 mm.
• Độ ẩm: 12 – 14%kl.
• Hàm lượng tinh bột: 70 – 75%klg.
• Protein: 1,5 – 1,8%klg.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 5
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
1.1.5. =+>? @-
 =+>
• Etanol hay Rượu etylic là một chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn
nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15
o
C), sôi ở nhiệt độ 78,39
o

C, hóa rắn ở
-114,15
o
C, tan trong nước vô hạn.
• Độ nhớt của etanol là 1,200 cP ở 20°C.
 =+?
Etanol là rượu no, đơn chức, có công thức C
2
H
5
OH. Etanol mang đầy đủ tính chất của
một rượu đơn chức như phản ứng thể với kim loại kiềm, phản ứng este hóa, phản ứng loại
nước hay phản ứng tách nước, phản ứng oxi hóa thành andehyt, axit hay CO
2
tùy theo điều
kiện phản ứng. Ngoài ra etanol còn có một số phản ứng riêng như sau:
• Phản ứng tạo ra butadien-1,3: cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, ví dụ: Cu +
Al
2
O
3
ở 380 - 400
o
C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước:
2C
2
H
5
OH  CH
2

=CH-CH
2
=CH + 2H
2
O + H
2
• Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm
ở nhiệt độ khoảng 25
o
C.
CH
3
-CH
2
-OH + O
2
 CH
3
-COOH + H
2
O
1.1.6. A'B/)@-
Giá gasohol phụ thuộc nhiều vào giá ethanol nhiên liệu. Khi sản xuất ethanol ở qui mô lớn,
công nghệ tiên tiến từ mật đường, rơm rạ hay ngũ cốc giá rẻ thì giá thành ethanol sẽ hạ. Trên thế
giới, giá thành ethanol nhiên liệu trung bình khoảng 0,35 đến 0,39 USD/Lít (vào thời điểm năm
2004). [9]
Ở Brazil, giá ethanol 95,57% khoảng 0,15 - 0,24 USD/Lít, ethanol tuyệt đối 99,8% khoảng
0,25 đến 0,28 USD/Lít. Thailan, một lít gasohol pha trộn 10% thể tích ethanol có giá bán thấp
hơn xăng thông thường từ 0,5 đên 1,5 Bath. Trung Quốc, gasohol pha trộn 10% thể tích ethanol
khoảng 3,16 Tệ/Lít.

Ở nước ta, chưa có nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu mà chỉ có các nhà máy sản xuất cồn
công nghiệp. Ethanol tuyệt đối phải nhập khẩu từ nước ngoài với giá rất cao. Hiện nay, nhà nước
đang chủ trương sản xuất ethanol nhiên liệu để giảm bớt gánh nặng từ việc nhập khẩu xăng dầu.
1.2 . Lợi ích và hạn chế khi sử dụng nhiên liệu sinh học.
1.2.1. CDE=FG
 HFGI)(BJ==
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 6
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
- Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ sinh khối, là loại vật liệu xuất phát từ sinh vật (chủ yếu
là thực vật) và là một phần trong chu trình cac bon ngắn. CO
2
mà cây hấp thụ từ không khí qua
quá trình quang hợp sẽ quay trở lại bầu khí quyển khi chúng đã bị chuyển hóa thành năng lượng.
Để có thể coi đó là nguồn năng lượng tái tạo thì ít nhất kho sinh khối đó phải được duy trì không
thay đổi. Bởi vì trong chu trình không có lượng CO
2
thừa và nhiên liệu sinh học chạy xe phát tán
ngược trở lại nên nhiên liệu sinh học có thể được coi là yếu tố "cân bằng về mặt môi trường"
thuộc chu trình.
- Hiện nay, hàng năm toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại và khí nhà kính.
Nồng độ khí CO
2
, loại khí nhà kính chủ yếu, tăng trên 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp
(từ280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ trái đất tăng 0,2- 0,4
o
C. Nếu không có giải pháp tích cực,
nồng độ khí nhà kính có thể tăng đến 400 ppm vào năm 2050 và 500 ppm vào cuối thế kỷ XXI,
nhiệt độ trái đất tăng thêm 2-4
o
C, gây ra hậu quả khôn lường về môi trường sống.

- Sử dụng nhiên liệu sinh học so với xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO
2
và 30% khí
độc hại, do nhiên liệu sinh học chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11% oxy, nên cháy sạch
hơn. Nhiên liệu sinh học phân huỷ sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm nguồn nước và đất.
 HFGI?K-)"B
Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm, nguyên liệu
công nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng sạch cho xã hội, đóng góp vào việc
giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại. Đặc biệt, khi phát triển nhiên liệu sinh học có thể sử dụng
các giống cây có dầu, chẳng hạn như J. Curcas trồng trên các vùng đất hoang hoá hoặc đang
sửdụng kém hiệu quả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất. [10]
 LM"NOE
- Sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu hyđrô, pin
nhiên liệu. Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động cơ, sử dụng được cho các loại ôtô
hiện có, cũng không cần thay đổi hệ thống tồn chứa và phân phối hiện có.
- Nhiên liệu sinh học và nhiên liệu khoáng có thể dùng lƒn với nhau được. Công nghệ sản
xuất nhiên liệu sinh học không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy mô
lớn. Sự tiêu hao nhiên liệu, công suất động cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng. Nhiều công
trình nghiên cứu về cân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuất
được 0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng ETBE (etyl ter butyl ete), hoặc
2,05 đơn vị năng lượng etanol. Từ 1 đơn vị .năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa, trồng trọt,
chăm sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1,2 đơn vị năng lượng nhiên liệu sinh học. Nếu kể
thêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo ra 2-3 đơn vị năng lượng nhiên liệu sinh
học. Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào là dương.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 7
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
- Hiện tại, giá nhiên liệu sinh học còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao. Khi sản xuất
quy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành. Nếu xăng dầu không bù giá thì nhiên liệu sinh
học có giá thành thấp hơn. Có thể khẳng định, nhiên liệu sinh học sẽ đem đến đa lợi ích.
1.2.2. Hạn chế khi sử dụng nhiên liệu sinh học.

- Hạn chế cơ bản của ethanol nhiên liệu là tính hút nước của nó. Ethanol có khả năng hút ẩm
và hoà tan vô hạn trong nước. Do đó gasohol phải được tồn trữ và bảo quản trong hệ thống bồn
chứa đặc biệt.
- Về hiện tượng gây ô nhiễm: tuy giảm được hàm luợng các chất gây ô nhiễm như CO
nhưng lại gây ra một số chất như các andehyt, NO
x
. Đây là những chất gây ô nhiễm. [5]
- Do nhiệt trị của ethanol nói riêng (PCI
ethanol
=26,8 MJ/kg) và các loại ancol khác nói chung
đều thấp hơn so với xăng (PCI
xăng

=42,5 MJ/kg) nên khi dùng ethanol để pha trộn vào xăng sẽ
làm giảm công suất động cơ so với khi dùng xăng. Tuy nhiên sự giảm công suất này là không
đáng kể nếu ta pha với số lượng ít. [8]
PCồn có chứa axít axêtic gây ăn mòn kim loại, ăn mòn các chi tiết máy động cơ làm giảm
thời gian sử dụng động cơ.
- Ngọn lửa của nhiên liệu cồn cháy không có màu, điều này sẽ gây khó khăn trong việc
nghiên cứu quá trình cháy của nhiên liệu cồn.
Tóm lại việc sử dụng gasohol có nhiều ưu điểm nhưng cũng có những mặt hạn chế. Tuy nhiên
khi phân tích tương quan giữa các mặt lợi và hại ta vƒn thấy mặt lợi lớn hơn, mang ý nghĩa chiến
lược hơn.
1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu NLSH trong và ngoài nước.
QH)*+FG@-"$ 
Hiện nay có khoảng 50 nước trên thế giới khai thác và sử dụng nhiên liệu sinh học ở các mức
độ khác nhau. Nhiên liêu sinh học được dùng làm nhiêu liệu cho ngành giao thông bao gồm: Dầu
thực vật sạch, etanol, diesel sinh học, dimetyl ether (DME), ethyl tertiary butyl ether (ETBE) và
các sản phẩm từ chúng. [11]
Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít etanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với

năm 2003 là 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn diesel
sinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn. Sản lượng etanol ở một số nước
đứng đầu trên thế giới được chỉ ra ở Bảng 1. RST
U)4V)OE@-NW'O$
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 8
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Tổng sản lượng Ethanol hàng năm của 15 nước đứng đầu
(2004-2006) (Triệu tấn
gallon Mỹ)
Tổng sản lượng Ethanol hàng năm
15 nước đứng đầu (2007)
(Triệu tấn gallon Mỹ)
Xếp
hạng
thế
giới
Đất nước 2006 2005 2004
Xếp
hạng
thế
giới
Đất nước /
Vùng
2007
1 Mỹ 4.855 4.264 3.535 1 Mỹ 6.498,6
2 Brazil 4.491 4.227 3.989 2 Brazil 5.019,2
3 Trung quốc 1.017 1.004 964 3 Liên Minh
Châu Âu
570,3
4 Ấn Độ 502 449 462 4 Trung Quốc 486

5 Pháp 251 240 219 5 Canada 211.3
6 Đức 202 114 71 6 Thái Lan 79,2
7 Nga 171 198 198 7 Campuchia 74,9
8 Canada 153 61 61 8 Ấn độ 52.8
9 Tây Ban Nha 122 93 79 9 Trung Mỹ 39,6
10 Nam Phi 102 103 110 10 Australia 26,4
11 Thái Lan 93 79 74 11 Thổ Nhĩ Kì 15,8
12 Anh Quốc 74 92 106 12 Pakistan 9,2
13 Ukraine 71 65 66 13 Peru 7,9
14 Ba Lan 66 58 53 14 Argentina 5,2
15 Saudi Arabia 52 32 79 15 Paraguay 4,7
Tổng số 13.489 12.150 10.770 Tổng số 13.101,7
(Ghi chú: 1gallon Mỹ = 3,785 lít)
Brazil sản xuất 16 tỷ lít etanol, chiếm 1/3 sản xuất toàn cầu. Năm 2006, Brazil đã có trên 325
nhà máy etanol, và khoảng 60 nhà máy khác đang xây cất, để sản xuất xăng etanol từ mía
(đường, nước mật, bảmía), và bắp; đã sản xuất 17,8 tỷ lít etanol, dự trù sẽ sản xuất 38 tỷ lít vào
năm 2013. Hiện tại, diện tích trồng mía ở Brazil là 10,3 triệu ha, một nửa sản lượng mía dùng sản
xuất xăng etanol, nửa kia dùng sản xuất đường. Dự đoán là Brazil sẽ trồng 30 triệu ha mía vào
năm 2020. Vì lợi nhuận khổng lồ, các công ty tiếp tục phá rừng Amazon đểcanh tác mía, bắp, đậu
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 9
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
nành cho mục tiêu sản xuất xăng sinh học vừa tiêu thụtrong nước vừa xuất khẩu. Giá xăng etanol
được bán bằng nửa giá xăng thường tại Brazil.
Hoa kỳ sản xuất Etanol chủ yếu từ hạt bắp, hạt cao lương và thân cây cao lương ngọt, và củ
cải đường. Khoảng 17% sản lượng bắp sản xuất hàng năm ở Hoa Kỳ dùng để sản xuất etanol.
Hoa Kỳ đặt chỉtiêu sản xuất E10 để cung cấp 46% nhiên liệu cho xe hơi năm 2010, và 100% vào
2012. Hãng General Motor đang thực hiện dự án sản xuất E85 từ cellulose (thân bắp), và hiện có
khoảng hơn 4 triệu xe hơi chạy bằng E85. Hảng Coskata đang có 2 nhà máy lớn sản xuất xăng
etanol. Hiện tại nông dân Hoa Kỳ chuyển hướng sản xuất lúa mì và bắp cho xăng sinh học, vì vậy
số lượng xuất khẩu hạt ngũ cốc giảm từ nhiều năm nay, làm giá nông sản thế giới gia tăng. Vì giá

cảxăng sinh học còn cao hơn xăng thường, chính phủ Mỹ phải trợ cấp, khoảng 1,9 USD cho mỗi
gallon (=3,78 lít) xăng sinh học, trợ cấp tổng cộng khoảng 7 tỷ USD/năm.
Đức là nước tiêu thụ nhiều nhất xăng sinh học trong cộng đồng EU, trong đó có khoảng 0,48
triệu tấn etanol. Nguyên liệu chính sản xuất etanol là củ cải đường.
Pháp là nước thứ hai tiêu thụ nhiều etanol sinh học trong cộng đồng Âu châu với mức khoảng
1,07 triệu tấn etanol và diesel sinh học năm 2006. Công ty Diester sản xuất diesel sinh học và
Téréos sản xuất etanol là 2 đại công ty của Pháp.
Thụy Điển có chương trình chấm dứt hoàn toàn nhập khẩu xăng cho xe hơi vào năm 2020,
thay vào đó là tự túc bằng xăng sinh học. Hiện nay, 20% xe ở Thụy Điển chạy bằng xăng sinh
học, nhất là xăng etanol. Thụy Điển đang chế tạo xe hơi vừa có khả năng chạy bằng etanol vừa có
khả năng chạy bằng điện. Để khuyến khích sử dụng xăng sinh học, chính phủ Thụy Điển không
đánh thuế xăng sinh học, và trợ cấp xăng sinh học rẻ hơn 20% so với xăng thông thường, không
phải trả tiền đậu xe ở thủ đô và một số thành phố lớn, bảo hiểm xe cũng rẻ hơn.
Vương quốc Anh đặt chỉ tiêu 5% xe giao thông sử dụng xăng sinh học năm 2010. Hiện tại các
xe bus đều chạy xăng sinh học. Hảng hàng không Virgin (Anh quốc) bắt đầu sử dụng xăng sinh
học cho máy bay liên lục địa.
Trung quốc đã sản xuất 920.000 tấn etanol. Chỉ tiêu sản xuất 4 triệu tấn etanol vào năm 2010,
và 300 triệu tấn etanol vào 2020. Hiện nay, Trung quốc chỉ cho phép trồng sắn, lúa miến ngọt và
một số hoa màu không quan trọng khác trên các loại đất nghèo dinh dưỡng, không thích ứng sản
xuất nông nghiệp như ở Shangdong và Xinjiang Uygur.
Ấn Độ, Chính phủ đã có chính sách sử dụng xăng etanol E5 hiện nay, và E10 và E20 trong
những năm tới. Ần Độ gia tăng diện tích trồng cây dầu lai để sản xuất diesel sinh học, và diện
tích mía cho sản xuất xăng etanol.
Thái Lan bắt đầu nghiên cứu sản xuất xăng sinh học từ năm 1985. Năm 2001, Thái Lan
thành lập Uỷ ban nhiên liệu sinh học để điều hành và phát triển nghiên cứu nhiên liệu sinh học.
Xăng E10 đã bắt đầu bán ởcác trạm xăng từ 2003.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 10
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
QS22%%GOXO$(C;H1WO$
- Đứng trước cuộc khủng hoảng năng lượng trên, Việt nam cũng đã tiến hành nghiên cứu sử

dụng các dạng năng lượng tái tạo. Trong đó năng lượng sinh học rất được chú ý. Các cuộc hội
thảo diễn ra vào tháng 7/2006 tại Tp. HồChí Minh và tháng 10/2007 tại Hà Nội đã thu hút sự chú
ý của hàng trăm nhà khoa học và kinh doanh chung quanh vấn đề xăng sinh học. Hội thảo này đề
cập đến 3 lý do chính hạn chế phát triển xăng sinh học là: [13]
 Số lượng nguyên liệu sản xuất xăng sinh học là tinh bột ngủ cốc, mật rỉ đường và mỡ cá
ba sa còn hạn chế.
 Chưa có đầu tư thích đáng vì chưa có hỗ trợ của Chính phủ.
 Chính phủ chưa có chính sách, chiến lược phát triển nhiên liệu sinh học. Các nhà khoa
học và kinh doanh đang mong chờ Chính phủ ban hành chính sách và luật lệ r‚ ràng.
Nhiều công ty đã sẵn sàng đầu tư nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học như mía
đường Lam Sơn ở Thanh Hoá, Sài Gòn Petro, Công ty Rượu Bình Tây, Công ty Chí
Hùng, v.v. Tuy nhiên chưa có một nhà kinh doanh nào dám mạnh dạn đầu tư nghiên cứu
khi chính phủ chưa có chính sách quy định cụ thể.
“Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã được
Chính phủ phê duyệt vào ngày 20/11/2007 theo đó “Giai đoạn 2011-2015, sẽ phát triển mạnh sản
xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu truyền thống, mở rộng quy mô sản xuất và
mạng lưới phân phối phục vụ cho giao thông và ngành sản xuất công nghiệp khác. Đến năm
2020, công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam sẽ đạt trình độ tiên tiến trên thế giới,
với sản lượng đạt khoảng 5 tỷ lít xăng E10 và 500 triệu lít dầu biodiesel B10/năm”.
- Việt Nam với đất hẹp (diện tích canh tác khoảng 9,3 triệu ha), dân đông (85 triệu năm
2007, trung bình mỗi đầu người 0,11 ha), lại nghèo (GDP trung bình là US$726/đầu người năm
2006), vùng sản xuất nông nghiệp chính là đồng bằng Cửu Long và Sông Hồng đã quá tải. Đất
canh tác hiện nay phải tiếp tục sản xuất lương thực thiết yếu cho đời sống người dân. Vì vậy, Việt
Nam phải tìm nguồn nguyên liệu thực vật nào để sản xuất xăng sinh học mà không ảnh hưởng
đến sản xuất và cung cấp lương thực. Cụ thể là:
 Không ảnh hưởng đến diện tích đất trồng cây lương thực, chăn nuôi gia súc, nuôi cá tôm
hiện tại.
 Không được phá thêm rừng.
 Thích hợp trên diện tích đất bỏ hoang cằn cổi, sa mạc hoá, tổng cộng khoảng 10 triệu ha,
gồm đất đồi trọc ở Miền Bắc (4,77 triệu ha), Bắc Trung Bộ (1,9 triệu ha), phía Nam Trung

Bộ (1,63 triệu ha), và Tây nguyên (1,05 triệu ha).
 có hiệu quả kinh tế cao.
 Tăng lợi nhuận, giúp xoá đói giảm nghèo cho nông dân.
- Ở nước ta, công nghệ sản xuất ethanol còn rất nhỏ bé và lạc hậu. Chỉ có ngành sản xuất
ethanol sinh học mà nguồn nguyên liệu chủ yếu từ tinh bột (sắn, ngô, khoai…) và từ rỉ đường.
Hoàn toàn chưa có nhà máy sản xuất ethanol từ các nguồn nguyên liệu chứa cellulose (rơm rạ,
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 11
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
mùn cưa, cây cỏ…). Sản phẩm chủ yếu là ethanol thực phẩm (nồng độ 40% đến 45%) và cồn
công nghiệp (nồng độ từ 95,57% đến 96%), một lượng nhỏ được làm khan thành ethanol tuyệt
đối (nồng độ 99,5%).
Hiện tại có một số ít nhà máy sản xuất ethanol công nghiệp có công suất tương đối như nhà
máy rượu Hà Nội, nhà máy rượu Bình Tây, nhà máy rượu Tam Hiệp.
Do chưa đáp ứng được nhu cầu nên hiện nay ta vƒn phải nhập khẩu một lượng ethanol tuyệt
đối đóng chai chủ yếu để làm hoá chất cho các nhu cầu khác nhau. Không có khả năng sử dụng
ethanol tuyệt đối làm nhiên liệu vì giá thành đắt (Giá tại thời điểm hiện tại cồn 99,5% loại Trung
Quốc có giá 55.000đ/lít).
- Ở nước ta, muốn phát triển việc dùng ethanol làm nhiên liệu cần phải có chương trình sản
xuất ethanol tầm cỡ quốc gia. Việc đó đòi hỏi những bước đi thật cụ thể theo một chiến lược đã
hoạch định r‚ ràng.
Trong mấy tháng đầu năm nay, tình hình sản xuất ethanol nhiên liệu ở nước ta đã có bước
khởi sắc. Chỉ trong vòng hơn 1 tháng, nước ta đã chứng kiến 2 sự kiện quan trọng để phát triển
việc dùng ethanol nhiên liệu. Đó là:
Ngày 09/03/2007 Petrosetco (thuộc PetroVietnam) ký kết thỏa thuận hợp tác thành lập liên
doanh xây dựng nhà máy sản xuất ethanol sinh học đầu tiên tại Việt Nam với tập đoàn Itochu của
Nhật Bản. Toàn bộ sản phẩm của nhà máy là cồn 99,8% sẽ cung ứng cho thị trường trong nước
để pha vào xăng, phục vụ cho các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải. Với công suất
100 triệu lít ethanol/năm, liên doanh giữa Petrosetco & Itochu mới đáp ứng được 1/7 nhu cầu
hiện tại. Trong tương lai Petrovietnam sẽ xây dựng ít nhất 6 nhà máy nữa với nguồn nguyên liệu
đầu vào không chỉ là sắn lát mà còn từ mật rỉ, ngô và gạo. Có thể nói việc ra đời liên doanh giữa

Petrosetco & Itochu trong dự án này là bước ngoặt quan trọng mở đường cho sự phát triển của
xăng pha cồn nói riêng và nhiên liệu sinh học nói chung ở Việt Nam. [14]
Không lâu sau lễ ký liên doanh giữa Petrosetco & Itochu, Việt Nam đã có thêm một nhà máy
sản xuất ethanol khan nữa. Ngày 12/04/2007 vừa qua, công ty Đồng Xanh hợp tác với UBNN
tỉnh Quảng Nam tiến hành khởi công xây dựng nhà máy sản xuất ethanol 99,5% tại Đại Tân, Đại
Lộc, Quảng Nam. Mặc dù sản phẩm của nhà máy không trực tiếp phục vụ cho nhu cầu trong
nước mà được đưa đi xuất khẩu nhưng sự ra đời của nhà máy đã khuấy động phong trào sản xuất
ethanol khan ở nước nhà mà đáng lẽ ra nó phải được phát triển từ lâu. [15]

Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO-
ETHANOL
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 12
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
2.1. Tổng quan về công nghệ sản xuất ethanol.
 Định nghĩa.
Công nghệ sản xuất ethanol là việc thực hiện quá trình chuyển hóa các nguyên liệu chứa tinh
bột, đường, xenluloza thành Ethanol (C
2
H
5
OH).
 Các phương pháp sản xuất ethanol.
Ethanol có thể sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau:
 Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp:
Công nghệ sản xuất ethanol tổng hợp sản xuất ethanol bằng nhiều phương pháp hoá học khác
nhau. Trong công nghệ tổng hợp hoá dầu, ethanol được sản xuất bằng dây chuyền công nghệ
hydrat hoá đối với khí etylen hoặc công nghệ cacbonyl hoá với methanol.
• Hydrat hoá: CH
2
=CH

2
+ H
2
O  C
2
H
5
OH
• Cacbonyl: CH
3
OH + CO + 2H
2
 C
2
H
5
OH + H
2
O
 Công nghệ sản xuất ethanol sinh học:
Công nghệ này dựa trên quá trình lên men các nguồn hydratcacbon có trong tự nhiên như:
nước đường ép, ngô, sắn, mùn, gỗ
(C
6
H
10
O
5
)n + nH
2

O  nC
6
H
12
O
6
 2 C
2
H
5
OH + 2CO
2
+ Q
Trong quá trình sản xuất ethanol sinh học có thể phân thành 2 công đoạn là công đoạn lên
men nhằm sản xuất Bio-ethanol có nồng độ thấp và công đoạn chưng cất - làm khan để sản xuất
ethanol có nồng độ cao để phối trộn vào xăng.
Hiện nay sản xuất cồn chủ yếu là theo phương pháp sinh học.
 Các nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol.
Nguồn nguyên liệu để sản xuất Bio-ethanol chủ yếu từ:
• Các loại nguyên liệu chứa đường: mía, củ cải đường, thốt nốt …
• Các loại nguyên liệu chứa tinh bột: sắn, ngô, gạo, lúa mạch, lúa mì…[6]
• Các loại nguyên liệu chứa cellulose: rơm, trấu, bả mía, l‚i ngô, vỏ ngô, cỏ dại…
2.2. Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học (Bioethanol) từ sắn lát với công nghệ
Applied Process Technology International - APTI (Delta-T).
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 13
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất ethanol.


Hình 1: Sơ đồ công nghệ sản xuất ethanol từ sắn.

Thuyết minh:
- Công nghệ sản xuất Bio-Ethanol với nguyên liệu là sắn lát (cassava chip), sắn lát được đưa
đến khu vực nghiền, chuẩn bị dịch và tách cát, ở đây sẽ tạo thành dung dịch bột đồng nhất
(cassava slurry). Tinh bột trong dung dịch bột được chuyển hóa thành đường có khả năng lên
men dựa trên hoạt động của các enzyme (công đoạn hồ hóa và nấu) và sau đó đường được
chuyển hóa thành Ethanol và CO
2
bởi hoạt động của men (công đoạn lên men).
- Khí CO
2
thô sẽ được rửa sơ bộ bằng nước để tách lượng cồn bị cuốn theo, sau đó CO
2
được
đưa đến phân xưởng thu hồi và hóa lỏng CO
2
.
- Dịch sau lên men (giấm chín) có nồng độ Ethanol thấp (9 ÷ 14%v/v), cần phải loại bỏ tối đa
lượng nước bằng phương pháp chưng cất, tinh luyện. Tuy nhiên do hiện tượng điểm đẳng phí
của hỗn hợp Ethanol và nước nên sau công đoạn chưng cất Bio-Ethanol thu được chỉ đạt nồng độ
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 14

Sắn lát.

Nghiền
.
Chuẩn bị
dịch và
tách cát.

Hồ hóa và

nấu.
Nhân men
giống và lên
men.

Thu hồi CO2.

Tách
nước.

Chưng cất
Ethanol
95-96%
Ethanol
99,5%

Ly tâm dịch
hèm.
Thức ăn
chăn nuôi
sấy bã
-Biogas - Xử
lý nước thải.
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
95-96 %v/v. Để sử dụng làm nhiên liệu, Bio-Ethanol tiếp tục được đưa qua công đoạn tách nước
để đạt nồng độ tối thiểu 99,8 %v/v.
- Dịch hèm thải ra từ đáy của hai tháp chưng cất thô được đưa đến Decanter (máy ly tâm) để
tách các thành phần rắn có trong dịch hèm. Các bước xử lý tiếp theo là sấy bã và xử lý nước thải
có thu hồi Mêtan.
 Hiệu suất của các công đoạn chính:

• Hiệu suất lên men: 94%
• Hiệu suất chưng cất: 99%
• Hiệu suất tách nước: 99,5%
• Hiệu suất tổng của nhà sản xuất chính (từ hồ hóa đến tách nước): 90,7%
SSHX#Y G"M0P/BPYDP/:
Cụm hệ thống bao gồm từ khâu tiếp nhận sắn lát đến khu vực nghiền sắn. Sắn được nghiền
mịn để tạo thành bột sắn có kích thước đạt yêu cầu và chuyển tới các công đoạn tiếp theo của nhà
máy. Cụm hệ thống bao gồm các hệ thống như sau:
• Hệ thống tiếp nhận sắn lát
• Hệ thống vận chuyển sắn lát
• Hệ thống làm sạch sơ bộ và bẻ gãy sơ bộ sắn
• Kho chứa sắn
• Hệ thống làm sạch
• Hệ thống nghiền và chứa bột sắn

 Hệ thống tiếp nhận sắn lát.
Sắn được vận chuyển đến nhà máy. Sau khi kiểm tra chất lượng sắn, sắn được đổ vào các
phễu thu của hệ thống tiếp nhận, sau đó sắn sẽ xả từ phiễu chứa đến hệ thống vận chuyển nhờ
trọng lực với lưu lượng ổn định. Trong quá trình tiếp nhận sắn, sẽ phát sinh rất nhiều bụi, gây ô
nhiễm môi trường, do đó, tại khu vực này được trang bị hệ thống khống chế và tiếp nhận bụi.
 Hệ thống vận chuyển sắn lát.
Sắn được chuyển từ khâu này đến khâu kia trong cụm là nhờ hệ thống vận chuyển.
 Mục đích của hệ thống vận chuyển sắn lát:

 Vận chuyển sắn từ hệ thống tiếp nhận sắn đến hệ thống làm sạch sơ bộ và bẻ gãy
sắn sơ bộ.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 15
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
 Vận chuyển sắn sau khi bẻ gãy sơ bộ đến kho chứa hoặc hệ thống làm sạch.
 Vận chuyển sắn từ kho chứa đến hệ thống làm sạch.

 Hệ thống làm sạch và bẻ gãy sơ bộ sắn.
• Sắn lát được thu nhận tại nhà máy được làm sạch sơ bộ trước khi bẻ gãy sơ bộ. Hệ
thống làm sạch sơ bộ được thiết kế để phân tách kim loại, cát, đất đá và các thành phần
khác đi theo sắn.
• Mục đích của hệ thống: bẻ gãy sơ bộ nhằm giảm kích thước của sắn lát, từ kích thước
lớn thành kích thước nhỏ hơn (khoảng 15 – 20mm). Sắn sau khi bẻ gãy sơ bộ có thể
được vận chuyển đến kho để lưu trữ hoặc chuyển trực tiếp vào sản xuất.
 Kho chứa sắn:
Kho sắn được thiết kế với những yêu cầu sau:
 Là loại kho khép kín, có hệ thống thông thoáng.
 Công suất làm việc bằng 70% công suất chứa của toàn bộ kho.
 Hệ thống tiếp nhận, vận chuyển, tháo liệu tự động.
 Khống chế độ ẩm thấp hơn 14% và nhiệt độ cao hơn 35
o
C bằng khí nóng tự nhiên hay
cưỡng bức nhằm đảm bảo tổn thất dưới 3% khối lượng sau 6 tháng tồn chứa.
 Hệ thống làm sạch.
• Hệ thống sẽ nhận sắn từ kho chứa hoặc từ hệ thống bẻ gãy sơ bộ.
• Mục đích của hệ thống này là loại bỏ các tạp chất có mặt trong sắn lát như đất đá, cát,
kim loại… tránh gây nguy hại cho các búa nghiền trong hệ thống nghiền. Sắn sau khi
làm sạch sẽ vận chuyển đến hệ thống nghiền.
 Hệ thống nghiền và chứa bột.
Mục đích là nghiền sắn lát thành bột đạt kích thước yêu cầu cho các công đoạn sản xuất tiếp
theo. Kích thước và phần trăm hạt bột được thể hiện trong bảng 2 dưới đây:
Bảng 2: Kích thước và phần trăm hạt bột sắn.
STT Kích thước (micron)
Bột (% khối lượng)
1 <250 70 – 95%
2 >250 13 – 20%
3 >1000 2 – 4%

4 >1180 1 – 4%
5 >1400 1 – 2%
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 16
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Bột sắn sau nghiền được chứa tại silô trung gian, tại đây bột sẽ được cân tự động và chuyển
đến khu vực chuẩn bị dịch bột. Silô trung gian được thiết kế nhằm đảm bảo các công đoạn phía
sau hoạt động liên tục trong quá trình thay lưới sàn hoặc các sự cố của máy nghiền.
SSSHX#YZ [\&::
 Thuyết minh:
Bột sắn sau nghiền được hòa trộn cùng với dòng dịch gồm nước công nghệ, dịch hèm loãng
và dòng dịch Grits hồi lưu từ đỉnh hệ thống cyclone cấp 2 của hệ thống cyclone tách cát. Dịch bột
được đưa đến thùng có trang bị cánh khuấy, được gia nhiệt lên 40 – 50
o
C để tránh tinh bột lơ
lửng trong nước. Sau đó được dƒn qua thiết bị đồng nhất và đến hệ thống cyclone 3 cấp tách cát
triệt để.
• Hệ thống cyclone cấp 1: Dòng đỉnh chứa 23% khối lượng tinh bột và đã tách sạch cát,
được vận chuyển đến công đoạn hồ hóa. Dòng đáy được bơm qua hệ thống cyclone cấp 2.
• Hệ thống cyclone cấp 2: Dòng đỉnh là dòng dịch bột được hồi lưu ( dịch Grits) .Dòng đáy
được bơm qua hệ thống cyclone cấp 3.
• Hệ thống cyclone cấp 3: Dòng đỉnh được quay về tại đầu hút của bơm cấp dịch cho hệ
thống cyclone cấp 2. Dòng đáy chủ yếu là nước và cát tiếp tục được phân tách tại thiết bị
lắng và tuyển nổi đồng thời hồi lưu triệt để lượng tinh bột bị cuốn theo.
SSQHX#YZ [Y?+
 Thuyết minh:
- Dịch bột từ cụm công nghệ chuẩn bị dịch và tách cát tiếp tục được hòa trộn với nước ngưng
công nghệ, được duy trì ở nhiệt độ khoảng 82
o
C. Enzyme Alpha-amylaza được đưa vào nhằm bẻ
gãy tinh bột thành đường có khả năng lên men. NH3 được thêm vào để điều chỉnh pH, đồng thời

cung cấp dinh dưỡng cho men. Một phần dịch hèm loãng có thể được bổ sung vào thùng hòa
trộn.
- Dịch sau hòa trộn được bơm đến thùng hồ hóa. Thời gian lưu của dịch ở thùng hồ hóa là 120
phút để đủ thời gian cho enzyme Alpha-amylaza tiếp tục bẻ gãy những chuỗi tinh bột thành
đường đơn. Sau đó dịch được gia nhiệt bằng hơi tại thiết bị trao đổi nhiệt nhằm chuyển hóa tinh
bột triệt để và tiệt trùng dòng dịch. Sau đó, dịch được làm lạnh 2 cấp bằng giấm chín và nước làm
mát đến nhiệt độ 32
o
C và cung cấp cho khu vực lên men.
- Dung dịch H
2
SO
4
được bổ sung tại đầu ra của thùng hồ hóa nhằm giảm pH xuống thích hợp
cho quá trình nhân men. Dòng dịch hèm loãng cũng có thể bổ sung vào vị trí này để giảm pH,
điều này sẽ làm giảm lượng H
2
SO
4
tiêu thụ nhưng sẽ làm tăng thành phần chất rắn trong dịch.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 17
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
2.2.4. HX#YZ [K@@
 !"4
- Hệ thống lên men gồm: thùng nhân men giống, thùng lên men cùng kích thước và thùng sinh
giấm chín. Sử dụng quá trình lên men theo mẻ để chuyển hóa đường có khả năng lên men thành
Ethanol và CO
2
dựa trên hoạt động của men.
- Quá trình nhân men giống diễn ra ở thùng được trang bị cánh khuấy và được làm lạnh bên

ngoài bằng bơm tuần hoàn và thiết bị làm lạnh. Các dòng nạp vào thùng nhân giống với các mục
đích như sau:
• Men giống: đã được hoạt hóa từ men khô ở thùng hòa trộn men.
• Dịch bột: cung cấp nguồn thức ăn cho men.
• Nước công nghệ: giảm % thành phần rắn.
• Enzyme Gluco-amylaza: chuyển hóa dextrin và đường đa thành đường glucô làm nguồn
thức ăn cho men giống.
• Urê: là chất dinh dưỡng cho men.
• H
2
SO
4
: điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình nhân men.
• Không khí (khí nén): cung cấp Oxy để men phát triển.
• Dầu chống tạo bọt (nếu cần).
- Quá trình nhân men theo mẻ và toàn bộ mẻ nhân men sẽ được cấp cho thùng lên men khi
hoạt động của men đạt được điểm tối ưu, bình thường thời gian lưu dịch trong thùng nhân men là
12h/mẻ.
- Quá trình lên men theo mẻ với hiệu suất 94% và thời gian lưu 48h/mẻ. Quá trình lên men
sinh nhiệt nên phải tuần hoàn dịch đang lên men qua thiết bị làm mát bên ngoài để duy trì nhiệt
độ thùng lên men ở khoảng 32
o
C.
- Sau khi đạt đủ thời gian lên men, giấm chín được bơm đến thùng chứa giấm chín. Tại đây
giấm chín sẽ được cung cấp liên tục cho khu vực chưng cất. Để thu hồi năng lượng, giấm chín
trước khi đến khu vực chưng cấp sẽ được gia nhiệt sơ bộ ở 1 trong 2 thiết bị trao đổi nhiệt mà tác
nhân gia nhiệt là dịch sau nấu.
- Khí CO
2
thô sẽ được rửa sơ bộ bằng nước để tách lượng cồn bị cuốn theo, sau đó CO

2
được
đưa đến phẩn xưởng thu hồi và hóa lòng CO
2
. Khí CO
2
sinh ra có thể tạo bọt trong thùng lên
men, do đó mỗi thùng lên men được trang bị các đầu phun chất chống tạo bọt khi cần.
SS]HX#YZ [O+
 Thuyết minh
Chưng cất là quá trình làm bay hơi ethanol có trong giấm chín và nâng nồng độ ethanol lên
xấp xỉ 95 %.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 18
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Ethanol trong giấm chín được tách ra khỏi dịch hèm sử dụng hệ thống với 3 tháp chưng cất.
Hệ thống chưng cất gồm: chưng cất thô và chưng cất tinh. Chưng cất thô gồm 2 loại vận hành ở
áp suất khí quyển và vận hành ở áp suất chân không. Chưng cất tinh vận hành ở áp suất xấp xỉ là
3.4 bar(a).
Sau khi gia nhiệt, giấm chín đi vào tháp chưng thô. Sản phẩm đáy của tháp thô, hay gọi là
dịch hèm, được đưa đi xử lý. Hơi ethanol từ đỉnh của các tháp thô được ngưng tụ và bơm đến
tháp tinh. Tại đây nó được nâng nồng độ lên 95%v. Ethanol ra khỏi tháp tinh được đưa sang hệ
thống tách nước. Dòng ra khỏi đáy tháp tinh chủ yếu là nước cùng với lượng nhỏ ethanol và các
chất hữu cơ dễ bay hơi được quay lại quá trình công nghệ.
Hệ thống chưng cất được tính toán để hiệu suất sử dụng năng lượng là lớn nhất. Phần cất của
đỉnh tháp tinh được sử dụng để cung cấp nhiệt cho các tháp thô. Hơi ngưng tụ được tuần hoàn lại
tháp tinh làm dòng hồi lưu đỉnh. Độ axit của sản phẩm được điều khiển bằng cách loại bỏ các khí
không tan trong ethanol với một quá trình riêng.
SS^HX#YZ [O$
 Thuyết minh.
- Việc loại bỏ nước, làm khan cồn để sản xuất cồn nhiên liệu được thực hiện trong hệ thống

tách nước rây phân tử. Rây phân tử làm việc cơ bản là hấp phụ chọn lọc ở pha hơi. Trong trường
hợp này, nước được hấp phụ trong các mao quản trong khi ethanol thoát ra ngoài. Nước bị hấp
phụ sẽ được loại bỏ suốt trong giai đoạn tái sinh và được đưa trở lại hệ thống chưng cất để thu
hồi ethanol. Quá trình hấp phụ thực hiện ở áp suất dư trong khi quá trình tái sinh thực hiện ở áp
suất chân không.
- Hệ thống giảm axit được thiết kế để loại bỏ CO
2
và axit cacbonic làm cho nồng độ axit cao.
Phần lớn dòng cồn khan sau khi ra khỏi tháp tách nước được ngưng tụ và đưa vào tháp khử axit.
Một phần nhỏ hơi ethanol khan được đưa vào đáy tháp khử axit để tách khí CO
2
còn lưu lại.
Dòng lỏng (sản phẩm cuối cùng) thu được ở đáy của tháp khử axit được làm mát và chuyển đến
bể chứa.
SS_HX#YZ K*OWY CO
2
 Thuyết minh:
Dòng khí CO
2
thoát ra từ khu vực lên men (sau khi được rửa sơ bộ) được dƒn đến dây chuyền
thu hồi CO
2
. Tại đây khí CO
2
thô được xử lý qua các công đoạn sau:
- Tách bọt: Trước tiên, khí CO
2
thô được rửa bằng nước trong thùng tách bọt để tách hết bọt có
trong dòng khí từ các thùng lên men. Lượng bọt trong thùng tách bọt sẽ tự động chảy tràn ra
ngoài.

SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 19
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
- Nén khí: Sau khi ra khỏi thiết bị tách bọt, khí CO
2
thô được nén trước khi qua tháp rửa nước.
Ngoài ra, có thể dùng ballon (thiết bị tồn chứa) để đảm bảo dòng khí được cung cấp liên tục cho
các công đoạn sau và đảm bảo áp suất đầu vào cho máy nén.
- Rửa nước: Sau khi được nén, khí CO
2
sẽ đi qua thiết bị rửa bằng nước để tách triệt để các tạp
chất hoà tan trong nước. Để tiết kiệm nước thì lượng nước sau khi rửa sẽ được dùng làm nước
rửa ở thùng tách bọt.
- Nén khí CO
2
: Máy nén piston hoặc máy nén vít tải được sử dụng để nén khí CO
2
lên 17-18
bar.
- Làm mát: Sau khi ra khỏi máy nén, nhiệt độ khí CO
2
sẽ tăng lên, khi đó sẽ được làm mát 2
cấp bằng nước làm mát và môi chất lạnh NH
3
để giảm nhiệt độ của dòng khí CO
2
nhằm tăng hiệu
quả của quá trình tinh chế, đồng thời cũng làm ngưng tụ hơi nước lƒn trong khí CO
2
.
- Rửa KmnO

4
: Khí CO
2
đã được nén sẽ đi qua thiết bị rửa KMnO
4
để tách các hợp chất
dễ bị oxy hóa. Dung dịch KmnO
4
để rửa sẽ được tuần hoàn sử dụng đến khi nồng độ dung
dịch giảm đến một mức quy định thì thay mới.
- Lọc cacbon hoạt tính: Dòng khí CO
2
tiếp tục đi qua tháp lọc cacbon hoạt tính để tách rượu,
các hydrocacbon và các hợp chất dễ cháy.
- Tách nước: Sau khi ra khỏi tháp lọc cacbon hoạt tính, khí CO
2
tiếp tục được tách nước tại
thiết bị tách nước bằng rây phân tử F-8603. Tại đây, hơi nước lƒn theo khí CO
2
sẽ được giữ lại.
Khí CO
2
khô sẽ qua hệ thống ngưng tụ.
- Làm lạnh và ngưng tụ CO
2
: Khí CO
2
khô sẽ được hóa lỏng ở nhiệt độ -27
o
C trong hệ thống

ngưng tụ khí. Hệ thống này bao gồm: máy nén lạnh (dùng NH
3
), thiết bị trao đổi nhiệt và tháp
chưng.
- Tách NO
2
: Thiết bị tách NO
2
(nếu cần) sẽ được lắp đặt để loại bỏ bất kỳ vết NO
2
nào trong
CO
2
để đạt yêu cầu CO
2
thực phẩm.
- Thùng chứa: Sau khi hóa lỏng, CO
2
được chứa trong thùng chứa có sức chứa 245 tấn CO
2
.
Thùng chứa được thiết kế kín, có lớp chân không cũng như lớp bảo ôn để chứa CO
2
lỏng ở áp
suất 17-18 bar, nhiệt độ -27
o
C.
Sản phẩm từ thùng chứa được xuất ra xe bồn bằng hệ thống cần xuất sản phẩm. Hệ thống xuất
sản phẩm đáy (Bottom loading) được sử dụng, bao gồm đường tuần hoàn hơi khép kín để cân
bằng áp.

SS`HX#Y G!K:aP+!&bPU-cd;C .
 Thuyết minh:
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 20
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
- Dịch hèm từ thùng chứa (whole stillage tank) được đưa đến máy ly tâm (decanter). Tại
decanter, phần lớn (khoảng 75% khối lượng) các thành phần rắn có trong dịch hèm sẽ được phân
tách tạo thành bã ẩm (wet cake). Dòng dịch đi ra khỏi decanter gọi là dòng dịch hèm loãng
(thinslop), một phần được hồi lưu lại quy trình công nghệ và phần còn lại đưa đến khu vực thu
hồi mêtan và xử lý nước thải.
- Bã ẩm có độ ẩm khoảng 65-70% khối lượng được đưa đến máy sấy để tạo thành bã khô có
độ ẩm khoảng 10% khối lượng, bã khô được chứa trong silô có sức chứa 7 ngày và được bán cho
các nhà thu mua dùng làm chất độn hay thức ăn cho gia súc. Hơi nước sinh ra trong quá trình sấy
được ngưng tụ và gộp với dòng dịch hèm loãng đưa đến khu vực xử lý. Trong trường hợp máy
sấy bị hư hỏng thì bã ẩm sẽ được đưa đến silô chứa, silô chứa bã ẩm có sức chứa 1 ngày.
- Dòng dịch hèm loãng được đưa đi xử lý kỵ khí thu hồi biogas, biogas sinh ra dùng làm
nhiên liệu đốt lò hơi. Lượng nước thải sau khi qua bước xử lý kỵ khí và các dòng nước thải khác
như: nước thải sinh hoạt, nước vệ sinh nhà xưởng, nước xả đáy tháp, nước xả đáy lò hơi,… được
xử lý hiếu khí, tuyển nổi, lắng lọc và khử trùng để nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải ra.
Ch ương 3: ĐÁNH GIÁ VÒNG ĐỜI NHIÊN LIỆU BIOETHANOL
TỪ SẮN LÁT.
3.1. Bối cảnh, mục tiêu và phạm vi.
Gánh nặng ngân sách nhà nước do các khoản trợ cấp, đặc biệt là các khoản trợ cấp nhiên liệu
trực tiếp cho khu vực dân cư và công nghiệp. Hơn nữa, nhu cầu ngày càng tăng dƒn đến Việt
Nam trở thành nước nhập khẩu nhiên liệu xăng dầu ngày càng lớn, thực tế năm 2011 nước ta
nhập khẩu gần 10,7 tấn nhiên liệu tăng 11.7% so với năm 2010. Để giải quyết tình trạng này, đa
dạng hóa năng lượng là một trong những giải pháp tốt cho cuộc khủng hoảng nhiên liệu hiện. Đa
dạng hóa sẽ giúp đỡ nước ta không còn phụ thuộc năng lượng hóa thạch và nhập khẩu năng
lượng từ nước ngoài.
Ethanol là một trong những nhiên liệu sinh học có tiềm năng được phát triển tại Việt Nam.
Tuy nhiên, trở ngại đối với nhiên liệu sinh học ở Việt Nam hiện nay không ít chẳng hạn như: trợ

cấp dầu sẽ làm giảm khả năng cạnh tranh năng lượng sinh học so với nhiên liệu hóa thạch, chi phí
đầu tư cao, thiếu tổ chức tài chính quan tâm đến việc phát triển năng lượng sinh học , thiếu hành
động mạnh mẽ và r‚ ràng từ các tổ chức có liên quan ( chính sách, tài chính, và công nghệ ), mâu
thuƒn giữa phát triển năng lượng sinh học và an ninh lương thực, dường như mang lại khó khăn
trọng cuộc vận động để phát triển nhiên liệu sinh học. Giá cạnh tranh ethanol so với xăng tiếp tục
cản trở các doanh nghiệp sản xuất ethanol đưa vào thị trường tiêu thụ. Những khó khăn trong
kinh tế tác động đến nhiên liệu sinh học làm cho mức chi phí tương đối cao, ưu đãi chỉ ở mức
trung bình ( tài chính ).
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 21
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Để nhiên liệu sinh học là một lựa chọn sáng suốt đối với tính bền vững năng lượng thì tác
động môi trường phải được xem xét cùng với các khía cạnh kinh tế. Dĩ nhiên, một sản phẩm công
nghiệp dù ít hay nhiều cũng có những tác động lên môi trường. Vì vậy, cần nghiên cứu về một
nhiên liệu hạn chế tác động lên môi trường, do đó nhiên liệu sinh học là sự lưa chọn đúng đắn.
Nhà máy lọc dầu nhiên liệu sinh học cũng có một loạt các vấn đề môi trường truyền thống, bao
gồm nước thải và không khí ô nhiễm . Giống như bất kỳ cơ sở công nghiệp, nhà máy ethanol có
thể thải một loạt các chất gây ô nhiễm, đặc biệt là nếu họ không được giám sát và tổ chức không
hoàn toàn trách nhiệm với các tiêu chuẩn môi trường đúng cách. [16]
Toàn bộ vòng đời được đánh giá để xác định một phần của chuỗi cung ứng có thể được điều
chỉnh để cải thiện chi phí và hiệu suất tác động môi trường trong sản xuất ethanol hoặc thậm chí
có thể khuyến khích Chính phủ Việt Nam có ưu đãi tốt hơn cho dự án phát triển nhiên liệu sinh
học.
Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá việc sản xuất ethanol sinh học thương mại; đánh giá
tác động lên môi trường ; đánh giá chi phí ethanol từ sắn ( dựa trên giá xuất nhà máy lọc dầu của
xăng và ethanol). Để tránh những loại tác động môi trường như sự nóng lên toàn cầu, hiện tượng
phú dưỡng, quá trình axit hóa và nhiều loại tác động khác. Hơn nữa, để giải quyết vấn đề cạn kiệt
các nguồn tài nguyên năng lượng nhiên liệu sinh học là bài toán cấp bách hiện nay.
Giới hạn của nghiên cứu là xác định phạm vi để phân tích sản phẩm, tức là giai đoạn vòng đời,
đầu vào và đầu ra là yếu tố cần được xác định. Từ đó đưa ra được giai đoạn vòng đời đa dạng như
chuẩn bị đất, trồng, thu hoạch, đóng gói, vận chuyển đến nhà máy ethanol và chuyển đổi tạo

ethanol (sấy, xay xát, thủy phân và lên men, chưng cất và lưu trữ). Dưới đây là sơ đồ vòng đời
sản xuất ethanol từ sắn hình 2.
Hình 2. Sơ đồ vòng đời sản xuất ethanol từ sắn.
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 22
Sắn látBao bìThu
hoạch
Trồng
trọt
Chuẩn bị
đất
Vận
chuyển
Lên men Thủy
phân
Tiền xử
lí
Trộn Phơi khô
Ethanol
99.5%
Chưng cất
Thức ăn ch
ăn
nuôi
Xử lí dịch,
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
3.2. Phân tích thống kê.
Bảng 3 trình bày vòng đời thống kê để sản xuất 1 kg sắn ở Colombia, và Bảng 4 trình bày
vòng đời thống kê để sản xuất 1 kg Ethanol ở Colombia. [17]
Bảng 3. Vòng đời để sản xuất 1 kg sắn ở Colombia
Nguyên liệu

Số lượng Đơn vị
Giá thành
(VN đồng)

e-
Hạt giống thực vật
0,77 seed
18,6
Phân bón N 2,3
E-03 Kg
28,0
Phân bón P
2
O
5
4,6
E-03 Kg
76,0
Phân bón K 4,6
E-03 Kg
77,4
Alaclor (C
12
H
20
ClNO
2
) 2,3
E-04 Kg

73,18
Glyphosato (C
3
H
8
O
5
NP) 1,5
E-04 Kg
47,73
Paraquat (C
12
H
14
Cl
2
N
2
) 2,3
E-4 Kg
73,21
Diurón (C
9
H
10
Cl
2
N
2
O) 8,3

E-05 Kg
26,41
Fungicida-Insecticida 7,7
E-05 Kg
24,50
Polypropylene bags
2,6 E-4 kg
11,0
Vận chuyển nguyên liệu 6,0
E-8 tkm
65,0
Vận chuyển củ
0,8076
tkm
54,6
e
Sắn lát
1,0 Kg
800
Vật liệu loại bỏ
0,135 Kg
24,5
N2O
phân bón tổng hợp
3,6 E-05
Kg
15,0
N2O
loại bỏ củ
2,5 E-05

Kg
34,5
Lượng dư nguy hại 2,2
E-05 Kg
54,0
Rác thải
2,6 E-4 kg
86,4
Bảng 4. Vòng đời để sản xuất 1 kg Ethanol ở Colombia.
Nguyên liệu Số lượng Đơn vị Giá thành (VN
đồng)
Đầu vào
Sắn bẩn 13,2 Kg 10560,0
Nước sạch 1651,0 Kg 224,0
HCl (36%) 3,7E-02 Kg 61,0
Enzymes 1,9E-02 Kg 32,8
Men 1,3E-02 Kg 38,2
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 23
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Úrea (46%) 9,4E-03 Kg 84,0
Hơi đốt 11,0 Kg 74,7
Điện sử dụng 4,9E-01 kWh 495,2
Đầu ra
Ethanol 99,5% 1,0 Kg 17.600,0
Nước thừa 1,7 Kg -50,0
Vỏ và tạp chất 6,6E-01 kg 19,6
Hơi nước 8,1 kg -85,0
Sỏi cát 1,1 kg 14,4
CO
2

sinh ra 1,0 kg 25,8
Thùng chứa kim loại 3,1 kg 35,3
Condensate 11,0 kg
3.3. Đánh giá vòng đời năng lượng - ảnh hưởng đến môi trường.
Toàn bộ vòng đời nhiên liệu ethanol từ sắn bao gồm các giai đoạn: Khai thác nhiên liệu;
sản xuất chế biến nhiên liệu; phân phối, vận chuyển tới nơi tiêu thụ và tích trữ; sử dụng nhiên
liệu. Mỗi giai đoạn này đều có ảnh hưởng lên môi trường.
• Giai đoạn khai thác nhiên liệu: Mêtan, CO
2

và các chất độc hại được sinh ra. Điều này
ảnh hưởng đến môi trường.
• Các chất khí gây hiệu ứng nhà kính, các chất khí độc hại được thải ra trong quá trình sản
xuất chế biến nhiên liệu.
• Việc vận chuyển, phân phối và tích trữ nhiên liệu có nguy cơ tiềm tàng ảnh hưởng đến
môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các bãi biển và môi trường biển bị ảnh hưởng nếu
xảy ra tràn dầu của các phương tiện vận chuyển. Ô nhiếm nguồn nước sinh hoạt, ô nhiễm
đất đai… có thể xảy ra khi vận chuyển bằng đường bộ do nhiên liệu rò rỉ, bay hơi vào
môi trường trong quá trình vận chuyển.
• Giai đoạn cuối cùng tất cả các nhiên liệu đều được đốt trong các động cơ đốt trong, nồi
hơi, tua bin khí… Việc thải ra môi trường các sản phẩm cháy độc hại là không thể tránh
khỏi. [18]
Bảng 5. Năng lượng và hóa chất sử dụng cho nuôi trồng sinh khối.
Thông số Sinh khối gỗ (cây
lai)
Sinh khối thao mộc (cỏ
dại)
Năng lượng sử dụng (MJ/tấn khô) 247.5 229
Thành phần nhiên liệu (%):
Dầu diesel

Năng lượng điện
94,3
5,7
92,8
7,2
Hóa chất sử dụng (g/tấn khô):
Phân nitơ 709,0 10,63
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 24
GVHD: TS Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1
Phân P
2
O
5
Phân K
2
O
Thuốc diệt cỏ
Thuốc trừ sâu
189,0
331,0
24,0
2,0
142,0
223,0
28,0
0
 So sánh năng lượng và tác động môi trường của nhiên liêu E10, E85 và CG.
Bảng 6 tóm tắt các kết quả LCA (Life cycle Assessment) so sánh nhiên liệu thay thế E10-b,
E85-b với CG(conventional Gasoline). Từ kết quả này ta rút ra được những đặc tính tối ưu của
một trong hai nhiên liệu thay thế cho CG. Thay đổi tích cực có nghĩa giảm tải trọng môi trường

so với CG, trong khi thay đổi tiêu cực biểu hiện ngược lại. Phân tích về kết quả của ba giai đoạn (
nguyên liệu, nhiên liệu và kết thúc sử dụng ) với vòng đời năng lượng và hiệu quả môi trường
của CG, E10 - b và E85 - b được thể hiện trong hình 3. [19]
Hình 3: Đánh giá các giai đoạn (nguyên liệu, nhiên liệu, kết thúc sử dụng) vòng đời năng lượng
và hiệu quả môi trường của CG, E10-b và E85-b.
Bảng 6: Kết quả LCA cho 9 loại tác động (Hiển thị trên mỗi đơn vị chức năng).
Yếu tố đánh giá
CG
(%)
E10 E85
Phần trăm (%) Phần trăm (%)
Tổng năng lượng sử dụng (MJ) 38
,70
38,
78
+0,2 34,02 -
12,1
SVTH: Phạm Minh Lân – Lớp 10SH. Page 25