nghiên cứu giải pháp sử dụng hỗn hợp dầu Jatropha và dầu diesel làm nhiên liệu động cơ diesel

1
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ..............................................................................................................1
Lời Nói Đầu ............................................................................................................4
Chương I: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
DO KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL ..............................................................6
1.1 Tổng quan về quá trình cháy nhiên liệu trong động cơ diesel:.......................6
1.1.1 Quá trình hình thành hỗn hợp cháy trong động cơ diesel: ..........................9
1.1.1.1 Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel:...............................9
1.1.1.2 Phân loại hình thành hòa khí trong động cơ diesel:...............................9
1.1.2 Diễn biến và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy: ..........................10
1.2 Ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ diesel ...............................................14
1.2.1 Các chất độc hại trong khí thải và tác hại của chúng: ..........................14
1.2.1.1 Đối với sức khỏe con người:...............................................................14
1.2.1.2 Đối với môi trường:............................................................................15
1.2.2 Giới thiệu nhiên liệu thay thế nhằm giảm ô nhiễm khí thải:.......................18
1.3 Tình hình nghiên cứu nhiên liệu thay thế trên thế giới và trong nước: .............19
1.3.1 Nghiên cứu sử dụng dầu thực vật tinh khiết làm nhiên liệu thay thế: ........22
1.3.2 Nghiên cứu sử dụng diesel sinh học làm nhiên liệu thay thế:.....................23
1.3.2.1 Sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu thực vật: ......................................23
1.3.2.2 Nguồn nguyên liệu: ............................................................................25
1.3.2.3 Những thành tựu về mặt kĩ thuật: ..................................................26
1.3.3 Tình hình nghiên cứu trong nước: .............................................................27
Chương II: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG HỖN HỢP DẦU JATROPHA_DIESEL LÀM
NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL. .............................................................29
2.1 Các tính chất của dầu thực vật nói chung:........................................................29
2.1.1 Thành phần hóa học của dầu thực vật:.......................................................29
2.1.2 Đặc tính của dầu thực vật:.........................................................................30
2.2 Các phương pháp sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu: ...................................32
2

2.2.1 Phương pháp sấy nóng nhiên liệu:.............................................................32
2.2.2 Phương pháp pha loãng:............................................................................32
2.2.3 Phương pháp cracking:..............................................................................32
2.2.4 Phương pháp nhũ tương hoá dầu thực vật:.................................................33
2.2.5 Phương pháp ester hoá (điều chế Biodiesel):.............................................33
2.3 Triển vọng của việc sử dụng dầu Jatropha làm nhiên liệu cho động cơ diesel: .35
2.4 Phương pháp dùng dầu Jatropha làm nhiên liệu:..............................................36
2.4.1 Điều chế thành biodiesel sinh học: ............................................................36
2.4.2 Sấy nóng dầu Jatropha: .............................................................................37
2.4.3 Pha loãng và gia nhiệt: ..............................................................................37
2.5 Giải pháp tạo mẫu nhiên liệu từ hỗn hợp dầu Jatropha + diesel:.......................37
2.5.1 Chọn tỉ lệ pha:...........................................................................................37
2.5.3 Kết luận: ...................................................................................................40
2.6 Gải pháp kỹ thuật: ...........................................................................................40
2.6.1 Phương pháp pha hỗn hợp:........................................................................40
2.6.1.1 Pha thủ công bằng tay:........................................................................40
2.6.1.2 Pha nhiên liệu theo qui mô công nghiệp:.............................................40
2.6.1.3 Thiết bị đồng thể hóa hỗn hợp nhiên liệu:...........................................40
2.6.2.2 Hệ thống chuẩn bị nhiên liệu với bộ sấy bằng khí xả. ........................46
2.6.2.3 Hệ thống chuẩn bị nhiên liệu với bộ sấy điện ắc qui.........................47
2.6.2.4 Hệ thống chuẩn bị nhiên liệu với bộ sấy điện xoay chiều:...................48
2.6.3 Kết luận: ...................................................................................................48
2.6.3.1 Hệ thống nhiên liệu thay thế cho trạm diesel-máy phát điện và động cơ
chính tàu thủy:................................................................................................48
2.6.3.2 Hệ thống nhiên liệu thay thế cho động cơ ôtô: ....................................50
2.6.3.1 Hệ thống nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel dùng trong nông
nghiệp: ...........................................................................................................51
2.6.4 Quy trình vận hành động cơ với nhiên liệu thay thế:..................................53
2.6.4.1 Chuẩn bị khởi động động cơ...............................................................54
3

2.6.4.2 Hâm nóng và chạy nhiên liệu thay thế ................................................54
2.6.4.3 Mắc phụ tải.........................................................................................55
2.6.4.4 Dừng động cơ.....................................................................................55
2.7 Chạy thử nghiệm: ............................................................................................56
2.7.1 Thiết bị thử nghiệm:..................................................................................56
2.7.1.1 Động cơ D12: .....................................................................................56
2.7.1.2 Máy phát điện xoay chiều:..................................................................57
2.7.1.3 Các thiết bị phục vụ cho động cơ và lấy số liệu cần đo: ......................58
2.7.1.4 Cụm phụ tải:.......................................................................................60
2.7.1.5 Sơ đồ bố trí thiết bị thử nghiệm: .........................................................60
2.7.2 Kết quả chạy thực nghiệm:........................................................................64
Chương III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................67
3.1 Kết luận:..........................................................................................................67
3.2 Đề xuất ý kiến: ................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................69
4
Lời Nói Đầu

Cùng với sự phát trển ngày càng cao của đất nước là sự gia tăng các
phương tiện giao thông, do đó tình hình ô nhiễm môi trường do khí thải động
cơ diesel nói riêng và của động cơ đốt trong nói chung đang gia tăng tới mức
báo động. Bên cạnh đó nguồn cung cấp nhiên liệu dầu mỏ ngày càng cạn kiệt
là mối lo ngại hàng đầu của các nước trên thế giới đặc biệt là với các nước
đang phát triển như nước ta. Do đó, con người đã và đang nghiên cứu tìm ra
những nguồn nguyên liệu mới thay thế cho dầu mỏ nhưng vẫn đảm bảo tính
kinh tế , kỹ thuật, tuổi thọ của động cơ và không gây ảnh hưởng tới sức khỏe
con người cũng như môi trường sống.
Trước thực tế đó, tôi đã được bộ môn Động lực-khoa Kỹ thuật tàu thủy
giao đề tài: “Nghiên cứu giải pháp sử dụng hỗn hợp dầu Jatropha và dầu
diesel làm nhiên liệu cho động cơ diesel”.

Sau một thời gian nghiên cứu và thực nghiệm đến nay tôi đã hoàn thành
đồ án với 3 nội dung cơ bản sau:
Chương I: Tổng quan về quá trình cháy và ô nhiễm môi trường do khí
thải của động cơ diesel.
Chương II:Giải pháp sử dụng hỗn hợp dầu Jatropha-diesel làm nhiên
liệu cho động cơ diesel.
Chương III: Kết luận và đề xuất ý kiến.
Trong quá trình thực hiện tôi đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án,
song do trình độ, trang thiết bị, máy móc thí nghiệm còn hạn chế nên đồ án
không tránh khỏi những thiếu sót rất mong quý Thầy và các bạn góp ý để đồ
án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn thầy: ThS.Gvc: Phùng Minh
Lộc đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, tôi cũng
5
xin chân thành cảm ơn các quý Thầy trong bộ môn Động lực cũng như trong
khoa Kỹ thuật tàu thủy đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đồ án.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha trang, ngày 18 tháng 12 năm 2009
Sinh viên thực hiện
6
Chương I:
TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY
VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL

1.1 Tổng quan về quá trình cháy nhiên liệu trong động cơ diesel:
Khái niệm: Cháy ở động cơ diesel là một quá trình hóa học có kèm theo tỏa
nhiệt. Phương trình phản ứng hóa học giữa các phân tử nhiên liệu và không
khí ở động cơ diesel có thể được biểu diễn như sau:
 
22222

24
.76,3
2
76,3.
24
N
rm
nOH
m
nCONO
rm
nOHC
rmn














(1.1)
Ví dụ, phương trình (1.1) viết cho nhiên liệu là xetan (C
16

H
34
) sẽ có dạng:
 
222223416
92171676,3.
4
34
16 NOHCONOHC 






 (1.2)
Từ phương trình (1.2) ta thấy, để đốt cháy hoàn toàn một phân tử xetan
cần phải có ít nhất 20,25 phân tử oxy, tương đương với 96,39 phân tử không
khí. Nếu tính theo khối lượng thì cần phải có ít nhất 24,35kg không khí để đốt
cháy hoàn toàn 1kg xetan.
Nếu sử dụng lượng không khí nhiều hơn lượng không khí lý thuyết để có
thể đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu trong điều kiện thực tế thì trong khí thải sẽ
có oxy dư. Ví dụ phương trình hoá học của quá trình cháy octane với lượng
không khí dư 20% sẽ có dạng :
 
2222223416
8,255,11017876,3
4
34
16.2,1 ONOHCONOHC 














 (1.3)
Nếu lượng không khí nạp vào động cơ ít hơn lượng không khí lý thuyết thì
nhiên liệu sẽ cháy không hoàn toàn và trong khí thải sẽ có thêm các sản phẩm
khác, như: CO, H
2
, C
n
H
m
, C, v.v. Ví dụ: phương trình cháy xetan với lượng
không khí bằng 80% lượng không khí lí thuyết sẽ có dạng:
7
 
2222223416
76,3
4
34

16.8,0 dOcNObHaCONOHC 














(1.4)
Trong đó: a, b, c và d là số kmol của mỗi loại sản phẩm cháy.
Các phản ứng hoá học giữa các phân tử nhiên liệu và oxy giới thiệu ở trên
là sự thể hiện kết quả cuối cùng của hàng loạt quá trình lý-hoá diễn ra từ thời
điểm các phân tử nhiên liệu và oxy chịu tác động của nhiệt độ và áp suất đủ
cao để có thể diễn ra các quá trình hoá học. Sự cháy của nhiên liệu thường bắt
đầu từ những trung tâm cháy đầu tiên. Chúng ta qui ước gọi thời điểm xuất
hiện những tâm cháy đầu tiên là thời điểm phát hoả. Cơ chế hình thành những
trung tâm cháy đầu tiên, tức là cơ chế của sự phát hoả ở động cơ diesel vẫn
chưa được lý giải một cách hoàn chỉnh. Dưới đây sẽ giới thiệu một số lý
thuyết được thừa nhận tương đối rộng rãi và các khái niệm cơ bản liên quan
đến sự phát hoả và cháy của nhiên liệu ở động cơ diesel. [1]
 Lý thuyết phát hỏa do nhiệt:
Lý thuyết phát hoả do nhiệt lý giải sự hình thành những trung tâm cháy
đầu tiên là nhờ gia tốc dương của phản ứng toả nhiệt, tức là sự phát triển các

phản ứng chỉ dựa vào nhiệt năng do bản thân của các phản ứng tạo ra để tự
sấy nóng và làm tăng tốc phản ứng. Theo lý thuyết này thì nhiệt độ phát hoả
không phải là một đại lượng vật lý đặc trưng cho một loại nhiên liệu mà là
một thông số thay đổi theo điều kiện diễn ra quá trình đốt cháy nhiên liệu.
 Lý thuyết phát hỏa do phản ứng dây chuyền:
Lý thuyết phát hoả do phản ứng dây chuyền cho rằng điều kiện duy nhất
đảm bảo sự phát hoả là tốc độ phân nhánh phản ứng dây chuyền lớn hơn tốc
độ làm gián đoạn phản ứng dây chuyền. Nội dung cơ bản của lý thuyết này
như sau: nhờ một năng lượng kích thích ban đầu nào đó sẽ xuất hiện những
phần tử hoạt tính-những gốc hoá học có hoá trị tự do và có năng lượng hoạt
8
hoá lớn. Những phần tử hoạt tính này có khả năng gây phản ứng hoá học với
các phân tử trung hoà để tạo ra những phần tử hoạt tính mới theo kiểu phản
ứng dây chuyền. Trong quá trình phản ứng, một số phần tử hoạt tính có khả
năng tạo ra những phần tử hoạt tính mới và làm phân nhánh dây chuyền, đồng
thời cũng có thể có những phần tử hoạt tính tác dụng với khí trơ hoặc va chạm
với vách xylanh có nhiệt độ thấp và bị đứt nhánh dây chuyền. Phản ứng dây
chuyền có dẫn đến phát hoả hay không còn tuỳ thuộc vào điều kiện đảm bảo
cho sự tách nhánh dây chuyền diễn ra với tốc độ lớn hơn tốc độ đứt nhánh dây
chuyền. Sự phát hoả sẽ diễn ra khi tốc độ phản ứng dây chuyền đạt đến trị số
giớ hạn.
 Sự phát hỏa của nhiên liệu hidrocacbon ở động cơ diesel:
Ở động cơ diesel, nhiệt độ trong xylanh tại thời điểm phun nhiên liệu
không đủ cao để có thể phá huỷ cấu trúc của các phân tử C
n
H
m
và O
2

(T
C
≈700÷900
0
C). Tuy nhiên, ở nhiệt độ tương đối thấp (300÷400
0
C) vẫn có
thể diễn ra phản ứng hoá học giữa các phân tử C
n
H
m
và O
2
với sự hình thành
những chất peroxide. Ví dụ:

Hoặc: ROOH RO + OH
Sản phẩm của sự phân huỷ các chất peroxide có thể là các chất có tính
hoạt hoá yếu như aldehyde, ketone, olefin, v.v. và các phần tử hoạt tính, ví dụ
RO, OH, v.v. Các phần tử hoạt tính mới được hình thành dễ dàng phản ứng
với các phân tử C
n
H
m
và O
2
để tạo ra những phần tử hoạt tính mới và làm xuất
hiện phản ứng dây chuyền rồi có thể kết thúc bằng sự xuất hiện những trung
tâm cháy đầu tiên. Đó là những khu vực tập trung những phần tử hoạt tính với
9

nồng độ đủ lớn sao cho tốc độ toả nhiệt từ các phản ứng hoá học giữa chúng
với nhau và giữa chúng với các phân tử nhiên liệu lớn hơn tốc độ truyền nhiệt
từ khu vực phản ứng ra ngoài. Trong điều kiện như vậy, sự tự gia tốc dây
chuyền làm cho phản ứng đạt đến tốc độ đảm bảo việc tự bốc cháy và cháy
của hỗn hợp cháy (HHC) xung quanh. [1]
1.1.1 Quá trình hình thành hỗn hợp cháy trong động cơ diesel: [2]
1.1.1.1 Đặc điểm hình thành hòa khí trong động cơ diesel:
Có hai đặc điểm sau
- Hòa khí được hình thành bên trong xilanh động cơ với thời gian rất
ngắn; tính theo góc quay trục khuỷu, chỉ bằng 1/10 đến 1/20 so với
trường hợp của máy xăng; Vì nhiên liệu diesel khó bay hơi hơn xăng
nên phải được phun thật tơi và hòa trộn đều trong không gian buồng
cháy. Vì vậy phải tạo điều kiện để nhiên liệu được sấy nóng, bay hơi
nhanh và hòa trộn đều với không khí trong buồng cháy nhằm tạo ra hòa
khí; mặt khác phải đảm bảo cho nhiệt độ không khí trong buồng cháy
trong thời gian phun nhiên liệu phải đủ lớn để hòa khí có thể tự bốc
cháy.
- Quá trình hình thành hòa khí và quá trình bốc cháy nhiên liệu của động
cơ diesel chồng chéo lên nhau. Sau khi phun nhiên liệu, trong buồng
cháy diễn ra một loạt thay đổi về lý hóa của nhiên liệu, sau đó phần
nhiên liệu phun vào trước đã tạo ra hòa khí, tự bốc cháy, trong khi
nhiên liệu vẫn được phun tiếp, cung cấp cho xilanh của động cơ. Như
vậy sau khi đã cháy một phần, hòa khí vẫn tiếp tục được hình thành, và
thành phần hòa khí thay đổi liên tục trong không gian và suốt thời gian
của quá trình.

1.1.1.2 Phân loại hình thành hòa khí trong động cơ diesel:
10
 Dựa vào vị trí bay hơi của nhiên liệu chia thành:
- Hình thành hòa khí kiểu thể tích: nhiên liệu được phun tơi vào không gian

buồng cháy, được sấy nóng, bay hơi và hòa trộn đều với không khí tại
đây, tạo thành hòa khí.
- Hình thành hòa khí trên bề mặt: nhiên liệu được phun và tráng thành
màng trên bề mặt thành buồng cháy, được sấy nóng, bay hơi tại đây để
hòa trộn với không khí.
- Hình thành hòa khí kiểu hỗn hợp: theo yêu cầu của các chế độ vận hành
khác nhau, một phần nhiên liệu được hình thành hòa khí theo kiểu thể
tích, còn một phần hình thành trên bề mặt buồng cháy.
 Dựa vào nhân tố điều khiển, sự hình thành hòa khí chia
thành:
- Phun trực tiếp, hình thành hòa khí chủ yếu dựa vào sự phối hợp giữa chất
lượng phun sương của nhiên liệu với hình dạng buồng cháy, tác dụng
phụ là vận động xoáy lốc của dòng khí nạp và dòng khí chèn cuối quá
trình nén.
- Kiểu xoáy lốc, hình thành hòa khí chủ yếu dựa vào sự phối hợp giữa
chuyển động xoáy lốc của dòng môi chất đi vào buồng cháy phụ và tia
nhiên liệu trong buồng cháy, ngoài ra còn dựa vào cường độ của dòng
môi chất từ buồng cháy phụ phun ra sau khi bốc cháy kết hợp với hình
dạng buồng cháy chính.
- Kiểu dự bị, hình thành hòa khí chủ yếu dựa vào áp suất cao của môi chất
trong buồng cháy dự bị, sau khi một phần nhiên liệu đã được cháy trước
ở đây tạo ra để phun vào buồng cháy chính, giúp nhiên liệu chưa cháy
kịp và không khí được hòa trộn tốt và cháy kiệt nhanh trong buồng cháy
chính.
1.1.2 Diễn biến và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy: [3]
11
Sự tự phát hỏa của hydrocacbon trong động cơ diesel là một chuỗi quá
trình phân nhánh bao gồm bốn quá trình là sự khởi đầu chuỗi phản ứng, lan
truyền chuỗi, phân nhánh chuỗi, và kết thúc chuỗi. Sau khi bắt đầu phun, sự
phát hỏa xảy ra sau một thời gian cảm ứng nhất định gọi là sự chậm phát hỏa.

Trong suốt thời gian trễ này, nhiên liệu bay hơi cho đến khi khu vực đầu tiên
của hỗn hợp dễ bắt lửa với tỷ lệ hòa khí 0,5<λ<0,7 được hình thành. Hơn nữa,
các phản ứng hóa học trong khu vực này phải sản xuất đủ gốc nhiên liệu để
bắt đầu quá trình cháy. Sự khởi đầu chuỗi sản sinh các gốc tự do đầu tiên này
từ các phân tử nhiên liệu ổn định. Phản ứng này diễn ra từ từ, bởi vì các phân
tử ổn định được tham gia vào quá trình. Sau đó, nếu một số nồng độ đậm đặc
đạt được, sự lan truyền các chuỗi và chuỗi các phản ứng phân nhánh dạng căn
bản tự bổ sung. Sự lan truyền các chuỗi phản ứng đã thay đổi bản chất của các
gốc tự do nhưng không phải về số lượng. Một số các chuỗi phản ứng dây
chuyền sinh ra các gốc tự do, mà sau đó chúng chiếm một phần trong chuỗi
phản ứng phân nhánh làm tăng số lượng các gốc tự do và dẫn đến sự tăng tốc
đáng kể của các phản ứng, cuối cùng dẫn đến sự nổ. Việc chậm cháy chủ yếu
lệ thuộc vào nhiệt độ, sự gia tăng của nhiệt độ sẽ giảm thời gian này.
Quá trình phát hỏa đa tầng có thể được chia thành ba khoảng nhiệt độ,
phản ứng ở nhiệt độ thấp (chế độ phát hỏa lạnh), khoảng nhiệt độ trung gian,
và nhiệt độ oxy hóa cao. Chế độ phát hỏa lạnh thường xảy ra ở khoảng nhiệt
độ khí điển hình từ 600 đến 800
0
K. Phản ứng tiến triển chậm chỉ với sự gia
tăng nhiệt độ nhỏ. Tuy nhiên, để tăng nhiệt độ, việc hình thành các gốc tự do
bởi các phản ứng ngọn lửa lạnh bị giảm xuống vì các phản ứng ngược xảy ra
nhanh hơn (thoái hóa chuỗi phân nhánh). Do đó, khu vực nhiệt trung gian này
được đặc trưng bởi cái gọi là hệ số nhiệt âm (NTC), nó đại diện cho sự tăng
thời gian chậm cháy do sự gia tăng nhiệt độ. Ngay sau khi nhiệt độ được tăng
lên bởi sự phát nhiệt của các phản ứng phát hỏa lạnh và đạt tới lực nén cao
12
hơn ở các xi lanh nạp, chuỗi phân nhánh của các phản ứng ở nhiệt độ cao
(T>1000
0
K) dẫn đến sự nổ.

Mô hình phát hỏa được sử dụng rộng rãi nhất là mô hình Shell [3], được
phát triển bởi Halstead. Tên của mô hình ghép từ tên của các tác giả. Mô hình
ban đầu được phát triển để dự đoán sự phát hỏa bằng bugi đánh lửa trong
động cơ và sau đó được điều chỉnh để dự đoán sự tự phát hỏa trong động cơ
diesel. Bởi vì nó không thể mô phỏng cả vài trăm phản ứng có liên quan trong
suốt quá trình phát hỏa, mô hình được dựa trên một lớp khái niệm hóa học và
bao gồm tám bước phản ứng giữa năm loại. Nó đại diện cho một cơ chế ảo
giữa các loại phản ứng chung và được xây dựng để phản ánh các diễn biến
phát hỏa nhiều giai đoạn của hỗn hợp gồm hidrocacbon và không khí trong đó
có một cơ chế thoái hóa chuỗi phân nhánh. Tám bước phản ứng được cho là:
*
2
2RORH
q
k

(1.5)
(bắt đầu dây chuyền)
heatPRR
p
k

**
(1.6)
(sự lan truyền dây chuyền)
BRR
p
kf
 
**

1
(1.7)
(truyền lan dây chuyền hình thành B)
QRR
p
kf
 
**
4
(1.8)
(truyền lan dây chuyền hình thành Q)
BRQR
p
kf
 
**
2
(1.9)
(truyền lan dây chuyền hình thành B)
*
2RB
b
k

(1.10)
(sự rẽ nhánh thoái hóa)
ationterR
p
kf
min

3
*
 
(1.11)
(điểm tận cùng bậc nhất-tuyến tính)
13
ationterR
t
k
min2
*

(1.12)
(điểm tận cùng bậc hai)
Trong các công thức 1.5-1.12, R* đại diện cho các gốc tự do, RH là nhiên
liệu, Q là một đại diện trung gian không ổn định, B là đại diện phân nhánh, và
P đại diện cho các sản phẩm bị ôxy hóa. Nồng độ của các loại khác nhau có
thể được tính toán bằng cách giải quyết các phương trình vi phân để đánh giá
sự thay đổi các tỷ lệ của chúng, các phương trình đó là:
 
        
2
**
32
*
22 RkRkfBkORHk
dt
Rd
tpbq


(1.13)
 
   
   BkQRkfRkf
dt
Bd
bpp

*
2
*
1
(1.14)
 
   
 QRkfRkf
dt
Qd
pp
*
2
*
4

(1.15)
 
 
*
2
Rpk

dt
Od
p

(1.16)
 
 
 
 
 
 0
0
22
.





t
t
RH
mp
OO
dt
RHd
(1.17)
Đại lượng m phụ thuộc vào số lượng nguyên tử hydro trong phân tử nhiên
liệu C
n

H
2m
ban đầu,
   mmnp 2/2 

, và
67,0

là hệ số tỷ lệ CO/CO
2
.
Các hệ số tỷ lệ
 
   
11
2111
/exp
yx
ff
RHORTEAf 
(1.18)
 RTEAf
ff
/exp
222

(1.19)
    
33
2333

/exp
yx
ff
RHORTEAf 
(1.20)
 
   
44
2444
/exp
yx
ff
RHORTEAf 
(1.21)
 
,/exp RTEAk
iii

i=1,2,3,4,q,b,t, (1.22)
là của bảng Arrhenius, và
14
   
1
3221
111









RHkkOk
k
p
(1.23)
Tuy nhiên, nếu quá trình tự phát hỏa với sự chậm cháy lâu hơn so với
những động cơ diesel thông thường được để ý (ví dụ như quá trình HCCI),
mô hình Shell không còn có khả năng dự báo quá trình tự phát hỏa với đầy đủ
độ chính xác. Trong những trường hợp này, các mô hình hóa học phức tạp
hơn bao gồm nhiều chi tiết hơn mô tả các phản ứng ở nhiệt độ thấp có thể
được sử dụng.
1.2 Ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ diesel
1.2.1 Các chất độc hại trong khí thải và tác hại của chúng: [4]
1.2.1.1 Đối với sức khỏe con người:
 CO:
- Monoxyde carbon là sản phẩm khí không màu, không mùi, không vị, sinh ra
do ôxy hoá không hoàn toàn carbon trong nhiên liệu trong điều kiện thiếu
oxygène.
- CO ngăn cản sự dịch chuyển của hồng cầu trong máu làm cho các bộ phận
của cơ thể bị thiếu oxygène. Nạn nhân bị tử vong khi 70% số hồng cầu bị
khống chế (khi nồng độ CO trong không khí lớn hơn 1000ppm). Ở nồng độ
thấp hơn, CO cũng có thể gây nguy hiểm lâu dài đối với con người: khi 20%
hồng cầu bị khống chế, nạn nhân bị nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn và khi tỉ
số này lên đến 50%, não bộ con người bắt đầu bị ảnh hưởng mạnh.
 NO
X
:
- NO

x

là họ các oxyde nitơ, trong đó NO chiếm đại bộ phận. NO
x

được hình
thành do N
2

tác dụng với O
2

ở điều kiện nhiệt độ cao(vượt quá 1100
0
C).
Monoxyde nitơ(x=1) không nguy hiểm mấy, nhưng nó là cơ sở để tạo ra
dioxyde nitơ(x=2). NO
2
là chất khí màu hơi hồng, có mùi, khứu giác có thể
phát hiện khi nồng độ của nó trong không khí đạt khoảng 0,12ppm. NO
2
là
15
chất khó hòa tan, do đó nó có thể theo đường hô hấp đi sâu vào phổi gây viêm
và làm hủy hoại các tế bào của cơ quan hô hấp. Nạn nhân bị mất ngủ,
ho, khó
thở. Protoxyde nitơ N
2
O là chất cơ sở tạo ra ozone ở hạ tầng khí quyển.

 Hydocarbure:
- Hydrocarbure(HC) có mặt trong khí thải do quá trình cháy không hoàn toàn
khi hỗn hợp giàu, hoặc do hiện tượng cháy không bình thường. Chúng gây tác
hại đến sức khỏe con người chủ yếu là do các hydrocarbure thơm. Từ lâu
người ta đã xác
định được vai trò của benzen trong căn bệnh ung thư máu
(leucémie) khi nồng độ của nó
lớn hơn 40ppm hoặc gây rối loạn hệ thần kinh
khi nồng độ lớn hơn 1g/m
3
, đôi khi nó là nguyên nhân gây các bệnh về gan.
 SO
2
:
- SO
2
vào nước mũi, bị oxy hóa thành H
2
SO
4
và muối amonium rồi đi theo
đường hô hấp vào phổi. Mặt khác, SO
2
sâu trong: Oxyde lưu huỳnh là một
chất háo nước, vì vậy nó rất dễ hòa tan làm giảm khả năng đề kháng của cơ
thể và làm tăng cường độ tác hại của các chất ô nhiễm khác đối với nạn nhân.
 Bồ hóng:
- Bồ hóng là chất ô nhiễm đặc biệt quan trọng trong khí xả động cơ Diesel.
Nó tồn tại dưới dạng những hạt rắn có đường kính trung bình khoảng 0,3mm
nên rất dễ xâm nhập sâu vào phổi. Sự nguy hiểm của bồ hóng, ngoài việc gây

trở ngại cho cơ
quan hô hấp như bất kì một tạp chất cơ học nào khác có mặt
trong không khí, nó còn là
nguyên nhân gây ra bệnh ung thư do các
hydrocarbure thơm mạch vòng(HAP) hấp thụ trên bề mặt của chúng trong quá
trình hình thành.


1.2.1.2 Đối với môi trường:
16
Ngoài những tác hại niêu trên đến sức khỏe con người, các chất khí có mặt
trong khí thải động cơ đốt trong cũng gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường
và sinh thái.
 Thay đổi nhiệt độ khí quyển:
Sự thay đổi của thành phần không khí ảnh hưởng đến quá trình cân bằng
nhiệt độ của trái đất. Quả đất nhận năng lượng từ mặt trời và bức xạ ra không
gian một phần nhiệt của nó. Phổ bức xạ của mặt trời và trái đất được trình bày
ở hình dưới:

Bức xạ mặt trời đạt cực đại trong vùng ánh sáng thấy được(có bước sóng
khoảng 0,4-0,75µm) còn bức xạ cực đại từ vỏ trái đất nằm trong vùng hồng
ngoại có bước sóng(7-15µm). Do thành phần của khí quyển thay đổi vì vậy
ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt giữa mặt trời và trái đất.
Các chất khí khác nhau có dải hấp thụ bức xạ khác nhau. Do đó, thành
phần các chất khí có mặt trong khí quyển có ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt
giữa mặt trời, quả đất và không gian. Carbonic(thành phần chính trong sản
Bức xạ mặt trời đạt cực đại trong vùng ánh sáng thấy được(có bước sóng
khoảng 0,4-0,75µm) còn bức xạ cực đại từ vỏ trái đất nằm trong vùng hồng

Hình 1.1: Phổ bức xạ từ mặt trời và mặt đất;

17
ngoại có bước sóng(7-15µm). Do thành phần của khí quyển thay đổi vì vậy
ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt giữa mặt trời và trái đất.
Các chất khí khác nhau có dải hấp thụ bức xạ khác nhau. Do đó, thành
phần các chất khí có mặt trong khí quyển có ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt
giữa mặt trời, quả đất và không gian. Carbonic(thành phần chính trong sản
phẩm cháy của nhiên liệu) là chất khí có dải hấp thụ bức xạ cực đại ứng với
bước sóng 15mm, vì vậy nó được xem như trong suốt đối với bức xạ mặt trời
nhưng là chất hấp thụ quan trọng đối với tia bức xạ hồng ngoại từ mặt đất.
Một phần nhiệt lượng do lớp khí CO
2
giữ lại sẽ bức xạ ngược lại về trái đất
(hình 1.2) làm nóng thêm bầu khí quyển theo hiệu ứng nhà kính (Serre).

Với tốc độ gia tăng nồng độ khí carbonic trong bầu khí quyển như hiện
nay,người ta dự đoán vào khoảng giữa thế kỉ 22, nồng độ khí carbonic có thể
tăng lên gấp đôi. Khi đó, theo dự tính của các nhà khoa học, sẽ xảy ra sự thay
đổi quan trọng đối với sự cân bằng nhiệt trên quả đất:
- Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 đến 3C.
- Một phần băng ở vùng Bắc cực và Nam cực sẽ tan làm tăng chiều
cao mực nước biển.
- Làm thay đổi chế độ mưa gió và sa mạc hóa thêm bề mặt trái đất.
 Ảnh hưởng đến sinh thái:

Hình 1.2: Hiệu ứng nhà kính;
18
Sự gia tăng của NO
x
, đặc biệt là protoxyde nitơ N
2

O có nguy cơ làm gia
tăng sự hủy hoại lớp ozone ở thượng tầng khí quyển, lớp khí cần thiết để lọc
tia cực tím phát xạ từ mặt trời. Tia cực tím gây ung thư da và gây đột biến
sinh học, đặc biệt là đột biến sinh ra các vi trùng có khả năng làm lây lan các
bệnh lạ dẫn tới hủy hoại sự sống của mọi sinh vật trên trái đất giống như điều
kiện hiện nay trên Sao Hỏa.
Mặt khác, các chất khí có tính acide như SO
2
, NO
2
, bị oxy hóa thành acide
sulfuric, acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuyết, trong sương mù... làm
hủy hoại thảm thực vật trên mặt đất (mưa acide) và gây ăn mòn các công trình
kim loại.
Các hạt bồ hóng trong không khí có thể hấp thụ và khuếch tán ánh sáng mặt
trời làm giảm độ trong suốt của khí quyển. Khi nồng độ hạt khoảng 0,1mg/m
3

thì tầm nhìn xa chỉ còn 12km, điều này gây nguy hiểm cho các phương tiện đi
lại.
1.2.2 Giới thiệu nhiên liệu thay thế nhằm giảm ô nhiễm khí thải:
Bên cạnh việc các loại năng lượng hóa thạch đang có nguy cơ bị cạn kiệt
và vấn đề ô nhiễm môi trường do khí thải của các loại động cơ đốt trong cũng
đến mức báo động thì việc tìm kiếm và sử dụng các nguồn năng lượng sạch
ngày càng được quan tâm. Ngày nay, có nhiều loại nhiên liệu thay thế thân
thiện với môi trường được chia thành ba nhóm chính cụ thể như sau:
Sử dụng khí hóa lỏng (LPG), khí thiên nhiên (CNG): Đang được triển khai
sử dụng ngày càng phổ biến đặc biệt là là CNG nếu đưa vào sử dụng thành
công có thể tiết kiệm đến 50% chi phí. Đây cũng là xu hướng lựa chọn của
nhiều nước. Theo báo cáo từ Bộ Môi trường Hàn Quốc, việc chọn sử dụng

CNG cho các phương tiện giao thông đang trở thành xu hướng của các quốc
gia. Khu vực châu Á hiện có khoảng năm triệu phương tiện sử dụng CNG. Ở
Thái Lan, những năm gần đây phương tiện giao thông sử dụng khí tự nhiên
19
trở nên phổ biến với khoảng 150.000 xe và gần 350 trạm cung ứng khí. Riêng
tại Hàn Quốc, dự kiến trong năm 2010, chính phủ Hàn Quốc sẽ tiếp tục thay
thế 23.000 động cơ diesel đang hoạt động nhằm làm sạch toàn bộ hệ thống
giao thông.
Năng lượng điện: đây cũng là hướng phát triển mới có nhiều triển vọng
với sự ra đời ngày càng nhiều các loại pin nhiên liệu với tuổi thọ gấp 5 đến 10
lần so với các loại pin hiện nay. Một điểm nổi trội của pin nhiên liệu chính là
ứng dụng công nghệ nano và các vật liệu không gây nguy hại. Pin có tuổi thọ
hàng chục năm, khi không còn sử dụng có thể tái chế gần như hoàn toàn và
các chất thải sau quá trình chuyển hóa điện năng chỉ là nước. Do vậy, có thể
nói đây là loại pin sạch, không gây ô nhiễm môi trường.
Nhiên liệu sinh học: Loại nhiên liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật so với
các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá…). Tính chất thân thiện với
môi trường chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính và ít gây ô
nhiểm môi trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống. Là nguồn nhiên liệu
tái sinh lấy từ hoạt động sản xuất nông nghiệp. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc
vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống. Tuy nhiên hiện
nay vấn đề sử dụng nhiên liệu sinh học vào đời sống còn nhiều hạn chế do
chưa hạ được giá thành sản xuất xuống thấp hơn so với nhiên liệu truyền
thống.
1.3 Tình hình nghiên cứu nhiên liệu thay thế trên thế giới và trong nước:
[5]
Nghiên cứu, sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học trên thế giới mà đặc
biệt là trong ngành giao thông vận tải có xu hướng tăng nhanh.
Đối với các nhiên liệu sản xuất từ sinh khối, có nhiều cách biến đổi khác
nhau phụ thuộc vào loại sinh khối sử dụng. Các cách này bao gồm quá trình

biến đổi trực tiếp như chiết xuất dầu thực vật sau khi đã ester hoá để tạo ra
20
dầu diesel sinh học. Những công nghệ biến đổi này được áp dụng nhiều nơi
trên thế giới và đã có sản phẩm bán trên thị trường.
Đã có nhiều ứng dụng trong việc sử dụng các loại dầu thực vật dùng làm
nhiên liệu thay thế cho các động cơ ô tô chẳng hạn: Brazin là một nước đi đầu
trong việc phát triển các loại nhiên liệu sạch từ mía, hiện tại ở Brazin có tới
90% ô tô sử dụng nhiên liệu sạch và nhiên liệu sạch pha với nhiên liệu có
nguồn gốc dầu mỏ, chúng được cung cấp bởi 5 nhà máy sản xuất với tổng sản
lượng 49 triệu lít/năm. Từ đó, nước này đã giảm được hàng chục tỷ USD cho
việc không phải nhập khẩu nhiên liệu. Họ đang dự kiến sản xuất 1.1 tỷ lít
diesel sinh học vào năm 2007, với việc tiếp tục đưa thêm khoảng 5 nhà máy
sản xuất nhiên liệu sinh học với tổng công suất 61 triệu lít/ năm. Thị trường
châu Âu cũng không phải là nhỏ khi nghị định Kyoto được đưa vào thực hiện,
các quy chế ngặt nghèo về khí thải, mới đây nhất là chỉ thị 2003/30/EC theo
đó từ ngày 31/12/2005 thì ít nhất 2% cho đến 31/12/2010 ít nhất 5.75% nhiên
liệu dùng cho vận tải phải có nguồn gốc tái tạo. Tại Đức thì chỉ thị trên đã
được thực hiện sớm, tiếp theo là Áo và Pháp với nhiên liệu chứa 5% có nguồn
gốc tái tạo đã được bán. Ở Mỹ, Áo đã cho xe ô tô động cơ diesel chạy bằng
dầu thực vật từ nhiên liệu là dầu ăn thải ra từ trong các nhà hàng…Tại
Achentina một kỹ sư đã tìm cách phát triển công nghệ sản xuất năng lượng
thay thế từ đậu nành, chi phí cho sản xuất chỉ bằng ½ so với diesel truyền
thống, ngoài ra Anh cũng có khả năng sản xuất nhiên liệu nhiên liệu thay thế
từ hạt hướng dương, hạt thầu dầu và hạt cọ. Kết quả công trình nghiên cứu
của hai sinh viên tại Đại học Auckland (New Zealand), họ đã chứng minh
được động cơ chạy bằng dầu diesel của tàu, xe có thể họat động được nhờ vào
hỗn hợp diesel với dầu dừa hoặc chỉ đơn thuần bằng dầu dừa. Trong bài viết
trên tạp chí Journal Science, giáo sư James Steenbock Dumesic trường đại
học Wisconsin Madison, Hoa Kỳ (UW-Madison) và các đồng nghiệp đã công
21

bố: Hạt ngũ cốc và các nguyên liệu nguồn gốc chứa nhiều carbonhydrate có
thể được biến đổi sang dạng chất lỏng hóa học alkanes không chứa lưu huỳnh
tạo nên chất phụ gia lý tưởng cho phương tiện vận tải chạy dầu diesel. Kết
quả, chất dầu diesel từ thực vật này có thể cung cấp nguồn năng lượng gấp
đôi nguồn năng lượng cần thiết để tạo ra nó... Lợi điểm nữa là có thể sử dụng
nguồn nguyên liệu rộng rãi từ thực vật.
Tại Mỹ với mục tiêu giảm 70% dầu nhập khẩu từ Trung Đông vào 2015.
Các nền kinh tế đầu tàu như Trung Quốc, EU, Mỹ, Nhật, và ngay cả những
nước có nguồn nhiên liệu để phát triển nhiên liệu sạch dồi dào như Brazin,
Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Ấn Độ,…Cũng đang ra sức phát triển những
loại nhiên liệu sạch, để trong tương lai gần nền kinh tế bớt phải phụ thuộc vào
nguồn cung dầu mỏ.
Trung Quốc là một quốc gia đông dân nhất và cũng là một quốc gia có tốc
độ phát triển kinh tế nhanh nhất hiện nay, tuy nhiên nguồn dầu mỏ nước này
cũng không đủ cung cấp ngay trong thời điểm hiện tại. Trung Quốc đã có
nhiều nhà máy sản xuất nhiên liệu sạch ở nhiều nơi, và hiện đang có một nhà
máy sản xuất nguồn nhiên liệu sạch lớn nhất thế giới hiện nay ở tỉnh Cát Lâm
có sản lượng 600.000 tấn/năm. Tổng sản lượng nhiên liệu diesel sinh học của
Trung quốc hiện vào khoảng 1.5 triệu tấn/năm.
Ấn Độ là một nước đông dân thứ hai trên thế giới, tốc độ tăng trưởng kinh
tế không phải là nhanh nhưng theo dự báo thì vào năm 2010 thì lượng xe tiêu
thụ trên thị trường Ấn Độ sẽ tăng gấp đôi bây giờ, nó sẽ kéo theo nguồn nhập
khẩu dầu mỏ của nước này tăng nhanh, nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào
nguồn cung dầu mỏ luôn không ổn định. Nước này đang cố gắng sản xuất
nhiên liệu thay thế từ nguồn dầu cọ để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước.
Đông Nam Á là khu vực có điều kiện thiên nhiên ưu đãi, có nguồn dầu
thực vật được lấy từ nhiều loại cây trong đó chủ yếu là cọ và dừa. Thái Lan
22
một trong những nước trong khu vực đi tiên phong trong việc sản xuất nhiên
liệu sạch, theo đó 10% nhiên liệu sạch sẽ được sử dụng trước 2011. Còn tại

Malayxia, một nước có sản lượng dầu cọ lớn nhất thế giới đã quyết định lấy
đó làm nguồn nguyên liệu để sản xuất dầu diesel sinh học và tới 2007 nước
này đã sử dụng B5 (pha 5% dầu diesel sinh học vào dầu diesel) trên diện
rộng.
1.3.1 Nghiên cứu sử dụng dầu thực vật tinh khiết làm nhiên liệu thay
thế: [5]
Dầu thực vật tinh khiết là dầu được lấy ra từ quá trình chiết xuất dầu thực
vật từ các hạt có dầu. Quá trình này giống như quá trình sản xuất dầu thực vật
trong ngành công nghiệp thực phẩm đã có công nghệ tốt. Dầu thực vật tinh
khiết có thể được sử dụng trực tiếp trong các động cơ xe (đã được cải tiến)
không cần sử dụng phụ gia. Các cây có dầu để sản xuất dầu thực vật tinh khiết
sử dụng trong các động cơ diesel là hạt cải dầu, hoa hướng dương và đậu
tương, cọ, dừa, lạc, jatropha, ….
Thử nghiệm của ngành công nghiệp động cơ đã chứng tỏ rằng, ban đầu các
động cơ diesel chưa cải tiến có thể hoạt động được nhưng nhiều vấn đề phát
sinh chủ yếu ở bộ phận phun nhiên liệu, vòng séc măng và sự ổn định của
dầu bôi trơn. Vì vậy động cơ cần được cải tiến.
Từ những năm 1970, nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện về cải
tiến động cơ diesel để làm cho chúng hoạt động phù hợp với dầu thực vật
không chế biến hay dầu thực vật tinh khiết. Việc giới thiệu động cơ "Elsbett"-
động cơ ô tô diesel đầu tiên trên thế giới phun trực tiếp, công ty Elsbett của
Đức đã đi tiên phong về công nghệ này trong những năm 1970. Elsbett đã chế
tạo, biến đổi các bộ phận như buồng cháy, hệ thống phun nhiên liệu... cho các
loại động cơ khác nhau. Cho đến nay, trên một nghìn phương tiện đã được
chuyển đổi gồm: xe tải công suất lớn, xe buýt, tàu thuyền và các tổ máy phát.
23
Động cơ đã cải tạo để chạy dầu thực vật tinh khiết có thể chạy bằng dầu diesel
thường, vì sự làm việc chung của chúng là như nhau. Tuy nhiên, có thể giả
định là những cải tiến thực hiện đối với các vòi phun sẽ ảnh hưởng đến đặc
tính cháy làm cho việc đốt dầu diesel thường không còn tối ưu nữa.

1.3.2 Nghiên cứu sử dụng diesel sinh học làm nhiên liệu thay thế:
Nhiên liệu có tiềm năng lớn nhất sẽ được sử dụng làm nhiên liệu tái tạo
trong các động cơ diesel là dầu diesel sinh học. Công nghệ sản suất bắt đầu từ
các cây có dầu, hiện nay đang được sử dụng rộng rãi ở châu Âu để sản xuất
nhiên liệu thay thế nhiên liệu diesel thông thường. Điều này thực hiện được
chủ yếu do các đặc tính thuận lợi của dầu diesel sinh học về khả năng pha trộn
với nhiên liệu diesel thông thường và chỉ cần điều chỉnh nhỏ động cơ diesel
và hệ thống nhiên liệu.
1.3.2.1 Sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu thực vật:
Quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học bắt đầu từ dầu thực vật tinh khiết
(xem sơ đồ trên hình 1.3). Các cấu trúc mol phân nhánh lớn của dầu thực vật
được chuyển sang các cấu trúc mol hình chuỗi thẳng nhỏ hơn gọi là các este
metyl- hoặc etyl giống như các thành phần của dầu diesel truyền thống. Quá
trình biến đổi ester hoá này cần có cồn (thường là metanol) và các quá trình
diễn ra là phức tạp và hai sản phẩm chính được tạo thành là glycerol và ester a
xít béo, hai loại này khó trộn lẫn với nhau do đó tạo thành các pha tách biệt
với pha ester ở bên trên. Quá trình này loại bỏ glycerol ra khỏi hỗn hợp phản
ứng và tạo thuận lợi cho sự biến đổi cao.

24

Quá trình sản xuất thể hiện như trên hình 1.4, sự biến đổi ester hoá có một
chất xúc tác đồng nhất giả định. Có một công nghệ khác là công nghệ xúc tác
không đồng nhất hy vọng sẽ được sử dụng ở mức độ công nghiệp trong thời
gian gần. Công nghệ này sẽ cho phép đơn giản hoá cả hai quá trình và sản
phẩm có độ tinh khiết cao hơn so với công nghệ xúc tác đồng nhất. Dầu diesel
sinh học sản xuất thông qua quá trình này có độ tinh khiết gần 100% . Trong
trường hợp biến đổi ester hoá không đồng nhất, việc trung hoà bằng các axít
khoáng bị loại bỏ.
Hơn nữa, không có sản phẩm phụ từ việc thu hồi metanol để tạo ra

glycerol thô. Bằng cách này, glycerol thô có thể đạt tới độ tinh khiết là 98-
99.5 %.

Hình 1.3: Sơ đồ phản ứng ester hoá của triglycerides với metanol
25

1.3.2.2 Nguồn nguyên liệu:
Nguồn nguyên liệu cho sản xuất dầu diesel sinh học chủ yếu là bốn loại
thực vật có tên là dầu hạt cải chiếm gần 85%, dầu hạt hướng dương, dầu đậu
tương, và dầu cọ. Các nguyên liệu còn lại được tạo thành bởi dầu hạt lanh, mỡ
bò, và mỡ rán tái chế. Tuy nhiên, bốn thực vật chính sử dụng để sản xuất dầu
diesel sinh học đang được trồng cho nhu cầu sử dụng của con người trong các
ứng dụng công nghiệp khác nhau. Điều này có nghĩa là những thực vật có dầu
này phải chịu giá dao động do cạnh tranh trên thị trường thực phẩm.
Một cách để giảm chi phí sản xuất dầu dầu diesel sinh học là sử dụng dầu
không ăn được có xu hướng rẻ hơn nhiều so với dầu ăn thực vật. Một ví dụ về
dầu không ăn được là “dầu vật lý” có nguồn gốc từ Jatropha Curcas. Dầu này

Hình 1.4: Quá trình sản xuất dầu diesel sinh học từ
dầu thực vật tinh khiết;