Nghiên cứu xử lý và thủy phân rong biển ứng dụng trong sản xuất cồn1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

VÕ THÀNH TRUNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VÀ THỦY PHÂN RONG BIỂN
ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT CỒN

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã đề tài: 10BCNSH-NT13

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
1. Lê Như Hậu
2. Nguyễn Thanh Hằng

Hà Nội Tháng 3 - Năm 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

VÕ THÀNH TRUNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ VÀ THỦY PHÂN RONG BIỂN
ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT CỒN

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã đề tài: 10BCNSH-NT13

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
1. Lê Như Hậu
2. Nguyễn Thanh Hằng

Hà Nội Tháng 3 - Năm 2012


LỜI CAM ĐOAN
Học viên: Võ Thành Trung
Nơi đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Người hướng dẫn 1: TS lê Như Hậu
Người hướng dẫn 2: PGS. TS Nguyễn Thanh Hằng
Tên luận văn: Nghiên cứu xử lý thủy phân rong biển ứng dụng trong sản xuất
cồn.
Nội dung cam đoan:
Tôi xin cam đoan, trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ,
dưới sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn. Tôi đã tiến
hành nghiên cứu luận văn một cách trung thực, toàn bộ nội dung trong báo
cáo luận văn được tôi trực tiếp thực hiện. Tất cả các nghiên cứu không sao
chép từ các báo cáo khoa học, luận văn tiến sĩ, thạc sĩ hay sách của bất cứ tác
giả nào.

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn

Hướng dẫn 1

Hướng dẫn 2

Học viên

TS. Lê Như Hậu

PGS TS. Nguyễn Thanh Hằng

Võ Thành Trung

i


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Như Hậu, cô Nguyễn Thanh
Hằng đã tận tình, giúp đỡ hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn.
Xin cảm ơn các thầy, cô Viện công nghệ sinh học và thực phẩm trường đaị học
Bách Khoa Hà Nội đã đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu thạc sĩ.
Xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ
Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho tôi hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến người thân, bạn bè đã quan tâm giúp đỡ
trong suốt quá trình nghiên cứu.

Học viên

VÕ THÀNH TRUNG

ii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các công ty đang tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển.......9
Bảng 1.2: Hiệu suất sản xuất ethanol từ một số nguyên liệu .................................. 11
Bảng 1.3: Thành phần hóa học tế bào thực vật trên cạn. ........................................ 16
Bảng 1.4: Thành phần hóa học tế bào rong ............................................................ 17
Bảng 1.5: So sánh năng suất nuôi trồng của các nguồn sinh khối........................... 19
Bảng 1.6: Thành phần hóa học rong đỏ, rong nâu, rong lục. .................................. 22
Bảng 3.1: Thành phần hóa học rong Cladophora socialis ...................................... 42
Bảng 3.2: Hàm lượng carbohydrate tổng số tạo thành khi thủy phân rong
Cladophora socialis bằng axit. .............................................................................. 43
Bảng 3.3: Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn hàm lượng carbohydrate tổng số
của các mẫu rong thủy phân bằng phương pháp axit. ............................................. 43
Bảng 3.4: Hàm lượng carbohydrate tổng số

thủy phân rong Cladophora

socialis bằng enzym. ............................................................................................. 45
Bảng 3.5: Thống kê giá trị trung bình và độ lệch chuẩn hàm lượng
carbohydrate tổng số của các mẫu rong thủy phân bằng phương pháp enzym. ....... 46
Bảng 3.6: Hàm lượng carbohydrate được tạo thành theo thời gian trong quá
trình thủy phân enzym ........................................................................................... 48
Bảng 3.7: Hàm lượng carbohydrate được tạo thành theo các mức nồng độ
enzym trong quá trình thủy phân ........................................................................... 50
Bảng 3.8: Hàm lượng carbohydrate cao nhất của các mẫu rong được thủy phân
bằng enzym và axit................................................................................................ 52
Bảng 3.9: Kết quả thủy phân ................................................................................. 54
Bảng 3.10: Kết quả lên men................................................................................... 54
Bảng 3.11: Hiệu suất thủy phân và kết quả lên men với các nguồn nguyên liệu

khác....................................................................................................................... 56

iii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Sơ đồ xử lý rong biển............................................................................ 24
Hình 1.2: Sơ đồ sản xuất cồn từ rong biển ........................................................... 30
Hình 2.1: Mô tả quy trình xử lý rong biển............................................................. 35
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm thủy phân rong Cladophora socialis bằng axit
H2SO4 loãng .......................................................................................................... 36
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tiền xử lý thủy phân
bằng enzym. .......................................................................................................... 37
Hình 2.4: Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân bằng enzym .................. 38
Hình 2.5: Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ enzym thủy phân............................ 39
Hình 2.6: Quy trình lên men dịch đường thủy phân từ rong Cladophora socialis.. 40
Hình 3.1: Hàm lượng carbohydrate tổng số của rong được thủy phân trong các
nồng độ axit loãng với các mốc thời gian 20, 40, 60 phút tại nhiệt độ 121oC. ...... 44
Hình 3.2: Hàm lượng carbohydrate biến động theo quá trình tiền xử lý. ............... 46
Hình 3.3: Hàm lượng carbohydrate biến động theo thời gian ............................... 49
Hình 3.4: Hàm lượng carbohydrate biến động theo nồng độ enzym ...................... 51

iv


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
Chương I: TỔNG QUAN ........................................................................................3
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol trên thế giới ......................................3
1.1.1. Tầm quan trọng và sự phát triển của nhiên liệu sinh học trên thế
giới. ...............................................................................................................3
1.1.2.Tình hình nghiên cứu và sản xuất ethanol từ rong biển..........................7
1.1.2.1. Các dự án đầu tư phát triển sản xuất ethanol từ rong biển ............7
1.1.2.2. Hiệu suất kinh tế ethanol từ rong biển ....................................... 10
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol ở Việt Nam...................................... 12
1.2.1. Thực trạng tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol hiện nay ................. 12
1.2.2. Triển vọng về phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam.................... 15
1.3. Nguyên liệu sản xuất ethanol từ rong biển .................................................. 16
1.3.1. Thành phần hóa học của các loại rong biển ........................................ 16
1.3.2. Tiềm năng từ nguồn nguyên liệu rong biển ........................................ 18
1.3.3 Tính ưu việt của rong lục trong sản xuất nhiên liệu ethanol so với
các loại rong khác ........................................................................................ 21
1.4. Công nghệ sản xuất ethanol từ rong biển..................................................... 24
Chương II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 31
2.1. Vật liệu....................................................................................................... 31
2.1.1. Rong long cứng Cladophora socialis

.............................................. 31

2.1.2. Enzym................................................................................................ 31
2.1.3. Nấm men............................................................................................ 31
2.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 31

v

2.2.1. Xác định độ ẩm .................................................................................. 31
2.2.2. Xác định tro (khoáng) ........................................................................ 32
2.2.3. Xác định hàm lượng nitơ và protein ................................................... 32
2.2.4. Xác định hàm lượng lipid................................................................... 32
2.2.5. Xác định hàm lượng cellulose ............................................................ 32
2.2.6. Xác định hàm lượng carbohydrate tổng số của sản phẩm sau thủy
phân............................................................................................................. 32
2.2.7. Xác định hàm lượng cồn sau lên men ................................................. 34
2.2.8. Xác định hiệu suất sau thủy phân ....................................................... 34
2.2.9. Xác định hiệu suất lên men ................................................................ 34
2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................... 35
2.3.1. Xử lý sơ bộ ........................................................................................ 35
2.3.2. Nghiên cứu các điều kiện thủy phân rong Cladophora socialis
bằng axit H2SO4 loãng.................................................................................. 36
2.3.3. Nghiên cứu các điều kiện thủy phân rong Cladophora socialis
bằng phức hệ enzym: ................................................................................... 37
2.3.3.1. Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tiền xử lý cho kết quả
thủy phân cao nhất. ................................................................................ 37
2.3.3.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thủy phân bằng enzym ...... 38
2.3.3.3. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ enzym thủy phân ................ 39
2.3.4. Lên men, chưng cất ethanol................................................................ 40
2.4. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu............................................................... 41
2.5. Thống kê số liệu ......................................................................................... 41
Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.................................................................. 42
3.1. Thành phần hóa học của rong Cladophora socialis ..................................... 42
3.2. Nghiên cứu điều kiện thủy phân rong Cladophora socialis bằng axit
H2SO4 ................................................................................................................ 42
3.3. Nghiên cứu điều kiện thủy phân rong Cladophora socialis bằng phức
hệ enzym ........................................................................................................... 45

vi


3.3.1. Nghiên cứu điều kiện tiền xử lý đến hiệu quả thủy phân bằng
enzym .......................................................................................................... 45
3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thủy phân bằng enzym đến
hiệu quả quá trình thủy phân........................................................................ 47
3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ enzym đến hiệu quả quá trình
thủy phân ..................................................................................................... 49
3.4. So sánh kết quả thủy phân bằng enzym và thủy phân bằng axit................... 52
3.5. Đánh giá kết quả thủy phân và sau lên men................................................. 54
3.6. So sánh hiệu suất thủy phân và kết quả lên men với các nguồn nguyên
liệu khác ............................................................................................................ 56
KẾT LUẬN........................................................................................................... 58
Kiến nghị và đề xuất.............................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 59
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 64

vii


MỞ ĐẦU
Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa Đông Nam châu Á với hệ thống sông
suối dày đặc cùng với trên 3260 km bờ biển, 3000 đảo và quần đảo và hệ sinh thái
điển hình trong vùng nước thềm lục địa rộng lớn như các rạn san hô, rừng ngập
mặn, chuỗi đầm phá ven biển, các hệ cửa sông,... chúng không chỉ là nơi sinh sống
và phát triển của hàng vạn các loài thủy sinh vật mà còn là cơ sở rất quan trọng cho
sự phát triển kinh tế xã hội nói chung và nghề cá nước ta nói riêng. Cho đến nay
người ta đã bước đầu thống kê được khoảng 14.145 loài động vật thực vật đến các
loài động vật cao cấp khác.

Hiện nay, rong biển là đối tượng đang được thế giới quan tâm do rong biển
có chứa các thành phần hóa học quan trọng như: chất khoáng vô cơ, lipid, protein,
carbonhydrate,.., đồng thời đa dạng về chủng loại, phong phú về sản lượng, khả
năng sinh sản và sinh trưởng nhanh.
Các công trình nghiên cứu cho thấy khoảng 662 loài rong biển của Việt
Nam, đa dạng nhất là rong Đỏ (Rhodophyta) 309 loài, kế đến là rong Lục
(Chlorophyta) 152 loài, sau là rong Nâu (Phaeophyta) 124 loài và rong Lam
(Cyanophyta) có số lượng loài ít nhất – 76 loài. [5]
Trong số 662 loài rong biển, có 90 loài (chiếm gần 14% tổng số) là những
đối tượng kinh tế quan trọng cho các ngành công nghiệp hóa chất, dược liệu, thực
phẩm, thức ăn cho chăn nuôi và sử dụng làm phân bón, còn lại chưa được nghiên
cứu sử dụng hầu như bỏ phí chưa được khai thác.
Ngoài những ứng dụng trong các lĩnh vực kể trên, rong biển hiện còn đang
được thế giới quan tâm nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất nhiên liệu sinh học nhằm
thay thế cho nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt.
Hiện nay trên thế giới đang trong giai đoạn nghiên cứu và sử dụng rong biển
sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba (thế hệ thứ nhất là đường, bột ngũ cốc;
thế hệ thứ hai là bả mía đường, các sản phẩm phụ của nông nghiệp, phế thải của
gỗ,..). Rong biển không có lignin vì vậy có thể xem rong biển là vật liệu dễ phân

1


giải thành glucose hơn các thực vật trên cạn, đặc biệt hàm lượng carbonhydrate
trong một số loài rong rất cao từ 40% - 79,4% (Gelidium amansi) và hiệu suất
chuyển hóa của quá trình lên men ethanol khoảng 70%. Do đó, rong biển đang được
biết đến như là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất nhiên liệu sinh học của thế
hệ nhiên liệu sinh học thứ ba. Bên cạnh đó, sản lượng tự nhiên lớn, vòng đời sinh
trưởng ngắn, dễ thu hoạch, giá thành rẻ và đặc biệt là không cạnh tranh với đất nông
nghiệp và không sử dụng nước ngọt.

Mục đích: Nghiên cứu điều kiện xử lý thủy phân rong biển, sử dụng làm nguyên
liệu cho sản xuất cồn.
Đối tượng nghiên cứu: Rong lục Cladophora socialis
Phạm vi nghiên cứu: Xác định các điều kiện thích hợp để thủy phân polysacchrid
rong Cladophora socialis bằng phương pháp thủy phân axit và phương pháp thủy
phân enzym thành các mono, oligo saccharide nhằm làm nguyên liệu trong sản xuất
ethanol sinh học.
Ý nghĩa khoa học của đề tài
Góp phần tìm nguồn nguyên liệu mới thay thế cho các nguồn nguyên liệu phổ
biến trong sản xuất bioethanol hiện nay đang ảnh hưởng đến an ninh lương thực và
chất đốt.
Giải quyết vấn đề kỹ thuật trong sản xuất ethanol nhiên liệu.

2


Chương I: TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol trên thế giới
1.1.1. Tầm quan trọng và sự phát triển của nhiên liệu sinh học trên thế giới.
Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu năng lượng ngày một tăng, kéo theo
đó nguồn cung dầu mỏ ngày càng lớn. Nhằm đối phó với giá dầu không ngừng tăng,
nhiều quốc gia trên thế giới đề ra biện pháp khẩn cấp nhằm khuyến khích phát triển
các nguồn nhiên liệu thay thế, trong đó sản xuất nhiên liệu sinh học được nhiều
nước lựa chọn vì lợi ích lớn về kinh tế và môi trường.
Hiện nay có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục khai thác và sử dụng nhiên
liệu sinh học ở các mức độ khác nhau. Nhiên liệu sinh học được hiểu là nhiên liệu tái
tạo (Renewable Fuel) được sản xuất từ nguyên liệu sinh học - sinh khối. Nhiên liệu
sinh học dùng làm nhiêu liệu cho ngành giao thông bao gồm: Dầu thực vật sạch,
ethanol, diesel sinh học, dimetyl ether (DME), ethyl tertiary butyl ether (ETBE) và các
sản phẩm từ chúng.

Châu Mỹ với điều kiện tự nhiên thích hợp cho phát triển nguồn nguyên liệu
và có trình độ khoa học kỹ thuật cao, hiện tại đang là châu lục phát triển nhiên liệu
sinh học mạnh mẻ nhất. Tại châu Mỹ, Brasil là nước đi đầu về sản xuất nhiên liệu
sinh học (biofuel). Brasil là quốc gia đầu tiên sử dụng ethanol làm nhiên liệu ở quy mô
công nghiệp từ năm 1970. Tất cả các loại xăng ở quốc gia này đều pha khoảng 25%
ethanol (E25), mỗi năm tiết kiệm được trên 2 tỷ USD do không phải nhập dầu mỏ.
Hiện tại, ở nước này có 3 triệu ôtô sử dụng hoàn toàn ethanol và trên 17 triệu ôtô sử
dụng E25. Thành công này bắt nguồn từ chương trình Proalcool của Chính phủ được
thực thi từ năm 1975, chương trình này đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác
tham khảo. Hiện nay Brazil đang là nước mà 90% các ô tô mới đã được lắp thiết bị
sử dụng xăng ethanol. Năm 2010 Brazil mở rộng quy mô sản xuất nhiên liệu sinh
học bao gồm xăng ethanol và diesel sinh học theo tinh thần nâng cao sản lượng,
thúc đẩy tiêu thụ, đa dạng hóa nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. Từ 2010 đến
2019 Brazil sẽ đầu tư ít nhất là 540 tỷ USD để phát triển nguồn năng lượng. Trong

3


đó nguồn nhiên liệu xanh sẽ được đầu tư 38 tỷ USD để phát triển diesel sinh học và
ethanol từ mía (sao cho có sản lượng 64 tỷ lít vào năm 2019). Công ty Petrobas và
Công ty Galp cùng đầu tư 530 triệu USD để sản xuất diesel sinh học. Brazil hy
vọng hợp tác với Nam Phi để phát triển nhiên liệu sinh học, vì nam Phi và nhiều
quốc gia Châu Phi có tiềm lực lớn về nhiên liệu sinh học. [40]
Năng lượng sinh học sẽ góp phần đa dạng hóa nguồn năng lượng, thúc đẩy
tăng trưởng kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm nhà kính. Vì vậy nhiều quốc gia, trước hết
là Mỹ có kế hoạch đầu tư lớn vào lĩnh vực này. Ngày 8-1-2010 Chính phủ Mỹ phê
chuẩn 2,3 tỷ USD để hỗ trợ cho các nguồn năng lượng xanh. Ngày 3-2-2010 Chính
quyền Obama và Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đã cùng công bố Tiêu
chuẩn nhiên liệu tái tạo (RFS) để thúc đẩy việc phát triển nhiên liệu sinh học. Theo
kế hoạch thì đến năm 2022 nhiên liệu tái tạo phục vụ giao thông ở Mỹ mỗi năm

phải đạt tới 36 tỷ gallon (1 gallon=3,785 lít) . Tháng 11-2010, EPA xác định cuối
năm 2011 phần nhiên liệu sinh học từ chất xơ (cellulose) phải đạt tới 6,6 triệu
gallon, phần diesel sinh học phải đạt 800 triệu gallon, phần nhiên liệu sinh học tiên
tiến (advanced biofuel) phải đạt 1,35 tỷ gallon , phần nhiên liệu có thể tái sinh phải
đạt 13,95 tỷ gallon. Hiện nay xăng E15 (15% ethanol) được coi là sử dụng an toàn
cho ô tô ở Mỹ. Các nguồn nhiên liệu mới được khuyến khích cụ thể bằng chính sách
miễn giảm thuế. Nhờ sự hỗ trợ 80 triệu USD từ Bộ Nông nghiệp Mỹ mà Công ty
nhiên liệu Range sẽ nâng sản lượng hàng năm của ethanol từ cellulose lên đến 20
triệu gallon. Ngày 2-6-2010 Bộ năng lượng Mỹ (DOE) đã hỗ trợ 5 triệu USD để
phát triển nguồn năng lượng sinh học phi lương thực. Chính phủ và Bộ Hải quân
Mỹ (DON) rất quan tâm đến các nhiên liệu sinh học tiên tiến và hệ thống các nhiên
liệu tái sinh khác. Dự kiến đến năm 2020 toàn bộ thiết bị quân sự trên bờ và dưới
biển của Mỹ đều được thay thế 50% năng lượng tiêu dùng bằng các nguồn năng
lượng thay thế. Đến năm 2020 hải quân Mỹ sẽ được cung cấp khoảng 330 triệu
gallon nhiên liệu sinh học. Dự toán của Bộ năng lượng Mỹ cho năm 2011 là 28,4 tỷ
USD, trong đó dành cho các nghiên cứu về năng lượng sinh học là 220 triệu USD.
Về nhiên liệu sinh học tiên tiến DOE dành ra 80 triệu USD để hỗ trợ nghiên cứu,

4


trong đó có phần nghiên cứu nhiên liệu từ sinh khối tảo, nhiên liệu xanh trong
không trung…DOE cũng dành 21 triệu USD giúp cho Công ty RW Beck để xúc
tiến nghiên cứu về nhiên liệu sinh học tiên tiến. Ngày 31-3-2010 DOE lại hỗ trợ 18
triệu USD để giúp Phong thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley thành lập đơn vị
phát triển quá trình nhiên liệu sinh học tiên tiến (PDU). Chương trình Sinh khối
(Biomass Program) cũng được hỗ trợ 718 triệu USD để thương mại hóa các nhiên
liệu sinh học tiên tiến, mục tiêu là phải đạt tới 950 triệu gallon vào năm 2020. Ngày
28-6-2010 DOE đã quyết định hỗ trợ 24 triệu USD cho 3 dự án nghiên cứu nhiên
liệu sinh học từ tảo[42].

Chính phủ Canada đã yêu cầu từ ngày 15-12-2010 trở đi trong xăng phải có
5% các nhiên liệu có thể tái tạo. Ngày 5-6-2010 Chính phủ Canada quyết định hỗ
trợ khoảng 4,7 triệu USD để giúp tỉnh Nova Scotia nuôi cấy tảo biển trên quy mô
lớn để sản xuất nhiên liệu sinh học. Ngày 9-4-2010 Chính phủ Canada cũng quyết
định đầu tư 4 triệu đôla Canada để giúp Công ty Woodland phát triển ethanol sinh
học từ cellulose ở các nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp. Công nghệ này không tạo
ra các chất thải độc hại và không sử dụng tới lương thực.
Liên minh Châu Âu (EU) quyết định giảm thiểu phát tán khí nhà kính và
giảm nhu cầu nhập khẩu xăng dầu bằng cách thực hiện mục tiêu thay thế 10% nhiên
liệu dùng trong vận tải bằng các nhiên liệu tái tạo. Hội đồng EU đề nghị xác nhận
việc ứng dụng các nguồn nhiên liệu sinh học. Có 14 quốc gia trong EU thỏa thuận
hợp tác nghiên cứu và triển khai sản xuất nhiên liệu sinh học. EU dành ra 37 triệu
Euro (trong đó 23 triệu Euro lấy từ FP7) để hỗ trợ sự nghiệp này. Chính phủ Đức
xác định đến năm 2020 ở nước này nguồn năng lượng có thể tái sinh ít nhất cũng
phải đạt 30% tỷ lệ điện năng được sử dụng. Chính phủ Pháp huy động 1,35 tỷ Euro
để hỗ trợ cho sự phát triển nhiêu liệu sinh học và các nguồn năng lượng tái sinh.
Pháp còn huy động thêm 2 tỷ Euro từ tư nhân để hỗ trợ cho các dự án quan trọng
này. Phần Lan quyết định trong 10 năm tới, mỗi năm huy động 327 triệu Euro để
dành cho các nguồn năng lượng tái sinh. Nhờ phát triển các nguồn năng lượng tái
sinh mà Phần Lan đến năm 2020 sẽ giảm thiểu mỗi năm được đến 7 triệu tấn CO2

5


thải loại vào không khí. Ngoài ra, khối cộng đồng châu Âu (EU) đặt mục tiêu tăng
tỷ lệ nhiên liệu xanh lên 6% vào năm 2015. Để thực hiện mục tiêu trên, (EU) trợ
cấp 45 euro cho nông dân trồng các loại cây nguyên liệu.[41].
Tại châu Á, Trung Quốc mỗi ngày sử dụng 2,4-2, 5 triệu thùng dầu, trong số
đó có tới 50% phải nhập khẩu. Để đối phó với sự thiếu hụt năng lượng, một mặt Trung
Quốc đầu tư lớn ra ngoài lãnh thổ để khai thác dầu mỏ, mặt khác tập trung khai thác, sử

dụng năng lượng tái tạo, đầu tư để nhiều cơ sở khoa học nghiên cứu về nhiên liệu sinh
học . Đầu năm 2003, xăng E10 (10% ethanol và 90% xăng) đã chính thức được sử
dụng ở 5 thành phố lớn và sắp tới sẽ mở rộng thêm tại 9 tỉnh đông dân cư khác. Dự
kiến, ethanol nhiêu liệu sẽ tăng khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020. Trung Quốc là nước
sản xuất ethanol lớn thứ ba thế giới, Trung Quốc đang xây dựng các nhà máy sản
xuất ethanol sinh học lớn nhất thế giới từ ngô và đang sản xuất thí điểm biofuel từ
sắn, mía và khoai tây. Cuối năm 2005, nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu công suất
600.000 tấn /năm (lớn nhất thế giới) đã đi vào hoạt động tại Cát Lâm. Tháng 6.2006,
Quốc hội Trung Quốc đã thông qua Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệp
hoá thân thiện môi trường. Ngoài ra, Trung Quốc đưa ra các chính sách ưu tiên sản
xuất và sử dụng diesel sản xuất từ mỡ động vật và dầu thực vật. Các sản phẩm này
được miễn thuế nếu lượng dầu hay mỡ chiếm không dưới 70%. Ngoài ra Trung
Quốc chủ trương phát triển các nguồn điện năng từ sinh khối phụ phẩm nông lâm
nghiệp để hạ giá thành từng đơn vị tiêu thụ điện [41]
Ấn Độ hiện tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng dầu mỏ /ngày nhưng có tới 70% phải
nhập khẩu. Chính phủ đã có kế hoạch đầu tư 4 tỷ USD cho phát triển nhiên liệu tái tạo,
mỗi năm sản xuất khoảng 3 tỷ lít ethanol. Từ tháng 1.2003, 9 bang và 4 tiểu vùng đã sử
dụng xăng E5, thời gian tới sẽ sử dụng ở các bang còn lại, sau đó sử dụng trong cả
nước. Để phát triển diesel sinh học dùng cho giao thông công cộng, Chính phủ có kế
hoạch trồng các cây có dầu, đặc biệt là dự án trồng 13 triệu hécta cây Jatropha curcas
/physic nut (cây cọc rào, cây dầu mè) để năm 2010 thay thế khoảng 10% diesel dầu
mỏ.[41]

6


Thái Lan cũng đã bắt tay vào phát triển nhiên liệu sạch với hơn mười nhà
máy sản xuất ethanol từ mía và trấu đã và đang xây dựng hơn. Từ năm 1985, Thái
Lan đã huy động hàng chục cơ quan khoa học đầu ngành để thực thi dự án Hoàng gia
phát triển công nghệ hiệu quả sản xuất ethanol và diesel sinh học từ dầu cọ. Năm 2001,

nước này đã thành lập ủy ban ethanol nhiên liệu quốc gia (NEC) do Bộ trưởng Công
nghiệp phụ trách để điều hành chương trình phát triển nhiên liệu sinh học . Năm 2003,
đã có hàng chục trạm phân phối xăng E10 ở Băng cốc và vùng phụ cận. Chính phủ
khẳng định E10 và B10 sẽ được sử dụng trong cả nước vào đầu thập kỷ tới. [39]
Ủy ban dầu cọ Malaixia (MPOB) cho biết, từ nay đến năm 2015 sẽ có 5 nhà
máy sản xuất diesel sinh học từ dầu cọ, với tổng công suất gần 1 triệu tấn để sử dụng
trong nước và xuất khẩu sang EU. Inđônêxia phấn đấu đến năm 2015 sẽ sử dụng B5
đại trà trong cả nước. Ngoài dầu cọ, sẽ đầu tư trồng 10 triệu ha cây J.Curcas lấy dầu
làm diesel sinh học.
Từ năm 2010 đã có 3 nhà máy ở Nhật Bản sản xuất xăng sinh học và cả
nước có trên 2000 trạm bán xăng sinh học. Các nhà máy này đã chuyển hóa thân
mía và rơm rạ lúa mỳ thành ethanol (càng thấy việc sản xuất từ sắn ở nước ta là
không hợp lý). Trộn 43% cồn sinh học với 57% khí thiên nhiên để tạo thành Ethyl
tert-butyl ether (ETBE), lại trộn với 99% xăng để tạo thành xăng sinh học. Nhờ đó
mà CO2 thải ra rất ít, có lợi lớn cho môi trường.
Các hãng dầu mỏ lớn như Shell và British Petroleum cũng đầu tư mạnh vào
việc sản xuất biofuel. Shell trở thành nhà phân phối lớn nhất thế giới cung cấp
ethanol sinh học thông qua mạng lưới các trạm bán xăng của hãng trên toàn cầu.
Các công ty như Du Pont và Volkswagen cũng vào cuộc, chiếm một phần trong thị
trường trị giá hơn 20 tỷ USD này.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ethanol từ rong biển
1.1.2.1. Các dự án đầu tư phát triển sản xuất ethanol từ rong biển
Tại Nhật, dự án Sunrise (Aizawa, 2007) [13]sản xuất biethanol từ rong biển
Sargassum được nuôi trồng ở ngoài biển Nhật Bản. Kế hoạch của họ bắt đầu vào

7


năm 2012, phát triển công nghệ nuôi rong biển vào năm 2016, và thiết lập một quy
trình sản xuất khoảng năm 2020.

Tại Na Uy, dự án sản xuất ethanol và các sản phẩm Lipids, Proteins, Iodine
từ rong biển theo quỹ tài trợ của BAL’s R&D bắt đầu từ cuối năm 2010.
Tại Hàn Quốc, dự án 275 triệu USD trong 10 năm để sản xuất 400 triệu
gallon vào năm 2020 xấp xỉ 13% nhu cầu tiêu thụ trong nước. Dự án sẽ nuôi trồng
rong biển trên diện tích 8.600 ha.
Dự án giữa Indonesia và Hàn Quốc phát triển nhiên liệu sinh học dựa trên
các nguồn nguyên liệu rong biển của Indonesia và sử dụng công nghệ sản xuất
nhiên liệu sinh học của Hàn Quốc [43]. Tương tự một dự án giữa chính phủ
Philippin và Viện Kỹ thuật công nghệ Hàn Quốc, đầu tư 5 triệu USD để trồng 250
acre rong biển và sản xuất ethanol từ công nghệ Hàn Quốc.
Dự án Sea Gardens Project của trường University of Costa Rica với tài trợ của
World Bank để nuôi trồng rong biển sản xuất bioethanol [44].
Dự án Biomara, phối hợp giữa Hiệp hội Khoa học Biển Scotland và Liên
minh châu Âu với sự điều hành của 2 chính phủ Ailen và Scotland, với mục tiêu sản
xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba từ sinh khối tảo. Đã đầu tư 8 triệu USD vào
năm 2009, để đánh giá tiềm năng rong biển và chọn dòng miccroalgae để sản xuất
quy mô công nghiệp.
Tại Chile, dự án sản xuất ethanol từ rong biển của Chile giữa BioArchitecture Lab (BAL) với Công ty dầu khí ENAP và trường Đại học Los
Angeles. Đã đầu tư 5 triệu USD từ năm 2010 để sản xuất 165 triệu lít ethanol vào
năm 2012.
Tại Ý, dự án giữa thành phố Venice JV và Nhà máy điện, đã đầu tư 200 triệu
Euro để sản xuất 40 MW bằng nhiên liệu từ rong biển cung cấp cho 1/2 nhu cầu
điện của thành phố và cảng.
Tại Mỹ, các công ty tham gia vào dự án Nghiên cứu Năng lượng sản xuất
nhiên liệu từ rong biển gần đây và đã được Oilgae (2010) thống kê vào danh sách
các công ty tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển (Bảng 1.1).

8

Bảng 1.1: Các công ty đang tham gia sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển

Công ty

Hoạt động

Seaweed Energy Solutions (Bồ Đào Nuôi biển và chuyển đổi thành khí ga và
Nha)

ethanol

Green

Gold

Algae

and

Seaweed

Sciences, Inc (Mỹ)
Butamax

Advance

Fuels-Dupont- Nuôi biển rong Bẹ và chuyển đổi thành

BioArchitecture Lab-Statoil (Mỹ)

ethanol và butanol
Nuôi ao đất và sử dụng khí CO2 từ nhà

Seambiotic Ltd (Ireland)

máy điện- Irael
Sản xuất Biodiesel từ rong biển

Oil Fox (Pháp)
Economic

Development

Nuôi ao đất chuyển đổi ethanol

Corporation

(CORFO) and Bio-Architecture Lab Sản xuất ethanol từ rong biển
(BAL)-( Chilean)
Blue Sun Energy (Mỹ)

Sản xuất nhiên liệu máy bay

Holmfjord AS8 (Na Uy)

Sản xuất nhiên liệu từ rong biển

Sea Gardens Project at the University of
Costa Rica

Sản xuất nhiên liệu từ rong biển
Sản xuất nhiên liệu từ rong biển

Dự án Sunrise (Nhật)

Sargassum

Năm 2007, các nhà nghiên cứu của trường Đài học Công nghệ và Khoa học
biển (Tokyo University of Marine Science and Technology), viện Nghiên cứu
Mitsubishi (Mitsubishi Research Institute), Viện Công nghiệp nặng (Mitsubishi
Heavy Industries) có kế hoạch triển khai dự án mang tên “Ocean Sunrise Project”,

9


dự án sẽ thành lập nông trại rong biển và xây dựng nhà máy sản xuất ethanol từ
rong biển. Dự kiến sản xuất 5,3 tỉ gallons ethanol mỗi năm (Aizawa, 2007)[13].
Ở Đan Mạch, các viện nghiên cứu và trường đại học như National
Evironmental Research Institute (NERI), Technological University ò Denmark (Rio
DTU), Danish Technology Institute đã chuẩn bị dự án nghiên cứu tiềm năng sản
xuất Ethanol từ rong lục Ulva sp.
Ở Irael, với dự án kỹ thuật xanh “Green Technology”, đã sản xuất thành công
ethanol từ rong biển và tính toán được rằng cứ 5 kg rong khô sẽ sản xuất được 1 lít
nhiên liệu sinh học. (Irael Seambiotic Ltd)
1.1.2.2. Hiệu suất kinh tế ethanol từ rong biển
Rong biển chứa hàm lượng carbohydrate khoảng 50-60% khối lượng khô đã
được báo cáo trong 50 năm qua. Khả năng sản xuất ethanol từ rong biển có thể được
tính toán: một hàm lượng carbohydrate khoảng 60% khối lượng khô và hệ số chuyển
đổi đường đơn thành ethanol là 0,4 (Keating, 2004) [23]. Với 1 g đường lên men có
thể sản xuất được 0,4 g ethanol. Tương ứng với 0,22 kg hoặc 0,27 L ethanol từ 1 kg

rong biển khô, tương đương với khoảng 0,054 L ethanol/ kg khối lượng ướt (Kraan,
2010; Morchio, 2009) [25, 32].
Theo Aizawa (2008) [12], ethanol sản xuất từ rong Mơ ở Nhật Bản được ước
tính là khoảng 29,6 kg ethanol/1 tấn nguyên liệu rong tươi hoặc khoảng 38 lít ethanol
(Bảng 1.2). theo tác giả đề xuất để sử dụng rong biển làm nguyên liệu cho năng
lượng cần cắt giảm bớt chi phí sản xuất như chi phí lao động cần phải được tự động.
Hiện nay, nhà nước Nhật Bản kế hoạch sản xuất ethanol từ rong Mơ với dự định giá
mua nguyên liệu khoảng 60-70 yên/lít để sản xuất ethanol ở giá 100 yên/lít ethanol.
Do đó rong biển để sản xuất ethanol với giá tương đương 2 yên/kg tươi rong Mơ
(Aizawa, 2008) [12].
Từ đó có thể tính 1 tấn rong khô bằng 5 tấn rong tươi và sản xuất được 190 L
ethanol (38 lít ethanol/1 tấn nguyên liệu rong tươi) thành tiền là 3.800.000 Đồng (Đ),
với giá mua nguyên liệu khoảng 60-70% giá thị trường (giá ethanol hiện nay là

10


20.000Đ/lít) tương ứng là 2.280.000-2.660.000 Đ/tấn rong khô. Do đó giá nguyên liệu
thu mua để sản xuất ethanol có thể dao động trong khoảng 2.100-2.500 Đ/kg khô.
Giá nguyên liệu = 60 % x 190 L ethanol x 20.000 Đ/L = 2.280.000 Đ/tấn khô.
Bảng 1.2: Hiệu suất sản xuất ethanol từ một số nguyên liệu (Aizawa, 2008) [12]

Hiệu suất

Độ ẩm nguyên

Hàm lượng

liệu

carbohydrate

(kg/tấn)

(L/tấn)

Bắp

14,5%

70,6%

360,8

462,6

Lúa mạch (Barley)

14,0%

76,2%

389,5

499,3

Lúa mì (Wheat)

10,0%

75,2%

384,4

492,8

Gạo

15,5%

73,8%

377,2

483,6

Khoai tây ngọt

66,1%

31,5%

161,0

206,4

Khoai tây

79,8%

17,6%

90,0

115,3

Mía

60,0%

15,0%

76,7

98,3

90,0%

5,8%

29,6

38,0

Nguyên liệu

Rong biển tươi (Sargassum
horneri)

Sản xuất ethanol từ rong Đỏ đã được nghiên cứu ở Hàn Quốc (Kim, 2008)

[24], các tác giả đã nghiên cứu thủy phân rong Đỏ nguyên liệu thành
monosaccharide gồm glucose, galactose, 3,6 anhydro-l-Galactose, rhamnose,
xylose, mannose với hàm lượng 3,5 % glucose và 25,1% galactose và lên men bằng
tổ hợp nấm men Saccaromyces servisiae, Sarcina ventriculi, Kluyveromyces
fragilis, Zygomomonas mobilis, Kluyveromyces marxianus IMB3, Brettanomyces
custersii, Clostridium acetobutylicum, Clostridium beijerinckii, Clostridium
aurantibutylicum và Clostridium tetanomorphum. Những kết luận cho thấy, rong
Đỏ chứa 50-70% carbohydrate, trong đó có 56,2% galactose. Vì vậy mỗi kg rong
biển chứa 0,3934 kg galactose. Và mỗi kg galactose sản xuất được 0,511 kg ethanol

11


(Thomas et al., 1980) [37]. Như vậy 1 kg rong Đỏ khô có thể sản xuất khoảng 0,201
kg ethanol (Lee, 2011; Goh, 2010) [17, 26]
1 kg rong khô = (1 x 70%) kg carbohydrate = (1 x70%)(56%)kg galactose
= (1 x 70%)(56%)(0,39) kg ethanol = 0,201 kg ethanol
Nhưng một số tác giả khác khi nghiên cứu sản xuất ethanol cho thấy hiệu
suất thấp hơn và tương đương nhau nằm trong khoảng 0,08 kg/kg rong khô (Goh &
CS,2010) [17]

, hoặc 0,15 L/kg rong khô hay 0,12 kg ethanol/kg rong khô

(Morchio, 2009) [32] , hoặc 0,10 kg ethanol/kg (Horn, 2000) [18].
Tương tự, rong Lục đã được nghiên cứu sản xuất ethanol ở Đan Mạch
(National Environmental Research Institute, Aarhus University). Tinh bột từ rong
Lục chiếm 40-50% và fibrin dưới 5%, dễ lên men hơn carbohydrate từ rong Nâu khi
sử dụng những dòng vi khuẩn thông thường như nấm men (Bruton, 2009; Aresta,
2005) [15,14].
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol ở Việt Nam

1.2.1. Thực trạng tình hình sản xuất và tiêu thụ ethanol hiện nay
Hiện nay với sự phát triển mạnh mẻ khoa học kỹ thuật nhiều loại nhiên liệu
có nguồn gốc sinh học đã được phát hiện và ứng dụng rộng rãi. Trong tất cả các loại
nhiên liệu đã được phát hiện, ethanol là nhiên liệu được sử dụng phổ biến nhất trên
nhiều quốc gia. Nguyên nhân Ethanol là nhiên liệu sinh học dễ sản xuất có nguồn
nguyên liệu sản xuất đa dạng và phong phú.
Theo nghiên cứu của các tác giả “Quá trình sản xuất ethanol là một quá trình
chuyển hóa sinh học dưới xúc tác của nấm mem và một số vi sinh vật khác cơ chất
sẽ được chuyển hóa thành etylic” (Nguyễn Đức Lượng, 2006) [3]. Nguồn cơ chất
mà vi sinh vật cần là nguồn carbohydrate. Carbohydrate là một trong những thành
phần quan trọng có trong vật chất hữu cơ, là nguồn năng lượng thiết yếu trong chu
trình sống của sinh vật và chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần hóa học sinh khối thực
vật. Vì vậy sinh khối thực vật là nguyên liệu chính cho sản xuất ethanol.
Từ những năm 70 của thế kỷ XX, các nước trên thế giới đã bắt đầu nghiên
cứu và sản xuất thành công nhiên liệu sinh học từ đường, bột ngũ cốc gọi là nhiên

12


liệu sinh học thế hệ thứ nhất. Năng suất ethanol trung bình dao động từ 2.100 đến
5.600 lít/ ha đất trồng trọt tùy thuộc vào từng loại cây trồng. Đối với các loại hạt,
năng suất ethanol thu được vào khoảng 2.800 lít/ha, tức là vào khoảng 3 tấn nguyên
liệu hạt sẽ thu được 1 tấn ethanol (Phạm Văn Ty, 2006) [8].
Tại Việt nguồn nguyên liệu phổ biến nhất được sử dụng sản xuất cồn tại các
nhà máy trong nước có nguồn gốc tinh bột, mía. Nhiều loại cây như sắn, ngô, mía,...
có thể sản xuất cồn sinh học mà ở Việt Nam lại có nhiều vùng đất rất thích hợp với
các loại cây trồng này. Sản lượng sắn cả nước năm 2007 là hơn 7 triệu tấn, mía
đường hơn 14 triệu tấn và ngô gần 4 triệu tấn. Với sản lượng này có thể đáp ứng
được cho nhu cầu sản xuất cồn sinh học ở quy mô vừa và nhỏ. Ước tính Việt Nam
có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu như có sự điều chỉnh về sản

lượng và diện tích cây trồng.
Hiện nay với sự đầu tư của nhà nước nhiều nhà máy sản xuất cồn đã đi vào
hoạt động. Là một doanh nghiệp lớn của Việt Nam, nhận thức được tầm quan trọng
của NLSH đối với vấn đề an ninh năng lượng, tập đoàn dầu khí quốc gia
(PetroVietnam) đã đưa ra "Kế hoạch và Chương trình triển khai các dự án NLSH
đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025" với nội dung tổng quát gồm phát triển sản
xuất, chế biến, kinh doanh và phân phối các loại NLSH. Thực hiện kế hoạch này,
trong thời gian qua, PetroVietnam đã phối hợp với các bộ ban ngành và các địa
phương triển khai tốt công tác đầu tư xây dựng 3 nhà máy sản xuất cồn sinh học đặt
tại 3 miền Bắc, Trung, Nam với công suất mỗi nhà máy là 100.000 m³ cồn/năm.
Trong đó, tập đoàn giao Tổng Công ty Dầu Việt Nam (PV Oil) trực tiếp làm chủ
đầu tư 2 nhà máy ở tỉnh Phú Thọ và Bình Phước, còn tập đoàn trực tiếp làm chủ đầu
tư nhà máy Dung Quất ở Quảng Ngãi. Dự án đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất cồn
nhiên liệu (ethanol) tại Phú Thọ có số vốn 80 triệu USD, được xây dựng trên địa
bàn huyện Tam Nông với diện tích hơn 50 ha, dự kiến hoàn thành và đi vào hoạt
động trong cuối năm 2010. Vùng nguyên liệu trồng sắn và mía có diện tích
35.000ha đuợc đặt ngay tại Phú Thọ đủ để đảm bảo cho nhà máy hoạt động ổn định.
Nhà máy sản xuất ethanol tại Bình Phước với tổng mức đầu tư trên 80 triệu USD,

13


tiêu thụ khoảng 240.000 tấn sắn lát khô một năm. Sản phẩm của nhà máy là ethanol
biến tính sẽ được pha trộn với xăng của nhà máy lọc dầu Dung Quất để phân phối
trên thị trường cả nước. Nhà máy đã được khởi công xây dựng tháng 3/2010 tại xã
Minh Hưng, huyện Bù Đăng do Công ty TNHH nhiên liệu sinh học Phương Đông
(OBF) - thành viên PVOil - làm chủ đầu tư. Dự kiến thời gian xây dựng nhà máy là
21 tháng. Tháng 9/2010, Petro Vietnam đã tổ chức lễ khởi công xây dựng nhà máy
sản xuất ethanol Dung Quất. Dự án có tổng mức đầu tư khoảng 80 triệu USD, trên
diện tích 24,62 ha, do Công ty Cổ phần Nhiên liệu Sinh học Dầu khí miền Trung

(PCB) làm chủ đầu tư. Thời gian xây dựng nhà máy là 18 tháng. Đây là nhà máy
sản xuất nhiên liệu sinh học có quy mô đầu tư lớn nhất miền Trung hiện nay, sử
dụng công nghệ tiên tiến. Nhà máy sử dụng nguyên liệu sắn lát để sản xuất ethanol.
Vùng nguyên liệu chủ yếu của nhà máy tại tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh miền
Trung-Tây Nguyên. Bên cạnh các nhà máy sản xuất ethanol của Petro Vietnam, còn
có nhiều các dự án sản xuất NLSH của các công ty khác đã được triển khai thực
hiện. Điển hình là nhà máy sản xuất cồn sinh học - Nhà máy ethanol Đại Tân, đã
được khánh thành và chính thức cung cấp xăng cho thị trường tháng 8/2010. Nhà
máy có tổng vốn đầu tư khoảng 900 tỉ đồng đặt tại xã Đại Tân, huyện Đại Lộc,
Quảng Nam do Công ty CP Đồng Xanh đầu tư. Với công suất của nhà máy
là100.000 tấn ethanol/năm, nhà máy cần 300.000 tấn sắn khô mỗinăm. Ngoài ra sản
phẩm phụ của nhà máy là CO2 có công xuất 20 ngàn tấn/năm và 40 ngàn tấn phân
vi sinh/năm. Tháng 9/2009, nhà máy ethanol Đại Tân đã sản xuất thử mẻ sản phẩm
đầu tiên, từ tháng 4-6/2010 sản xuất 50% công xuất và từ tháng 7/2010 nhà máy đã
chạy từ 60-70% công suất [42]
Bioethanol là nhiên liệu sinh học được sản xuất và sử dụng đầu tiên tại nước
ta. Mặc dù vậy nguồn nhiên liệu này vẫn chưa được sử dụng phổ biến. Phần lớn
ethanol được sản xuất ra pha trộn với xăng tạo ra xăng E5, năm 2010 toàn quốc sử
dụng 100 nghìn tấn E5 bảo đảm đáp ứng 0,3% nhu cầu xăng dầu của cả nước.
Ngoài ra một lượng lớn ethanol được sản xuất bán cho các nước lân cận xuất theo
đường tiểu ngạch hoặc sử dụng vào mục đích chất đốt sinh hoạt.

14


1.2.2. Triển vọng về phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam
Nhiên liệu sinh học (NLSH) là loại nhiên liệu có nguồn gốc từ các vật liệu
sinh học như các loại thực vật (lúa mỳ, ngô, đậu tương, sắn,…), chất béo động thực
vật (mỡ động vật, dầu mè…), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, trấu, chất thải vật
nuôi…), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa,…). NLSH có thể chia làm các

loại: Cồn sinh học, dầu điêzen sinh học, khí sinh học.
Tại Việt Nam việc phát triển NLSH rất có triển vọng. NLSH có thể làm
nhiên liệu thay thế cho xăng dầu có nguồn gốc dầu mỏ. Là một đất nước có nền
nông nghiệp lâu đời, nên Việt Nam có nguồn sinh khối thực vật rất đa dạng diện
tích đất hoang hóa đồi núi còn nhiều. Nhiều giống cây trồng tại Việt Nam có thể sử
dụng làm nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học ethanol như sắn, ngô, mía, ngủ cốc và
nguồn sinh khối giàu cellulose..., ngoài ra với điều kiện tự nhiên thích hợp đã du
nhập được một số giống cây ngoại lai dùng làm cây nguyên liệu cho sản xuất diesel
(cây cộc rào Jatropha), bên cạnh đó các sản phẩm phụ có nguồn gốc lipid của quá
trình chế biến thủy sản cũng được sử dụng sản xuất nhiên liệu sinh học.
Chính sách hổ trợ và phát triển nhiên liệu sinh học của nhà nước bao gồm
nhiều đề án với các quyết định rõ ràng:
Đề án phát triển NLSH đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025 (Quyết định
177/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 20/11/2007
Quyết định 5368/QĐ-BCT của Bộ Công thương ngày 6/10/2008 và Quyết
định 2696/QĐ-BCT ngày 29/5/2009 về việc phê duyệt danh mục các đề tài, dự án
để tuyển chọn để thực hiện trong năm 2009, 2010 nhằm mục đích hiện thực hóa Đề
án phát triển NLSH đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025
Quyết định 1842/QĐ-BNN-LN về phê duyệt Đề án “Nghiên cứu, phát triển
và sử dụng sản phẩm cây cọc rào (Jatropha curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn 20082015 và tầm nhìn đến 2025
Thông tư liên tịch 147/2009/TTLT-BTC-BCT ngày 21/7/2009 Quy định chế
độ quản lý, sử dụng kinh phí ngân sách nhà nước thực hiện Đề án phát triển nhiên
liệu sinh học.

15


Sự đầu tư mạnh mẻ của các tập đoàn công ty nhà nước và các công ty tư
nhân trong và ngoài nước. Đi đầu trong lĩnh vực này là Tập đoàn Dầu khí quốc gia
(PetroVietnam), bên cạnh đó còn có một số công ty Tổng Công ty Dầu Việt Nam,

TNHH Nhiên liệu Sinh học Phương Đông, Công ty Cổ phần Nhiên liệu Sinh học
Dầu khí miền Trung, Công ty CP Đồng Xanh, Công ty xuất khẩu cá da trơn Agifish,
Tập đoàn Saigon Petro, Công ty đồ uống Sài Gòn (SABECO).
1.3. Nguyên liệu sản xuất ethanol từ rong biển
1.3.1. Thành phần hóa học của các loại rong biển
Bảng 1.3: Thành phần hóa học tế bào thực vật trên cạn. (Kim , 2008) [24]
Các loại sinh

Thực vật mộng

Thật vật

khối

nước (%)

thân thảo (%)

Celluloses

16,2

31,7

41,3

65,6

Hemicelluloses

55,5

40,2

32,9

11,2

Lignin

6,1

4,1

25,6

3,1

Proteins

12,3

12,3

2,1

3,5

Ash

22,4

5,0

1,0

16,7

Total

112,5

93,3

102,9

100,1

16

Gỗ (%)

Rác thải
nông nghiệp (%)