Bài báo cáo môn học năng lượng xanh năng lượng sinh học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM & CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LỚP: CNTP0215
--- o O o ---

BÁOCÁO
CÁOTHIẾT
THIẾTKẾ
KẾNHÀ
NHÀMÁY
MÁY
BÁO
NĂNG LƯỢNG SINH HỌC − NĂNG LƯỢNG XANH TRONG SẢN XUẤT

1


NĂNG LƯỢNG SINH HỌC − NĂNG LƯỢNG XANH TRONG SẢN XUẤT

Giáo viên hướng dẫn

Thành viên nhóm

Th.S Lư Văn Lil

Trần Thị Ánh Tuyết

1500417

Võ Trọng Nhân

1500044

Lê Thị Bích Thảo

1500157

Phan Quốc Vinh

1500354

Nguyễn Thanh Phương 1500040
Huỳnh Trí Thông

1500200

Lương Thanh Xuân

1500573

2


3

4
2

NĂNG LƯỢNG XANH

•

ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH CNTP

•

3

•

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NĂNG LƯỢNG

1

•

HIỆN TRẠNG

NỘI DUNG


1. HIỆN TRẠNG
Môi trường hiện nay đã và đang bị ô nhiễm với mức độ ngày càng tăng, đe doạ trực tiếp đến sự sống của tất cả các loại sinh vật
trong đó có con người. Nhiệt độ ngày càng tăng lên, hàng loạt các thiên tai như động đất, sóng thần, lũ lụt…

4


1. HIỆN TRẠNG

Vấn đề cấp thiết hiện nay là cần tìm cách khắc phục những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường.

Thủ phạm chính gây ô nhiễm môi trường đó là các khí nhà kính cacbon dioxide, metane, nitro oxide,…được thải ra chủ
yếu trong các quá trình đốt nhiên liệu như xăng dầu, than đá,… để thu năng lượng và năng lượng ấy gọi là năng lượng
bẩn.

5


Vậy làm thế nào để có năng lượng để sử dụng mà không làm ô nhiễm môi trường?

Một loạt các loại năng lượng xanh đã được thế giới
nghiên cứu và đưa vào sử dụng.
Trong đó có năng lượng sinh học như một phương
hướng giải quyết cho vấn đề nhiên liệu hoá thạch hiện
nay đang dần trở nên cạn kiệt

6


Vì vậy để cải thiện tình trạng môi trường đang ngày càng xấu đi chúng ta cần nghiên cứu và đưa ra
những nguồn năng lượng mới không gây ô nhiễm môi trường (năng lượng xanh) và sử dụng nó trong
sản xuất để giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường.

7


2.1. NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

Khí metan

Năng lượng sinh khối

Ethanol sinh học

Năng lượng sinh học

Năng lượng nội nhân

Trực tiếp từ bên trong cơ
thể người

8


2.1 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

etanol sinh học là một loại
nhiên liệu nhân tạo tương

Khí mêtan – sản phẩm

lai có thể dùng làm nhiên

phân huỷ của vi sinh vật –

liệu thay cho xăng và than

và là một trong các khí nhà
kính có nguy cơ làm ô

Năng

nhiễm môi trường

lượng

đá

sinh khối

Năng lượng sinh khối hiện nay đang được đánh giá cao và là phương hướng áp dụng của nhiều quốc gia trên thế giới.

9


2.1 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

Năng lượng nội nhân là nguồn năng lượng chỉ được thể hiện ở một
số ít người “có khả năng đặc biệt” và một số trường hợp đặc biệt
nên nó vẫn còn là bí ẩn đối với các nhà khoa học. Bên cạnh đó
không ít người cho rằng năng lượng nội nhân là không có thật, đó
chẳng qua chỉ là sản phẩm của mê tín dị đoan.

Năng lượng từ con người có thể làm đèn phát sáng
10


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI

Nguồn gốc

Thành phần

- Cây nông nghiệp: cây dương, mía, ngô,
lúa....
- Cây công nghiệp: cây bạch đàn, cọ dầu

- Gồm có: CH4 50 – 70%, CO2 20 –
50%, N2 0 – 10%, H2 0 – 1%, H2S 0 –
3% và còn lại là O2

- Các nguồn khác: xác chết ĐV, chất thải
sinh hoạt

- Siloxane (R2SiO)

→ VSV phân hủy sẽ tạo ra khí metan và nhiều khí khác →

khí thải sinh học (biogas)
11


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
Thành phần và nguồn gốc sinh khối

Sinh khối được lấy từ xác bả thực vật và động vật là những cơ thể có tổ chức sống, thành phần chủ yếu gồm có carbon,
hydro, oxi, nitơ, các oxít bazơ
12


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI

Nguồn sinh khối gỗ được lấy từ các loại cây nông nghiệp và công nghiệp
13


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
Các nguồn sinh khối khác như xác chết hay phân thối rửa của động vật, các chất thải sinh hoạt của con người khi
bị vi sinh vật phân hủy sẽ tạo ra metan và nhiều chất khí khác gọi là chất khí thải sinh học (biogas).

14


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
Sinh khối có thể được cải tạo để trở thành các dạng năng lượng hữu ích phục vụ cho đời sống thực tế.

Có nhiều cách để chuyển hoá năng lượng từ sinh khối sang các dạng năng lượng sử dụng khác như: nhiệt năng, điện
năng, hoặc các nguồn nhiên liệu sạch mới như nhiên liệu sinh học hay khí đốt sinh học.
15


 Sự chuyển hóa sinh khối sang năng lượng hữu ích

Sinh khối có thể được cải tạo để trở thành các dạng năng lượng hữu ích phục vụ cho đời sống thực tế.

Làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hoá thạch đang làm ô nhiễm môi trường
16


Có nhiều cách để chuyển hoá năng lượng từ sinh khối sang các dạng năng lượng như: nhiệt năng, điện năng, nhiên liệu sinh
học hay khí đốt sinh học.

Việc sử dụng năng lượng sinh khối để chuyển hoá sang
điện năng đang là một vấn đề nóng vì đây là là nguồn
năng lượng chính cần thiết nhất cho sản xuất và sinh
hoạt hằng ngày của con người

17


NỘI DUNG NHÓM ĐỀ CẬP CHỦ YẾU LÀ :

Điện năng

BIOGAS

Nhiên liệu động cơ đốt trong

18


CHUYỂN HOÁ ĐIỆN NĂNG
Nguyên tắc sản xuất điện năng từ biogas

Việc sản xuất điện năng từ sinh khối chủ yếu nhờ vào sự biến đổi khí sinh học (biogas). Trong đó chủ yếu là khí
methane (CH4). Trong quá trình phân huỷ các chất thải, methane bị lẫn với các chất khí khác như H2S, CO2…

Do đó, trước khi được đưa vào sản xuất điện năng, methane phải được làm sạch.
Quá trình làm sạch methane có tên gọi là quá trình nâng cấp biogas (Biogas Upgraders).

19

Các biogas tự nhiên được đưa qua một lò làm sạch, lò làm sạch này có tác dụng khử CO2, H2S, H2O và các chất bẩn khác
bằng phương pháp gọi là xử lý amin.

Sơ đồ xử làm sạch Methan
20


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI
Nguyên tắc sản xuất điện năng từ biogas
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

21


Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI

Thành phần hoá học của biogas

Hydro Sunfít (H2S)

Cacbonic (CO2)

chiếm 0 – 3%

khoảng 20-50

Metan (CH4)

Hydro (H2) chiếm 0 –

chiếm 50 – 70%

1%

 

Oxi ()
Nitơ (N2) chiếm 0 –

khoảng 55 – 75%

10%

hoặc từ 80 – 90%
22


2.1.1 NĂNG LƯỢNG SINH KHỐI

Lợi ích sử dụng biogas sản xuất điện năng.

Với việc chuyển hoá sang điện năng từ khí methane, vấn đề về thiếu thốn năng lượng và ô nhiễm môi trường được cải
thiện đáng kể.

Vấn đề về thiếu thốn năng lượng và ô nhiễm môi trường được cải thiện đáng kế
Cải thiện hệ vi sinh, xử lý chất thải hữu cơ, bảo vệ đất khỏi bạc màu và giảm phát thải khí nhà kính
Bên cạnh đó còn có một số lợi ích phụ khác giúp hiện đại hóa nông thôn.

23


NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Nhiên liệu sinh học dùng cho động cơ đốt trong là ethanol sinh học (C2H5-OH) hay còn gọi là bioethanol.
Ethanol có thể được sản xuất từ khí than hoặc sinh khối.

Người tiêu dùng đang dần thay thế nhiên liệu đốt trong cho xe máy, xe cơ giới là nhiên liệu sinh học thay vì sử
dụng xăng.
24


Ethanol sinh học (Bioethanol) là nguồn nhiên liệu có thể tái chế được và là nguồn nhiên liệu sạch so với xăng dầu.
Bioethanol được điều chế từ sự phân huỷ glucôzơ hoặc xenlulô lấy từ các nguồn thực vật và hoa màu trong nông nghiệp như:
mía, củ cải đường, bắp, sắn, khoai tây,...
Tuy nhiên, việc lấy xenlulose từ hoa màu để sản xuất ethanol hiện nay vẫn đang bị tranh luận về việc sử dụng ethanol tốt hơn
xăng dầu được bao nhiêu trong khi việc lấy xenlulose từ hoa màu quả thật không kinh tế khi mà lượng hoa màu bỏ ra là quá
lớn và cần nhiều diện tích đất trồng hoa màu hơn.

25