Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khả năng sử dụng nhiên liệu sinh học jatropha trên động cơ diesel

....

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp hà nội
-------------***-------------

Phạm thế hùng

Nghiên cứu khả năng sử dụng nhiên liệu
Sinh học jatropha trên động cơ diesel

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá
nông, nông nghiệp
MÃ số

: 60.52.14

Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. đặng tiến hoà

hà nội - 2010

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 1


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong q trình thực hiện luận văn
đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ

nguồn gốc.

Tác giả

Phạm Thế Hùng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... i


LỜI CẢM ƠN
ðược thực hiện luận văn Thạc sĩ là niềm hãnh diện cho mỗi kỹ sư. Với sự
dẫn dắt tận tình của Thầy PGS.TS ðặng Tiến Hồ tơi đã hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy là người đã trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ tơi
thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, giảng viên bộ môn ðộng Lực Khoa Cơ ðiện và tồn thể các thầy cơ trong Khoa Cơ ðiện- Trường ðại học
Nông nghiệp - Hà Nội.
Tơi cũng xin gửi lời cám ơn đến thầy cơ giáo đã trực tiếp giảng dạy tơi
trong khóa học và các thầy cô trong Khoa Sau ðại Học - Trường ðại Học Nông
nghiệp - Hà Nội.
Xin cảm ơn ban giám hiệu Trường ðại Học Cơng nghiệp Thành Phố Hồ
Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa học, và tơi cũng
xin gửi lời cám ơn tới các học viên Cao học khóa K17 đã cho tơi những lời góp
ý, động viên tơi trong q trình học cũng như hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn.
Tác giả

Phạm Thế Hùng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... ii

MỤC LỤC
MỞ ðẦU................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................1
2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài.......................................................................3
2.1. Mục ñích. ..............................................................................................3
2.2. Yêu cầu của ñề tài.................................................................................3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ñề tài. .............................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học. .................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................4
4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu. .................................................................4
4.1. ðối tượng nghiên cứu. ..........................................................................4
4.2. Phạm vi nghiên cứu. .............................................................................4
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG DẦU JATROPHA LÀM NHIÊN
LIỆU CHO ðỘNG CƠ DIESEL ...........................................................................5
1.1. Quá trình phát triển và sử dụng ñộng cơ Diesel trên thế giới và Việt Nam.........5
1.2. Khái quát về nhiên liệu sử dụng cho động cơ đốt trong..............................6
1.3. Tình hình nghiên cứu nhiên liệu thay thế trên thế giới. ............................18
1.4. Tình hình nghiên cứu nhiên liệu thay thế tại Việt Nam. ...........................20
1.5. Tình hình nghiên cứu nhiên liệu Jatropha cho động cơ đốt trong.............21
CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT....................................................................24
2.1. Phân tích tính chất nhiên liệu. ...................................................................24
2.1.1. Tính chất nhiên liệu diesel (Do). .....................................................24
2.1.2. Tính chất dầu Biodisel. ....................................................................35
2.1.3 Tính chất nhiên liệu Jatropha............................................................39
2.2. Hỗn hợp nhiên liệu. ...................................................................................44
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... iii


2.2.1. Yêu cầu. ...........................................................................................44

2.2.2. Phương pháp pha chế dầu Jatropha + Diesel...................................44
2.3. ðộng cơ sử dụng nhiên liệu thay thế. .......................................................45
2.4. ðặc ñiểm kết cấu ñộng cơ DongFeng- S1100N. .......................................47
CHƯƠNG III THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ðỊNH ðẶC
TÍNH ðỘNG CƠ .................................................................................................50
3.1. Mục đích thí nghiệm..................................................................................50
3.2. Thiết bị khảo nghiệm động cơ. ..................................................................50
3.4. Xây dựng module thí nghiệm-chuỗi đo trên máy tính. .............................55
3.5. Phương án và trình tự thí nghiệm. .............................................................57
3.6. Kết quả thí nghiệm.....................................................................................60
3.7. Phân tích kết quả................................................................................66
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ..................................................................................67
Kết luận.............................................................................................................67

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học và tính chất cơ bản của dầu thực vật..................15
Bảng 1.2 So sánh tính chất hóa lý cơ bản của các dầu thực vật và dầu Diesel ...16
Bảng 1.3. Tính chất hóa lý cơ bản của các Biodiesel ..........................................17
Bảng: 2.1. Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Diesel (TCVN 5689:2005).........24
Bảng 2.2 Mối quan hệ giữa tốc ñộ ñộng cơ và chỉ số Cetane..............................26
Bảng 2.3. Kết quả phân tích mẫu nhiên liệu Jatropha ........................................40
Bảng:2.4. So sánh một số tính chất của nhiên liệu Jatropha và Diesel................41
Bảng 3.1. ðặc tính kỹ thuật của động cơ DongFeng- S1100N...........................52

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... v

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong điều kiện nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu
liên tục tăng như hiện nay thì việc hợp tác nghiên cứu tìm ra nguồn năng lượng
mới, năng lượng tái tạo thay thế năng lượng truyền thống là một giải pháp cấp
thiết. Năng lượng sinh học nói chung là một loại năng lượng tái tạo, ñược coi là
một trong những nhiên liệu thân thiện với mơi trường. Do đó việc nghiên cứu
phát triển nguồn năng lượng sinh học có ý nghĩa hết sức to lớn ñối với vấn ñề an
ninh năng lượng thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng.
Nắm bắt xu hướng chung của thế giới và thực hiện sự chỉ đạo của Chính
phủ, Việt Nam đã tích cực triển khai nhiệm vụ tổ chức nghiên cứu, sản xuất và
thử nghiệm nhiên liệu sinh học ethanol,vv...Tình hình giá dầu bất ổn đã buộc
nhiều quốc gia có những đối sách mang tính đột phá trong việc tìm kiếm nguồn
nhiên liệu thay thế xăng dầu truyền thống.
Nguồn nhiên liệu sinh học ñược xem là một lĩnh vực mới mẻ. Theo các
chuyên gia năng lượng, nguồn nhiên liệu mới - còn có tên là “vàng xanh” - có
thể chiết xuất từ bất cứ cây cỏ gì mọc trên hành tinh chúng ta. Tại 30 quốc gia
ñang trồng hàng loạt những loại cây nơng nghiệp ngắn ngày có thể chế ra nhiên
liệu hồn tồn thay thế được nguồn xăng, dầu từ dầu thơ.
Theo đánh giá của các chun gia năng lượng, đây là nguồn nhiên liệu
phong phú và vơ tận, mà lồi người khơng cịn bị ám ảnh bởi khủng hoảng nhiên
liệu.Theo chương trình năng lượng của Chính phủ từ năm 2010, Việt Nam bắt
buộc phải sử dụng một phần nhiên liệu xăng ethanol E5 và dầu Diezel sinh học
B5. Chính phủ ñã ký quyết ñịnh phê duyệt “ðề án phát triển nhiên liệu sinh học
đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”. Tính cấp thiết là vậy, bởi loại nhiên liệu
này có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí,
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 1


than đá,vv…): tính chất thân thiện với mơi trường, chúng sinh ra ít hàm lượng

khí gây hiệu ứng nhà kính và ít gây ơ nhiễm mơi trường hơn các loại nhiên liệu
truyền thống, nguồn nhiên liệu tái sinh, các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản
xuất nơng nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài
nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống.
Trong tương lai, khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, nhiên liệu
sinh học có khả năng là ứng cử viên thay thế. Thế giới càng phát triển thì nhu
cầu sử dụng năng lượng càng lớn, trong khi đó những nguồn tài nguyên thiên
nhiên lại không phải vô tận. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế,
nguồn than đá sẽ chỉ ñủ dùng trong 200 năm nữa, khủng hoảng về cạn kiệt dầu lửa
sẽ bắt đầu trong vịng 5 năm tới, năng lượng mặt trời cũng không phải là vơ tận.
Vì thế, tìm kiếm những nguồn nhiên liệu dồi dào hơn, bền vững hơn vừa
là nhiệm vụ và cũng là cơ hội ñể làm chủ ñược những nguồn năng lượng mới.
Ngoài ra, với các nước phát triển trên thế giới, việc sử dụng nhiên liệu sinh học
ñể hạn chế tác động của khí thải đã được triển khai từ lâu ở nhiều quốc gia.
Riêng ñối với nước ta, hiện nay tình trạng ơ nhiễm mơi trường do khói,
bụi của ñộng cơ, nhất là ở các ñô thị ñang ngày càng gia tăng, nên việc ñưa
xăng dầu sinh học vào lưu thơng được xem là một giải pháp cấp bách ñể hạn
chế nạn ô nhiễm.
Vậy nên bắt ñầu từ việc phát triển vùng nguyên liệu và nghiên cứu công
nghệ cho một ngành kinh tế nhiên liệu rất có triển vọng và bền vững. Theo chỉ
đạo của Chính phủ về chương trình nhiên liệu sinh học, mục tiêu phát triển nhiên
liệu sinh học, một dạng năng lượng mới, tái tạo ñược ñể thay thế một phần nhiên
liệu hóa thạch truyền thống, góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ
mơi trường là một định hướng mang tính chiến lược, và chúng ta hồn tồn có cơ
sở để hy vọng mục tiêu trên sẽ trở thành sự thật trong tương lai không xa.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 2


Và cần phải ñịnh hướng các nhiệm vụ chủ yếu, nghiên cứu khoa học và
phát triển công nghệ, triển khai sản xuất thử sản phẩm phục vụ phát triển nhiên

liệu sinh học, hình thành và phát triển ngành cơng nghiệp sản xuất nhiên liệu
sinh học, xây dựng tiềm lực phục vụ phát triển nhiên liệu sinh học, hợp tác quốc tế.
Các giải pháp chính là: đẩy mạnh việc triển khai ứng dụng các kết quả
nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, khuyến khích thực hiện chuyển giao cơng
nghệ và tạo lập mơi trường đầu tư phát triển sản xuất nhiên liệu sinh học, tăng
cường đầu tư và đa dạng hố các nguồn vốn, tăng cường xây dựng cơ sở vật chất
kỹ thuật và ñào tạo nguồn nhân lực phục vụ nhu cầu phát triển nhiên liệu sinh
học, hoàn thiện hệ thống cơ chế chính sách, văn bản quy phạm pháp luật ñể phát
triển nhiên liệu sinh học, mở rộng và tăng cường hợp tác quốc tế ñể học hỏi kinh
nghiệm về phát triển nhiên liệu sinh học, nâng cao nhận thức cộng ñồng về phát
triển nhiên liệu sinh học.
2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài.
2.1. Mục ñích.
Mục ñích của ñề tài là nghiên cứu khả năng sử dụng nhiên liệu Jatropha
trên ñộng cơ Diesel, xây dựng ñường ñặc tính của động cơ với các hỗn hợp
nhiên liệu pha trộn giữa dầu Jatropha và dầu diesel theo các mức tỷ lệ khác nhau.
2.2. Yêu cầu của ñề tài.
Khảo nghiệm ñộng cơ với hỗn hợp nhiên liệu, từ ñường ñặc tính ngồi so
sánh đánh giá hoạt động của động cơ từ đó có các nhận định sơ bộ về khả năng
ứng dụng của nhiên liệu Jatropha trên ñộng cơ Diesel.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ñề tài.
3.1. Ý nghĩa khoa học.
Nghiên cứu khả năng sử dụng nhiên liệu Jatropha trên động cơ Diesel cỡ
nhỏ, góp phần phát triển nguồn năng lượng sinh học trong tuơng lai.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 3


3.2. Ý nghĩa thực tiễn.
ðánh giá hiệu quả việc sử dụng nhiên liệu Jatropha trên ñộng cơ và khả
năng thay thế nhiên liệu Diesel truyền thống cho một số loại ñộng cơ Diesel phổ

biến tại Việt Nam.
4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu.
4.1. ðối tượng nghiên cứu.
Dầu ñược ép từ hạt cây Jatropha nguyên chất có màu vàng, khảo nghiệm
trên ñộng cơ Diesel cỡ nhỏ 15 mã lực DongFeng- S1100N, hỗn hợp nhiên liệu
pha trộn giữa dầu Jatropha và dầu Diesel theo các mức; 20% dầu Jatropha + 80%
dầu Diesel; 40% dầu Jatropha + 60% dầu Diesel; 60% dầu Jatropha + 40% dầu
Diesel; 80% dầu Jatropha + 20% dầu Diesel; 100% dầu Jatropha.
4.2. Phạm vi nghiên cứu.
4.2.1. Nghiên cứu lý thuyết.
Sử dụng các cơ sở nghiên cứu lý thuyết về thành phần tính chất nhiên liệu,
lý thuyết động lực học máy, chế độ làm việc và đặc tính của động cơ. Các cơ sở lý
thuyết tính tốn lựa chọn các thơng số xây dựng đường đặc tính động cơ, nghiên
cứu và sử dụng chương trình phần mềm hiện đại và ña năng Dayslab 7.0
4.2.2. Nghiên cứu thực nghiệm.
ðể ñánh giá ñược khả năng sử dụng nhiên liệu Jatropha trên ñộng cơ
Diesel, xây dựng ñường ñặc tính ñộng cơ khi sử dụng các mẫu nhiên liệu ñược
pha trộn phải tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định các thơng số làm việc
của động cơ như mơ men xoắn trên trục, tốc độ quay, khả năng chịu tải. Chúng
tơi sử dụng phương pháp khảo nghiệm trực tiếp ñộng cơ trên sa bàn thử nghiệm
ñộng cơ với sự trợ giúp của máy tính số và phần mềm đa năng Dasylab 7.0

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 4


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG DẦU JATROPHA LÀM
NHIÊN LIỆU CHO ðỘNG CƠ DIESEL
1.1. Quá trình phát triển và sử dụng ñộng cơ Diesel trên thế giới và Việt Nam.
ðộng cơ Diesel là một loại ñộng cơ ñốt trong. Sự cháy của nhiên liệu, tức
dầu Diesel xảy ra trong buồng ñốt khi piston ñi tới gần ñiểm chết trên trong kỳ

nén, là sự tự cháy dưới tác ñộng của nhiệt độ và áp suất cao của khơng khí nén.
ðộng cơ Diesel do một kỹ sư người ðức, ông Rudolf Diesel, phát minh ra vào
năm 1892. Chu trình làm việc của động cơ cũng được gọi là chu trình Diesel.
Do những ưu việt của nó so với động cơ xăng, như hiệu suất ñộng cơ cao
hơn, nhiên liệu Diesel rẻ tiền hơn xăng, nên ñộng cơ Diesel ñược sử dụng rộng
rãi trong nhiều ngành nông nghiệp, công nghiệp, giao thơng vận tải vv..
Trong đời sống hiện nay việc sử dụng động cơ Diesel cơng suất nhỏ có vai
trị quan trọng và góp phần nâng cao tỷ trọng trong nền kinh tế quốc dân, ñặc
biệt trong các lĩnh vực của ñời sống như giao thông vận tải, sản xuất, chế biến
trong lĩnh vực nơng lâm nghiệp....ðể động cơ Diesel cơng suất nhỏ hoạt động có
hiệu quả hơn bên cạnh việc chế tạo cải tiến về kết cấu ñộng cơ nhằm nâng cao
cơng suất, chỉ tiêu kinh tế, cần có các nghiên cứu khác như việc nghiên cứu sản
xuất nhiên liệu mới nhằm thay thế nhiên liệu hố thạch để bổ sung nguồn năng
lượng cho tương lai.
Tại Việt Nam hiện nay, ñộng cơ Diesel thế hệ mới cũng ñã bắt ñầu ñược
sử dụng trong một số loại xe sản xuất trong nước như Mercedes Sprinter (CDi),
hay xe nhập khẩu như Hyundai Santa Fe (CRDi). Sau khi phân tích mẫu dầu
diesel lưu thông tại Việt Nam, các nhà sản xuất cho rằng nó hồn tồn đáp ứng
được u cầu của động cơ Diesel thế hệ mới và tiến hành phổ biến tại Việt Nam.
Hiện nay xe ñộng cơ Diesel chiếm 21.75% thị trường ô tô mới tại Việt Nam
(khoảng gần 40.000 chiếc), tăng ñáng kể so với năm 2001, khi tỷ lệ này là dưới
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 5


10%, nhưng phần lớn vẫn sử dụng ñộng cơ Diesel thế hệ cũ với nhược điểm
tiếng ồn lớn và khí xả độc hại.
Xu hướng sử dụng ơtơ động cơ Diesel thế hệ mới ñược dự báo sẽ phát
triển rất mạnh trong tương lai bởi nó tiết kiệm nhiên liệu, có công suất lớn, vận
hành êm ái và không ô nhiễm môi trường. Nhiều hãng ôtô không muốn bỏ lỡ cơ
hội này, ñang tập trung phát triển các loại ñộng cơ Diesel thế hệ mới. Tập đồn

Honda cho biết họ đã có kế hoạch trong 3 năm tới sẽ cho ra mắt loại động cơ
diesel sạch đáp ứng tiêu chuẩn khí thải như động cơ Xăng.
Trong các lĩnh vực nơng, lâm ngư nghiệp ñộng cơ Diesel cỡ nhỏ ñược
dùng làm nguồn ñộng lực ñể làm ñất, bơm nuớc, bơm thuốc trừ sâu, lai máy xay
sát, nghiền thức ăn gia súc vv.. ðộng cơ Diesel cỡ nhỏ cũng ñược làm nguồn
ñộng lực cho xuồng máy, hỗn hợp máy kéo, hoặc làm nguồn phát điện dự phịng
cho các gia đình (khi mạng lưới ñiện không ổn ñịnh). Hầu hết ñộng cơ diesel cỡ
nhỏ hoạt ñộng ở một tốc ñộ ổn ñịnh và gần sát với số vịng quay thiết kế. Cơng
suất của các loại ñộng cơ diesel cỡ nhỏ phần lớn ñều dưới 30kw. ðại bộ phận
ñộng cơ diesel cỡ nhỏ là loại ñộng cơ một xilanh (cũng có trường hợp cá biệt
dùng hai hoặc ba xilanh). Cấu tạo của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, cơ cấu
phối khí và các hệ thống của máy ñều ñơn giản hơn nhiều so với ñộng cơ ô tô
làm cho việc sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa ñược thuận tiện, dễ dàng.
Ngày nay tất cả các tiến bộ về mặt vật liệu và công nghệ của động cơ ơ tơ
phần lớn đều được ứng dụng có hiệu quả trong lĩnh vực động cơ Diesel cỡ nhỏ
làm cho cấu tạo của ñộng cơ và việc sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa máy cũng
trở lên phức tạp hơn. Các loại ñộng cơ Diesel cỡ nhỏ dùng trong lĩnh vực nơng,
lâm, ngư nghiệp đại bộ phận là ñộng cơ Diesel bốn kỳ.
1.2. Khái quát về nhiên liệu sử dụng cho động cơ đốt trong.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 6


Dầu diesel là một loại nhiên liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có
thành phần chưng cất nằm giữa dầu hoả (kesosene) và dầu bôi trơn
(lubricating oil). Chúng thường có nhiệt độ bốc hơi từ 175 đến 370 ñộ C.
Các nhiên liệu Diesel nặng hơn, với nhiệt ñộ bốc hơi 315 đến 4250C cịn gọi
là dầu Mazut (Fuel oil).
Dầu Diesel ñược ñặt tên theo nhà sáng chế Rudolf Diesel, và có thể được
dùng trong loại động cơ đốt trong mang cùng tên, ñộng cơ Diesel.
Cuối thế kỷ trước, các nhà khoa học ñã dự báo nguồn năng lượng có

nguồn gốc hóa thạch đang cạn dần. Khơng ai có thể biết chính xác chu kỳ tái
tạo của nguồn năng lượng này và trữ lượng của nó. Trong q trình sử dụng
lọai nhiên liệu này có nhược điểm là cháy khơng hồn tồn, tạo ra các sản
phẩm cháy: CO, CO2, HC, NOx, SOx , PM…Các chất này gây ô nhiễm môi
trường ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người và chúng tồn tại ở nhiều
dạng khác nhau.
Khí CO: ( CO: Cacbon monoxit )
CO: Monoxyde carbon là sản phẩm khí khơng màu, khơng mùi, khơng
vị, sinh ra do ơxy hố khơng hồn tồn carbon trong nhiên liệu, trong điều
kiện thiếu xygène. 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 khơng 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 nơn và khi tỉ số này lên ñến 50%, não bộ con người bắt ñầu bị ảnh
hưởng mạnh.
Khí COx: ( CO2: Cacbon dioxit )
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 7


COx là khí khơng màu, khơng mùi và khơng vị. Sinh ra trong q trình
cháy khơng hồn tồn của các nhiên liệu có chứa cacbon.
CO + O2

COx

Khí SOx ( SO2: Sunfua dioxit; SO3: Sunfua trioxit )
SO2, là khí khơng màu, vào nước mũi bị oxy hóa thành H2SO4 và muối
amonium có vị hăng cay, mùi khó chịu, đi theo đường hô hấp vào phổi. Mặt
khác, SO2 là một chất háo nước, vì vậy nó rất dễ hịa tan làm giảm khả năng ñề kháng

của cơ thể và làm tăng ñộ ñộc hại của các chất ô nhiễm khác ñối với nạn nhân.
SO2 trong khơng khí có thể biến thành SO3 dưới ánh sáng mặt trời khi có
chất xúc tác. Chúng ñược sinh ra do quá trình ñốt cháy nhiên liệu có chứa lưu
huỳnh, đặc biệt là trong cơng nghiệp có lị luyện gang, lị rèn, lị gia cơng nóng,…
Hàm lượng lưu huỳnh thường xuất hiện nhiều trong than ñá ( 0,2 – 0,7%)
và dầu ñốt ( 0,5 – 4%) nên trong q trình cháy sẽ tạo ra khí SO2.
S + O2

SO2

Trữ lượng của SO2 là khoảng 132 triệu tấn/năm, chủ yếu do đốt than và
sử dụng xăng dầu.
Khí NOx: ( NO: nitric oxit, NO2: nitơ dioxit )
NOx là họ các oxyde nitơ, trong đó NO chiếm đại bộ phận. NOx ñược
hình thành do N2 tác dụng với O2 ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao (vượt quá 11000C).
t ≥ 11000C
N2 + xO2

2NOx
Làm lạnh nhanh

Monoxyde nitơ (x=1) không nguy hiểm mấy, nhưng nó là cơ sở để tạo ra
dioxyde nitơ (x=2). NO2 là chất khí màu hơi hồng, có mùi, khứu giác có thể phát
hiện khi nồng độ của nó trong khơng khí đạt khoảng 0,12ppm. NO2 là chất khó

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 8


hịa tan, do đó nó có thể theo đường hơ hấp ñi 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 N2O là chất cơ sở tạo ra ơ zone ở hạ tầng khí quyển.
Trữ lượng NOx sinh ra khoảng 48 triệu tấn/năm ( chủ yếu là NO2)
Tùy theo nồng ñộ mà NO2 làm cây cối, con người bị ảnh hưởng với các
mức ñộ khác nhau. Khi nồng độ NO2 lớn hơn 100ppm, có thể gây chết người và
ñộng vật trong vài phút. NO2 là tác nhân gây ra hiện tượng khói quang hóa.
Hydocarbure: HC
Hydrocarbure (HC) có mặt trong khí thải do q trình cháy khơng hồn
tồn khi hỗn hợp giàu, hoặc do hiện tượng cháy khơng 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 trị của benzen trong căn bệnh ung thư máu
(leucémie) khi nồng ñộ của nó lớn hơn 40ppm hoặc gây rối loạn hệ thần kinh khi
nồng độ lớn hơn 1g/m3, đơi khi nó là nguyên nhân gây các bệnh về gan.
Bồ hóng:
Bồ hóng là chất ơ 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, ngồi việc gây trở
ngại cho cơ quan hơ hấp như bất kì một tạp chất cơ học nào khác có mặt trong
khơng khí, nó cịn là ngun 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.
Chì và các hợp chất của chì.
Chì xuất hiện nhiều trong giao thơng vì có sử dụng xăng pha chì (khoảng
1%), nó là chất lỏng, bốc hơi ở nhiệt độ thấp, có mùi thơm. Chì xâm nhập vào cơ
thể người gây tác hại đến não, thận,vv…

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 9


Ngồi ra cịn có các khí : NH3, khí CxHy ( mêtan, êtylen, anilin, vv.. ) cũng
rất nguy hiểm.
Ngoài những tác hại đến sức khỏe con người, các chất khí có mặt trong khí

thải động cơ đốt trong cũng gây ảnh hưởng tiêu cực đến mơi trường và sinh thái.
Thay ñổi nhiệt ñộ khí quyển.
Sự thay ñổi của thành phần khơng khí ảnh hưởng đến q trình cân bằng
nhiệt độ của trái ñất. Trái ñất 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 1.1)

Hình 1.1. Phổ bức xạ từ mặt trời và mặt ñất.
Bức xạ mặt trời ñạt cực ñại trong vùng ánh sáng thấy ñược (có bước sóng
khoảng 0,4-0,75µm) cịn 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 cảnh
hưởng đến sự trao ñổi nhiệt giữa mặt trời và trái ñất.
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 khơng gian.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 10


Bức xạ mặt trời ñạt cực ñại trong vùng ánh sáng thấy được (có bước sóng
khoảng 0,4-0,75µm) cịn bức xạ cực ñại từ vỏ trái ñất 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 ñến sự trao ñổi nhiệt
giữa mặt trời, quả đất và khơng 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 ñối với tia bức xạ hồng ngoại từ mặt ñất. Một phần nhiệt
lượng do lớp khí CO2 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).

Hình 1.2. Hiệu ứng nhà kính.
Với tốc độ gia tăng nồng độ khí carbonic trong bầu khí quyển như hiện
nay, người ta dự đốn vào khoảng giữa thế kỉ 22, nồng độ khí carbonic có thể
tăng lên gấp đơi. Khi đó, theo dự tính của các nhà khoa học, sẽ xảy ra sự thay ñổi
quan trọng ñối với sự cân bằng nhiệt trên quả đất.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 11


Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 ñến 30C, 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 ñất.
Ảnh hưởng ñến sinh thái.
Sự gia tăng của NOx, đặc biệt là protoxyde nitơ N2O 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 ñột biến sinh học, ñặc
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 ñất giống như ñiều kiện hiện nay trên
Sao Hỏa.
Mặt khác, các chất khí có tính acide như SO2, NO2, bị oxy hóa thành acide
sulfuric, acide nitric hòa tan trong mưa, trong tuyết, trong sương mù,vv… làm hủy
hoại thảm thực vật trên mặt đất (mưa acide) và gây ăn mịn các cơng trình kim loại.
Các hạt bồ hóng trong khơng khí có thể hấp thụ và khuếch tán ánh sang mặt
trời làm giảm ñộ trong suốt của khí quyển. Khi nồng ñộ hạt khoảng 0,1mg/m3 thì
tầm nhìn xa chỉ cịn 12km, điều này gây nguy hiểm cho các phương tiện ñi lại.
Với những tính chất độc hại trong khí thải động cơ sử dụng nhiên liệu hóa
thạch phân tích ở trên, ta thấy chúng gây ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường và
sức khỏe con người ñã ñến mức báo ñộng. Do vậy việc tìm kiếm nguồn năng

lượng thay thế hiện nay đang là nhu cầu bức thiết. Các nước trên thế giới ñã
nghiên cứu về vần ñề này từ lâu như Brasil nghiên cứu sử dụng cồn thay cho
xăng từ năm 1973. Dầu sinh học ñược sản xuất từ cây Jatropha ñã ñược các nước
ðức, Mỹ, Brazil,vv… nghiên cứu thành công. Riêng ở nước ta việc nghiên cứu
tìm nguồn năng lượng mới còn bỏ ngỏ. Chủ yếu là tự phát của các trường ðại
học, các Viện nghiên cứu và đã đóng góp tích cực vào việc đánh giá nguồn năng
lượng mới. ðặc biệt nước ta là vùng lãnh thổ có tiềm năng lớn đáp ứng nhu cầu
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 12


cung cấp nguồn nguyên liệu ñể xản suất dầu. Và đó chính là nguồn năng lượng
có thể tái tao, hiệu suất chuyển đổi nhiệt cao. Cơng nghệ sản xuất phù hợp với
trình độ khoa học kỹ thuật của nước ta.
Các nguồn năng lượng hiện nay có thể thay thế dầu Diesel.
Khí thiên nhiên: hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn là các
hydrocarbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hrơ). Cùng với than đá, dầu
mỏ và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch. Khí thiên nhiên có
thể chứa đến 85% mêtan (CH4) và khoảng 10% êtan (C2H6), và cũng có chứa số
lượng nhỏ hơn propan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và các alkan khác.
Khí thiên nhiên, thường tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong vỏ Trái ðất, ñược
khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung
năng lượng thế giới.
Năng lượng ñiện: ñây 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 ñến 10 lần so
với các loại pin hiện nay. Một ñiểm nổi trội của pin nhiên liệu chính là ứng dụng
cơng nghệ nano và các vật liệu khơng gây nguy hại. Pin có tuổi thọ hàng chục
năm, khi khơng cịn sử dụng có thể tái chế gần như hồn tồn và các chất thải
sau q trình chuyển hóa điện năng chỉ là nước. Do vậy, có thể nói đây là loại
pin sạch, khơng gây ơ nhiễm mơi trường.
Nhiên liệu sinh học: Loại nhiên liệu này có nhiều ưu ñiểm nổi bật so với các

loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá…). Tính chất thân thiện với mơi
trường chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính và ít gây ơ nhiểm
mơi trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống. Là nguồn nhiên liệu tái sinh lấy
từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp. Chúng giúp giảm sự lệ thuộc vào nguồn tài
nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống. Tuy nhiên hiện nay vấn ñề sử

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 13


dụng nhiên liệu sinh học vào đời sống cịn nhiều hạn chế do chưa hạ ñược giá
thành sản xuất xuống thấp hơn so với nhiên liệu truyền thống.
Dầu thực vật: Là loại dầu ñược chiết suất từ các hạt, các quả của cây cối. Nói
chung, các hạt quả của cây cối ñều chứa dầu, nhưng từ ‘dầu thực vật’ chỉ dùng
để chỉ dầu của những cây có dầu với chiết suất lớn. Dầu lấy từ hạt cây có dầu
như: đậu phộng, nành, cải dầu, nho, bông, hướng dương. Dầu lấy từ quả cây có
dầu như: Dừa, cọ,vv…Trong đó, chú ý ñến một vài cây có chiết suất lớn như:
Dừa (60%), Cọ (50%).
Có thể phân loại dầu thực vật theo nhu cầu làm thực phẩm cho con người:
Dầu ăn ñược, dầu khơng ăn được. Dầu thực vật là loại nhiên liệu có thể thay thế
cho Diesel. Khi chọn dầu làm nhiên liệu thay thế nên chọn loại dầu khơng có
cạnh tranh thực phẩm với con người.
Dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ Diesel có hai loại: Sản phẩm dầu
thực vật ñiều chế trực tiếp từ các hạt, trái, cây lấy dầu và sản phẩm dầu thực vật
ñã qua Este hóa (Biodiesel). Hiện tại trên thế giới và Việt Nam mới chỉ phổ biến
rộng rãi sử dụng công nghệ sản xuất Biodiesel còn việc sử dụng trực tiếp dầu
thực vật cho động cơ vẫn cịn đang nghiên cứu.
Thành phần hóa học dầu thực vật nói chung gồm 95% các Triglyceride và 5%
các axid béo tự do. Triglyceride là các Triester tạo bởi phản ứng của các axit béo
trên ba chức rượu của Glycerol. Trong phân tử của chúng có chứa các nguyên tố
H, C,và O.

Về thành phần hóa học dầu thực vật so với dầu Diesel: Chứa C ít hơn 10- 12%,
lượng chứa H ít hơn 5-13% cịn lượng O thì lớn hơn rất nhiều (dầu Diesel chỉ có
vài phần ngàn O, cịn dầu thực vật có 9-11% O) cho nên dầu thực vật là nhiên
liệu có chứa nhiều Oxy. Chính vì điều này mà dầu thực vật có thể cháy hồn tồn
với hệ số dư lượng khơng khí bé.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 14


Thành phần hóa học và tính chất cơ bản của các dầu thực vật ñược thể hiện
trên bảng 1.1
Bảng 1.1. Thành phần hóa học và tính chất cơ bản của dầu thực vật.
Khối ðộ nhớt
ðiểm
ðiểm
lượng (cSt) nóng chảy
đục
riêng
(ở
(0C)
(0C)
(g/cm3) 200C)

ðiểm
chớp
lửa (0C)

Dầu phộng

0,914 85

0/-3

9

258

Dầu cải

0,916 77

0/-2

11

Dầu dừa

0,915 30-37

Dầu bông
Dầu cọ

Loại dầu

Nhiệt trị
(Mj/kg)
(Kcal/kg)

Cặn

Chỉ số

Cetan

39,33/9410

0,50

39-41

320

37,40/8956

0,28

38

23/26

20-28 110

37,10/8875

0,11

40-42

0,921 73

2/-2

-1

243

36,78/8800

0,49

35-40

0,915 95-106

23/50

31

280

36,92/8834

0,42

38-40

260

38,85/9295

0,10

330

37,30/8925

0,54

Dầu thầu dầu 0,955

-10/-12

Dầu nành

0,920 58-63

-4

Dầu Diesel

0,836 3-6

-2

36-38

43,80/10478 <0,01 45-50

Dựa vào kết quả bảng so sánh tính chất lý hóa cơ bản của các dầu thực vật
ảnh hưởng ñến chất lượng họat ñộng của ñộng cơ thể hiện trên (bảng 1.2) ta thấy
dầu thực vật có độ nhớt cao hơn, chỉ số Cetane thấp hơn, sức căng bề mặt lớn
nên ñể ñảm bảo phun ñều, tơi nhiên liệu cần phải chú ý đến các vấn đề sau.

• Tạo hỗn hợp.
• Tạo thêm xốy lốc mạnh hay rối mạnh trong buồng cháy.
• Sử dụng buồng cháy xốy lốc.
• Sử dụng năng lượng khí cháy trong buồng cháy dự bị.
• Tăng khả năng lưu thơng của nhiên liệu qua bầu lọc.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 15


Bảng 1.2 So sánh tính chất hóa lý cơ bản của các dầu thực vật và dầu Diesel

ðặc tính
Chỉ số

Dầu
phộng

Dầu cải

Dầu
dừa

Dầu
bông

Dầu cọ

Dầu
thầu
dầu

Dầu
nành

Dầu
Diesel

39-41

38

40-42 35-40

38-40

36-38 45-50

85

77

30-37 73

95-106

58-63 3-6

Nhiệt trị

39,33

37,40

37,10 36,78

36,92

38,85/

37,30

43,80

(kcal/kg)

/9410

/8956

/8875 /8800

/8834

9295

/8925

/10478

Cetane

ðộ nhớt
(cst)
(ở 200C)

ðộ nhớt dầu thực vật ở nhiệt ñộ thường cao hơn so với Diesel khoảng vài
chục lần (riêng ñối với dầu Dừa ñộ nhớt ở 200C là 37 cSt lớn hơn dầu Diesel
khoảng 7 lần), nhưng ñường cong chỉ thị ñộ nhớt rất dốc, khi nhiệt ñộ tăng thì ñộ
nhớt của dầu thực vật giảm nhanh. ðộ nhớt của dầu ảnh hưởng lớn đến khả năng
thơng qua của dầu trong bầu lọc, ñến chất lượng phun nhiên liệu và khả năng
hịa trộn do đó ảnh hưởng mạnh đến tính kinh tế và hiệu quả của ñộng cơ, ñể làm
giảm ñộ nhớt dầu thực vật có thể sử dụng phương pháp gia nhiệt cho nhiên liệu.
Chỉ số Cetane dầu thực vật nhỏ hơn so với dầu Diesel, trong số các dầu thực
vật nghiên cứu thì dầu Dừa có chỉ số cetan gần bằng dầu Diesel. Muốn tăng chỉ
số cetan cho dầu thực vật có thể dùng biện pháp thêm chất phụ gia “ProCetane”
hay chuyển chúng thành Biodisel.
Biodisel là những mono Ankyl Este, là sản phẩm của q trình este hóa của
các axít hữu cơ có nhiều trong dầu mỡ động thực vật. Biodiesel có thể thay thế
Diesel truyền thống sử dụng trong ñộng cơ ñốt trong. Dưới tác dụng của chất xúc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 16


tác, dầu thực vật + metanol hoặc etanol cho sản phẩm este + glycerine + axit béo
(este hóa dầu thực vật bằng etanol khó hơn bằng metanol).Thơng thường
Biodiesel được sử dụng ở dạng nguyên chất hay dạng hỗn hợp với dầu Diesel.
Tính chất vật lý của Biodiesel tương tự như Diesel nhưng tốt hơn Diesel về
mặt chất thải. Biodiesel khắc phục ñược các nhược ñiểm của dầu thực vật như ñộ
nhớt quá lớn (cao gấp 6 – 14 lần Diesel), chỉ số Cetane thấp.
Các loại Biodiesel đều có tỷ lệ % trọng lượng Oxy khá lớn, ñây là ñiều mà
dầu Diesel khơng có.

Tính chất lý hóa cơ bản của các Biodiesel được thể hiện trên bảng 1.3
Bảng 1.3. Tính chất hóa lý cơ bản của các Biodiesel
ESTE
Metyl

Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
0,88

ðộ nhớt
(ở 200C)
(cSt)

ðiểm
đục
( 0C)

ðiểm
chớp lửa
( 0C)

Nhiệt trị
(MJ/kg)
(kCal/kg)

Cặn

Chỉ số

Cetane

7,09

-5

171

37,70/9020

1,2

43

0,886

5,3

-2

93

37,83/9050

0,7

43

0,836

5,3

-2

60

43,80/10478 <0,01

dầu cải
Metyl
dầu cải
Dầu

45-50

Diesel
Trong các dạng năng lượng, năng lượng sinh khối được nhiều nước nghiên
cứu vì khả năng tái tạo của nó. Vì vậy việc xây dựng đường đặc tính động cơ sử
dụng nhiên liệu sinh học Jatropha là việc làm rất cần thiết ñể ñánh giá hiệu quả
so với nhiên liệu Diesel. Jatropha là một loại thực vật có dầu đã sống hoang dã từ
lâu ở Việt Nam. Hiện đang được khuyến khích phát triển và triển vọng sẽ trở
thành nguồn nhiên liệu thay thế có tiềm năng cho nhiên liệu hóa thạch đang dần
cạn kiệt.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 17


1.3. Tình hình nghiên cứu nhiên liệu thay thế trên thế giới.
Trên thế giới việc nghiên cứu, sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học ñã
ñược thực hiện từ lâu, và nguồn năng lượng này chủ yếu ñược sử dụng trong

ngành giao thông vận tải. ðối với các nhiên liệu sản xuất từ sinh khối, có nhiều
cách biến đổi khác nhau phụ thuộc vào lĩnh vực sử dụng. Các cách này bao gồm
q trình biến đổi trực tiếp như chiết xuất dầu thực vật sau khi đã ester hố ñể
tạo ra dầu Diesel sinh học. Những công nghệ biến ñổi này ñược áp dụng nhiều
nơi trên thế giới và ñã có sản phẩm bán trên thị trường.
ðã có nhiều ứng dụng trong việc sử dụng các loại dầu thực vật dùng làm
nhiên liệu thay thế cho các ñộng cơ ô tô chẳng hạn: Brazin là một nước ñi ñầu
trong việc phát triển các loại nhiên liệu sạch, hiện tại ở Brazin có tới trên 90% ơ
tơ 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 khơng
phải nhập khẩu nhiên liệu. Họ đang dự kiến sản xuất 1.5tỷ lít diesel sinh học vào
năm 2011, với việc tiếp tục ñưa thêm khoảng 5 nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh
học với tổng công suất 62 triệu lít/ năm. Thị trường châu Âu cũng khơng phải là
nhỏ khi nghị ñịnh Kyoto ñược ñưa vào thực hiện, các quy chế ngặt nghèo về khí
thải, với chỉ thị 2003/30/EC và từ ngày 31/12/2008 thì ít nhất 4% cho đến
31/12/2011 ít nhất 6.75%, nhiên liệu dùng cho vận tải phải có nguồn gốc tái tạo.
Tại ðức thì chỉ thị trên ñã ñược thực hiện sớm, tiếp theo là Áo và Pháp với nhiên
liệu chứa 5% có nguồn gốc tái tạo ñã ñược bán. Ở Mỹ, Áo ñã cho xe ơ tơ động
cơ Diesel chạy bằng dầu thực vật từ nhiên liệu là dầu ăn thải ra từ trong các nhà
hàng,vv…Tại Achentina một kỹ sư đã tìm cách phát triển cơng nghệ sản xuất
năng lượng thay thế từ đậu nành, chi phí cho sản xuất chỉ bằng 1/2 so với Diesel
truyền thống, ngồi ra Anh cũng có khả năng sản xuất nhiên liệu thay thế từ hạt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 18


hướng dương, hạt thầu dầu và hạt cọ. Kết quả cơng trình nghiên cứu của hai
sinh viên tại ðại học Auckland (New Zealand), họ ñã chứng minh ñược ñộng cơ
chạy bằng dầu Diesel của tàu, xe có thể họat động ñược nhờ vào hỗn hợp Diesel
với dầu dừa hoặc chỉ ñơn 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 cơng 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 khơng 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 đơi nguồn năng lượng cần thiết để tạo ra
nó,vv…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 ðơng 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 ðộ,…Cũng ñang ra sức phát triển những loại nhiên liệu
sạch, ñể trong tương lai gần nền kinh tế bớt phải phụ thuộc vào nguồn cung dầu mỏ.
Trung Quốc là một quốc gia đơng 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 khơng 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 ðộ là một nước đơng dân thứ hai trên thế giới, tốc độ tăng trưởng kinh tế
khơng phải là nhanh nhưng theo dự báo thì vào năm 2012 thì lượng xe tiêu thụ
trên thị trường Ấn ðộ sẽ tăng gấp 1,5 bây giờ, nó sẽ kéo theo nguồn nhập khẩu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật............... ....... 19