Tổng quan về nhiên liệu sinh học

Nhu cầu năng lượng của loài người đã hiện diện cách nay hàng trăm ngàn năm, khi con người biết dùng lửa trong hoạt động hàng ngày để nướng thịt, đuổi thú dữ, đốt rừng làm rẫy. Kể từ đó, nguồn năng lượng từ vật rắn như gỗ cây ngày càng trở nên quan trọng, có hơn hai tỉ người trên thế giới đang dùng chất rắn trong gia đình để nấu nướng và sưởi ấm mùa đông. Năng lượng có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội. An ninh quốc gia,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về nhiên liệu sinh học Tổng quan về nhiên liệu sinh học-Nhu cầu năng lượng của loài người đã hiện diện cách nay hàng trăm ngàn năm, khi conngười biết dùng lửa trong hoạt động hàng ngày để nướng thịt, đuổi thú dữ, đốt rừng làmrẫy. Kể từ đó, nguồn năng lượng từ vật rắn như gỗ cây ngày càng trở nên quan trọng, cóhơn hai t ỉ người trên thế giới đang dùng chất rắn trong gia đình để nấu nướng và sưởi ấmmùa đông. Năng lượng có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội. Anninh quốc gia, an ninh kinh tế luôn gắn liền với an ninh năng lượng của một quốc gia. Vìvậy trong chính sách phát triển kinh tế, xã hội bền vững, chính sách năng lượng nên đượcđặt lên hàng đầu.Vào thế kỷ 19, gỗ là nguồn năng lượng làm máy chạy bằng hơi nước phổ thông trongngành chuyên chở, giúp phát triển mạnh công nghiệp cơ giới. Sau đó, con người chế tạomáy phát điện cung cấp nguồn điện năng mới có nhiều công dụng cho đời sống hàngngày và thay thế dần những máy chạy bằng hơi nước. Khi t ìm thấy nguồn nhiên liệu trầmtích như than đá, dầu hỏa và khí đốt, con người tăng tốc sử dụng loại năng lượng khôngtái tạo này để chạy máy nổ, chủ yếu trong ngành vận tải, nhiệt và điện năng. Loại nhiênliệu thể lỏng (xăng dầu) trở nên thông dụng hơn trong ngành chuyển vận vì có tỉ trọngnăng lượng cao, dễ sử dụng hơn loại nhiên liệu khí và rắn, và từ đó nguồn năng lượng rắnđược sử dụng giảm dần.Theo tính toán của các chuyên gia kinh tế năng lượng, dầu mỏ và khí đốt hiện chiếmkhoảng 60-80% cán cân năng lượng thế giới. Với tốc độ tiêu thụ như hiện nay và trữlượng dầu mỏ hiện có, nguồn năng lượng này sẽ nhanh chóng bị cạn kiệt trong vòng 40-50 năm nữa. Diễn biến phức tạp của giá xăng dầu gần đây là do nhu cầu dầu thô ngàycàng lớn và những bất ổn chính trị tại những nước sản xuất dầu mỏ. Để đối phó t ình hìnhđó, cần tìm ra các nguồn năng lương thay thế, ưu tiên hàng đầu cho các nguồn nănglượng tái sinh và thân thiện với môi trường.Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sử dụng hiện nay (năng lượng gió,năng lượng mặt trời, năng lượng hạt nhân,…), năng lượng sinh học đang là xu thế pháttriển tất yếu, nhất là ở các nước nông nghiệp và nhập khẩu nhiên liệu, do các lợi ích củanó như: công nghệ sản xuất không qua phức tạp, tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ, tănghiệu quả kinh tế nông nghiệp, không cần thay đổi cấu trúc động cơ cũng như cơ sở hạtầng hiện có và giá thành cạnh tranh so với xăng dầu.Nhiên liệu sinh học là các dạngnhiên liệu có nguồn gốc động thực vật nhưng khác với các dạng nhiên liệu hóa thạchđược hình thành do quá trình phân hủy xác sinh vật trong hàng triệu năm. Hiện nay trênthế giới phổ biến nhất là dầu điesel sinh học và ethanol.Các loại nhiên liệu sinh họcNLSH là những nhiên liệu có nguồn gốc từ các vật liệu sinh khối như củi, gỗ, rơm, trấu,phân và mỡ động vật... nhưng đây chỉ là những dạng nhiên liệu thô. NLSH dùng cho giaothông vận tải chủ yếu gồm: các loại cồn sản xuất bằng công nghệ sinh học để sản xuất raGasohol (Methanol, Ethanol, Buthanol, nhiên liệu tổng hợp Fischer Tropsch); các loạidầu sinh học để sản xuất diesel sinh học (dầu thực vật, dầu thực vật phế thải, mỡ độngvật). Hay nói cách khác; NLSH là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất cónguồn gốc động thực vật (sinh học). Ví dụ như nhiên liệu chế xuất từ chất béo của độngthực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), ngũ cốc (lúa mỳ, ngô, đậu t ương...), chất thải trongnông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗthải...), Loại nhiên liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại nhiên liệu truyềnthống (dầu khí, than đá...): Tính chất thân thiện với môi trường: chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệu ứng  nhà kính (một hiệu ứng vật lý khiến Trái Đất nóng lên) và ít gây ô nhiễm môi trường hơn các loại nhiên liệu truyền thống. Nguồn nhiên liệu tái sinh: các nhiên liệu này lấy từ hoạt động sản xuất nông  nghiệp và có thể tái sinh. 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 NLSH vào đời sống còn nhiều hạn chế do chưa hạđược giá thành sản xuất xuống thấp hơn so với nhiên liệu truyền thống. Trong t ương lai,khi nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, NLSH có khả năng là nguồn thay thế.NLSH là khái niệm chung chỉ tất cả những dạng nhiên liệu có nguồn gốc sinh học, có thểtạm chia làm mấy nhóm sau:1. Nhiên liệu lỏng1. Khái niệmDiesel sinh học (BioDiesel): Diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất tươngđương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sảnxuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật bằng phản ứng chuyển hóa este(transesterification). Các chất dầu [còn gọi là fatty acid methyl (hay ethyl) ester(FARME)] trộn với sodium hydroxide và methanol (hay ethanol) t ạo ra dầu diesel sinhhọc và glycerine bằng phản ứng chuyển hóa este.Phản ứng t ...