Tổng quan về nhiên liệu sinh học từ rơm rạ

Các nhà nghiên cứu người Trung Quốc vừa mới phát minh ra kỹ thuật sơ chế rơm rạ cho phép biến phế phẩm của cây lúa thành một nguồn sản xuất nhiên liệu sinh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về nhiên liệu sinh học từ rơm rạTONG QUAN VE NHIEN LIEU SINH HOC TU RƠM RẠCác nhà nghiên cứu người Trung Quốc vừa mới phát minh ra kỹ thuật sơchế rơm rạ cho phép biến phế phẩm của cây lúa thành một nguồn sảnxuất nhiên liệu sinh học có thể thay mới được.Trên thực tế, hiện đang có 3 cơ sở sản xuất của Trung Quốc đã sử áp dụngphương pháp này.Trung Quốc là nước sản xuất lúa lớn nhất thế giới. Mỗi năm, sau các vụthu hoạch, có khoảng 230 triệu tấn rơm rạ được thải ra. Mặc dù người tađã sử dụng rơm rạ vào một số mục đích như làm thức ăn cho gia súc haylàm giấy nhưng vẫn còn một số lượng đáng kể rơm rạ không dùng t ớihoặc đem đốt ở ngoài đồng, làm tăng mức độ ô nhiễm không khí và mangnhiều hiểm họa gây ra cháy.Trên lý thuyết, tất cả các loại vật chất sinh học có thể chuyển hóa đượcthành nhiên liệu sinh học nhờ có nhiều loại vi sinh vật phân hủy chúngthành các chất hóa học hữu ích. Đã có hơn 30 nước trên thế giới áp dụngcách này để biến bắp, mía và nhiều loại cây hoa màu khác thành nhiên liệusinh học. Tuy nhiên, các nhà khoa học không chọn rơm để làm nhiên li ệusinh học vì các loại vi sinh không thể dễ dàng bẻ gẫy các liên kết cellulosecó trong rơm, vì cấu trúc hóa học và vật lý của những liên kết này quáphức tạp.Không bó tay trước khó khăn, các nhà nghiên cứu của trường đại học Hóacông nghệ Bắc Kinh tại Trung Quốc đã phát triển một kỹ thuật sơ chế rơmrạ làm tăng khả năng sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ. Họ đã trộnrơm với dung dịch kiềm sodium hydroxide trước rồi mới cho ủ cho vi sinhvật gây men. Dung dịch kiềm giúp cho rơm dễ bị vi sinh vật phân hủy hơn.Tất cả quá trình trên đều được tiến hành ở nhiệt độ bình thường mà khôngcần phải tốn thêm một loại năng lượng nào. Chỉ cần thêm một chút nướcđể tiến trình phân hủy rơm diễn ra “đơn giản, nhanh chóng, ít tốn kém vàthân thiện với môi trường”.Kỹ thuật sơ chế bằng dung dịch kiềm cho phép các nhà nghiên cứu tăngtới 65% sản lượng khí sinh học (biogas) sản xuất được. 3 nhà máy áp dụngcông nghệ này hiện đang được xây dựng.Dự án nhằm mục đích xây dựng các trạm biogas tập trung để cung cấpnhiên liệu sinh học cho từng hộ gia đình ở thành thị thông qua các đườngống dẫn khí ngầm dưới đất. Bã rơm còn lại sau đó sẽ được chế thànhphân hữu cơ bón cho các đồng ruộng. Bằng cách này, rơm rạ sẽ được táichế hoàn toàn.Dự án này có một lợi điểm là không đe dọa đến an ninh lương thực thếgiới. Mặt khác, nó có thể được ứng dụng ở nhiều nước.Các nhà nghiên cứu sẽ đăng chi tiết kết quả nghiên cứu của mình trên t ạpchí Năng lượng và Nhiên liệu số ra ngày 16.7 sắp tới.Dự án nghiên cứu của họ được tài trợ tài chính từ Chương trình Phát triểnvà Nghiên cứu Công nghệ cao của Trung Quốc.gần đây, tôi có đọc được bài báo viết về dự án sản xuất năng lượng sinh học từchất thải nông nghiệp có nguồn gốc là xenlulo, làm giảm ô nhiễm môi trường xinđược đưa ra để mọi người tham khảo:Biến rơm rạ, trấu … thành năng lượng sinh họcKhoa học & Đời sống, 25-01-2011, Tác giả: Quỳnh Hương!PGS. TS Phan ĐìnhTuấn cùng các cộng sự thuộc trung tâm nghiên cứu công nghệ lọc hóa dầu( trường Đại học Bách khoa TPHCM ) đã thành công việc tinh chế chất thải từnông nghiệp như rơm rạ, trấu … thành nguồn năng lượng sinh học.PGS. TS Phan Đình Tuấn, chủ nhiệm đề tài cho biết, Biomass là các chất hữu cơcó nguồn gốc động thực vật như phân súc vật, cây cỏ, rơm rạ … Biomass sau khiđược phân hủy, tinh chế thành các chất hữu cơ cơ bản làm nguyên liệu cho cácngành công nghiệp, nhiên liệu khí biogas hoặc nhiên liệu lỏng là cồn nhiên liệu,dung để đốt trực tiếp hoặc làm nhiên liệu cho các loại động cơ.Bằng việc sử dụng chế phẩm enzyme của nước ngoài và giống nấm menxacaromycer cerevisea trong nước, nhóm nghiên cứu đã xử lý rơm rạ bằng hơinước, thủy phân rơm rạ thành đường, lên men đường thành rượu ( cồn có nồngđộ thấp khoảng 5 – 10% ), nồng độ thể tích sẽ được chuyển sang tháp chưng cấtthô để nâng nồng độ cồn lên khoảng 50% thể tích, sau đó chuyển sang tháp chưngcất tinh chưng cất rượu thành cồn có nồng độ 95%.Trong công nghệ Biomass, quá trình tinh chế biogas cũng thay đổi, khử mùi hôi,loại bỏ những độc tố có hại cho con người và cho vật liệu. Phân sau khi bị phânhủy thành biogas sẽ trở nên ít mùi, ít độc hại. Qua tinh chế, biogas và cồn sinh họccó thể được sử dụng trực tiếp để chạy động cơ hoặc làm nhiên liệu đốt và cóthể vận chuyển đi xa. Bên cạnh đó khả năng tái tạo của biomass được đánh giácao, có thể phân hủy theo một quy trình khép kín: biomass sau khi sử dụng sẽ thảikhí CO2, cây trồng hút khí CO2 cùng với năng lượng mặt trời lại phát triển, sinhra biomass …Sau gần 6 năm hợp tác nghiên cứu, vừa qua Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản( JICA ) và Bộ Khoa học & Công nghệ Nhật Bản ( JST ) đã chính thức tài trợ chodự án “ Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệpBiomass”. Dự án triển khai tại trường Đại học Bách khoa TPHCM và xã Thái Mỹ,huyện Củ Chi trong 5 năm. Mục tiêu là nghiên cứu và phát triể ...