Nhiên liệu sinh học - Môn Sinh học đại cương | Đại học Y dược Cần Thơ
Đại học Y dược Cần Thơ với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp các bạn định hướng và học tập dễ dàng hơn. Mời bạn đọc đón xem. Chúc bạn ôn luyện thật tốt và đạt điểm cao trong kì thi sắp tới.
Preview text:
-Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối, có thể là sinh vật
sống hoặc phụ phẩm từ quá trình chuyển hóa của chúng ví dụ như phân gia súc. Chúng
thuộc loại năng lượng tái tạo (hoàn nguyên) hoàn toàn khác với những loại nhiên liệu
khác như năng lượng hóa thạch, năng lượng hạt nhân.
-Gồm có các loại: Xăng sinh học, dầu sinh học, khí sinh học. Xăng sinh học và dầu
sinh học phổ biến hơn so với khí sinh học. -Gồm có 4 thế hệ:
Thế hệ thứ I: từ nguồn nguyên liệu thực vật như đậu, bắp, bã mía, khoai,… Thế hệ
thứ nhất này gây nên sự tranh cãi vì sử dụng nguồn lương thực làm nhiên liệu, những
nước nghèo như Châu Phi không có lương thực để sử dụng nên không thể dùng thế hệ
thứ nhất I này làm nhiên liệu. Do đó dẫn đến sự ra đời của thế hệ thứ II.
Thế hệ thứ II. Sử dụng các loại phụ phẩm trong nông nghiệp (ligno cellulose:
cellulose, lignin, hemicellulose. Lignin thường sẽ được loại bỏ). Sự ra đời của thế hệ thứ
II này để khắc phục nhược điểm của thế hệ thứ I.
Thế hệ thứ III. Sản xuất từ vi tảo. Do nghiên cứu phát hiện ra chứ không dùng thay
thế cho thế hệ I và II, tảo có thể dùng để sản xuất được dầu sinh học và ethanol sinh học.
Thế hệ thứ IV: Từ rác thải đô thị. Ví dụ như tiến hành lên men yếm khí chúng tạo ra khí sinh học
-Thế hệ thứ nhất và thứ 2 được dùng phổ biến.
-Thế hệ thứ nhất giảm 30% lượng khí thải nhà kính.
-Thế hệ thứ hai giảm 70%-90% lượng khí thải nhà kính
-Nguyên nhân nhiên liệu sinh học giúp làm giảm lượng khí thải nhà kính là do
nhiên liệu sinh học được tổng hợp từ nguồn nguyên liệu sinh khối như thực vật chúng
hấp thu CO2 trong khí quyển để sinh trưởng giúp làm giảm hiệu ứng nhà kính. Mặt khác
nếu dùng dầu khoáng, trong dầu khoáng có lẫn nhiều hợp chất như lưu huỳnh,.. khi đốt sẽ
tạo ra nhiều các khí làm tăng hiệu ứng nhà kính.
-Thành phần của vật liệu ligno cellulose gồm: cellulose, lignin, hemicellulose.//
Nhiên liệu sinh học có thể phân thành các nhóm chính sau: -
Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có
thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được điều chế bằng cách
dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật), thường được thực
hiện thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho phản ứng với các loại rượu phổ biến nhất là methanol. -
Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu lỏng, trong đó có sử
dụng ethanol như là một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì.
Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột,
xen-lu-lô, lignocellulose. Ethanol được pha chế với tỷ lệ thích hợp với xăng tạo thành
xăng sinh học có thể thay thế hoàn toàn cho loại xăng sử dụng phụ gia chì truyền thống. -
Khí sinh học (Biogas) là một loại khí hữu cơ gồm Methane và các đồng đẳng
khác. Biogas được tạo ra sau quá trình ủ lên men các sinh khối hữu cơ phế thải nông
nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm
nhiên liệu khí thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mỏ. -
Ưu điểm của nhiên liệu sinh học -
Giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đắt đỏ, đang cạn kiệt. -
Bảo đảm an ninh năng lượng: giúp các quốc gia chủ động, không bị lệ thuộc về
vấn đề nhập khẩu nhiên liệu. Đồng thời kiềm chế sự gia tăng giá dầu, ổn định tình hình năng lượng thế giới. -
Góp phần bảo vệ môi trường: việc sử dụng nhiên liệu sinh học pha vào xăng dầu
sẽ góp phần giúp cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường nhờ giảm thiểu việc tạo các loại
khí thải có trong các nhiên liệu truyền thống như CO, SO2, hạt bụi và CO2. -
Có thể giải quyết các vấn đề biến đổi khí hậu: các nguyên liệu đầu vào sử dụng
trong quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học được coi là nguyên liệu tái tạo và có khả năng
làm giảm phát thải khí nhà kính (GHG). -
Phát triển kinh tế: Các hoạt động sản xuất nhiên liệu sinh học dựa vào các nguyên
liệu nông nghiệp hoặc các hệ thống modul có thể được thực hiện để sản xuất nhiên liệu
sinh học phục vụ cho tiêu thụ cục bộ của các thiết bị có động cơ tại các trang trại. Đầu tư
cho nhiên liệu sinh học có thể mở ra các cơ hội tham gia của các công ty trong nước.
Nhược điểm của nhiên liệu sinh học -
Một ít gây khó khăn cho các nước có nhiệt độ phụ thuộc vào mùa trong năm. Tuy
nhiên nếu sử dụng luân phiên với các nguồn năng lượng khác thì sẽ tiết kiệm rất nhiều. -
Chi phí sản xuất cao. Do đó làm cho giá thành khá cao. Nhưng với sự leo thang
giá cả nhiên liệu như hiện nay thì vấn đề này không còn là rào cản nữa. -
Chi phí đầu tư cao, và năng suất có thể thấp hơn khi sử dụng các công nghệ khác.
Tuy nhiên về mặt phát triển lâu dài thì hoàn toàn khả thi. -
Chỉ phù hợp với các nước phát triển khi đời sống đã được nâng cao.
Kết luận: Ta có thể thấy sản xuất nhiên liệu sinh học là một nhu cầu tất yếu với cuộc
sống ngày nay. Việc sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế cho nhiên liệu hóa thạch truyền
thống đang dần được quan tâm và phổ biến hơn. Nó ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực như
kinh tế, môi trường, khí hậu,... Bên cạnh đó vẫn còn những khuyết điểm như chi phí sản
xuất cao và việc sử dụng các quy trình công nghệ còn nhiều hạn chế. Việc nghiên cứu và
phát triển nhiên liệu sinh học đang là vấn cần được quan tâm hàng đầu.