Nhiên Liệu Sinh Học - Môn sinh học đại cương | Đại học Y dược Cần Thơ

NỘI DUNG BÁO CÁO
1. Khái niệm dầu sinh học (biodiesel)
Biodiesel là một loại nhiên liệu tái tạo được có thể thay thế cho nhiên liệu diesel thông thường.
bao gồm các este alkyl của axit béo thu được từ các nguyên liệu khác
nhau như dầu thực vật, mỡ động vật và dầu ăn thải.
Đây là loại năng lượng xanh sạch, dễ phân giải trong tự nhiên không gây ô nhiễm môi trường.
2. Đặc điểm của biodiesel
Biodiesel được sản xuất bằng cách kết hợp một loại cồn như methanol,
với một loại dầu thực vật, như trong đậu nành hoặc . mỡ động vật dầu cọ hoặc dầu ăn tái chế.
có thể được sử dụng để đáp ứng những nhu cầu năng lượng khác nhau,
cạnh tranh với các nguồn năng lượng truyền thống như xăng và dầu thô.
Mặc dù còn ít được sử dụng so với nhiên liệu thông thường, nhưng
khoảng cách giá với dầu diesel truyền thống sẽ thu hẹp trong những
tương lai, do sự khan hiếm và các qui định ảnh hưởng lên các sản phẩm từ dầu mỏ.
Các yếu tố khác, như sự hiện diện của trợ cấp nông nghiệp và môi trường,
cũng có thể giúp tăng khả năng cạnh tranh của dầu biodiesel và các nguồn
nhiên liệu thay thế khác với nhiên liệu truyền thống.
3. Các nguồn nguyên liệu sản xuất biodiesel 1
4. Tiềm năng sử dụng và sản xuất Biodiesel trên thế giới 2
Hình 1:Các nước sản xuất và tiêu thụ Biodiesel hàng đầu Thế giới năm 2018
Số liệu thống kê cho thấy xu hướng sản xuất và tiêu thụ biodiesel của thế
giới gia tăng liên tục từ năm 2001 đến nay. Tương tự, tại thị trường châu
Âu, Brazil, Argentina và một số nước Đông Nam Á
như Indonesia, Thái Lan cũng đang là những quốc gia sản xuất và tiêu thụ
biodiesel hàng đầu trên thế giới (hình 1)
5. Tiềm năng sử dụng và sản xuất Biodiesel ở Việt Nam
Trong số các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ đang sử dụng hiện nay,
nhiên liệu sinh học được đặc biệt quan tâm, nhất là ở các nước nông
nghiệp trong đó có Việt Nam do lợi ích mà nó mang lại như:
+công nghệ sản xuất không quá phức tạp,
+ tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ,
+ tăng hiệu quả kinh tế nông nghiệp,
+có thể sử dụng cho các động cơ truyền thống
+ và giá thành cạnh tranh so với xăng dầu.
6. Tổng quan về cây cải dầu
Cải dầu (Brassica Napus) là một loại cây thuộc họ bắp cải và là loài thực
vật có hoa màu vàng rực rỡ. Về mặt thương mại, nó được trồng để sử
dụng làm dầu và thức ăn gia súc.
Mọi bộ phận của hạt cải dầu – hoa, hạt, lá, thân và rễ đều được dùng làm
thực phẩm, thuốc chữa bệnh, mỹ phẩm. Hoặc ứng dụng trong công
nghiệp. Loại dầu này dùng trong thực phẩm có tên tiếng anh là “canola”
Hạt là phần quan trọng nhất. Vì hạt được sử dụng làm nguồn cung cấp
dầu và protein. Hàm lượng protein khác nhau ở các giống cây trồng khác
nhau. Các thành phần khác như glucosinolate, phenol, axit phytic,
cellulose, đường cũng được tìm thấy trong hạt. 3
7. Thành phần hóa học của hạt cải dầu Axit béo:
Axit oleic: Chiếm khoảng 60-70% tổng lượng axit béo trong dầu canola.
Axit linoleic: Chiếm khoảng 20-30% Đây là một axit béo không no, lành mạnh cho tim mạch.
Axit alpha-linolenic: Chiếm khoảng 10-15% tổng lượng axit béo
trong dầu canola. Đây là một loại axit béo omega-3 cần thiết cho cơ thể.
Vitamin và khoáng chất: Vitamin E:
Khoáng chất như canxi, magiê và kali.
Chất chống oxi hóa tự nhiên:
Những thành phần này làm cho dầu canola trở thành một lựa chọn
lành mạnh và đa dạng trong việc nấu ăn và sử dụng trong thực phẩm.
8. Quy trình sản xuất Biodiesel từ Hạt cải dầu
Quy trình sản xuất biodiesel 4
BƯỚC1:THUGOMVÀXỬLÝDẦUĂNĐÃQUASỬDỤNG
Thu gom dầu ăn đã qua sử dụng từ các nhà hàng, khách sạn, cơ sở sản xuất thực phẩm, và hộ gia đình.
Làm sạch dầu ăn đã qua sử dụng để loại bỏ các tạp chất như thức ăn thừa và các chất gây ô nhiễm khác.
BƯỚC2:TIỀNXỬLÝ
Dầu ăn đã qua sử dụng thường chứa nước và tạp chất. Tiền xử lý bao gồm quá trình tách nước và tạp chất khỏi dầu.
Các phương pháp tiền xử lý có thể bao gồm lọc, kết tủa, và các quy trình hóa học để loại bỏ tạp chất.
BƯỚC3:QUÁTRÌNHCHẾBIẾN 5
Quy trình chế biến thường dựa trên phản ứng ester hóa, trong đó dầu ăn đã qua sử dụng phản
ứng với một loại cồn (thường là methanol) và một lượng nhỏ xúc tác (catalyst) để tạo ra biodiesel và glycerol.
Phản ứng này tạo ra hai sản phẩm chính: biodiesel (methyl ester) và glycerol. Biodiesel có thể tách riêng khỏi glycerol.
BƯỚC4:TÁCHBIODIESELVÀGLYCEROL
Sau khi phản ứng hoàn thành, dầu biodiesel và lớp glycerol tách riêng nhau dựa trên sự khác biệt về mật độ.
Biodiesel sẽ nổi lên trên lớp glycerol.
BƯỚC5:LÀMSẠCHVÀTHÀNHPHẨM
Biodiesel thu được sau quá trình tách lớp cần được làm sạch để loại bỏ các tạp chất còn lại và
các chất xúc tác dư thừa.
Quá trình làm sạch và tinh chế có thể bao gồm lọc, rửa nước và sử dụng hợp chất hóa học để loại bỏ tạp chất.
Bước6:KIỂMTRACHẤTLƯỢNGVÀĐÓNGTHÀNHPHẨM
Biodiesel sau khi đã qua quá trình làm sạch và tinh chế cần được kiểm tra chất lượng để đảm bảo
đáp ứng các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật.
Nếu đạt yêu cầu chất lượng, biodiesel có thể được đóng chai hoặc đóng vào các thùng chứa để
sẵn sàng bán ra thị trường.
Lưu ý rằng quy trình trên chỉ là một biểu đồ cơ bản, và trong thực tế có thể có các biến thể và quy
trình phức tạp hơn để đảm bảo chất lượng và hiệu suất sản xuất tốt nhất.
Quy trình sản xuất biodiesel từ hạt cải dầu 6 9. Kết luận
Dầu sinh học từ hạt cải là một giải pháp hữu hiệu cho việc hạn chế sự phụ
thuộc vào xăng dầu từ nhiên liệu hoá thạch. Việc nghiên cứu, sản xuất
dầu sinh học Biodiesel thay thế dần cho việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch
trước đây có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an ninh năng lượng cho
quốc gia, đồng thời góp phần đáng kể vào công cuộc bảo vệ môi trường
của toàn thế giới trước nguy cơ nóng lên toàn cầu do hiệu ứng nhà kính. 7