Bộ giáo dục và đào tạo
Trường đại học bình dương
Khoa công nghệ sinh học
SEMINAR:
ỨNG DỤNG THỰC VẬT
TRONG SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC

Khái niệm
•
Nhiên liệu sinh học (tiếng Pháp là
biocarburant) là loại nhiên liệu được hình
thành từ các hợp chất có nguồn gốc
động thực vật (sinh học). Ví dụ như nhiên
liệu chế xuất từ chất béo của động thực vật
(mỡ động vật, dầu dừa, ), ngũ cốc (
lúa mỳ, ngô, đậu tương ), chất thải trong
nông nghiệp (rơm rạ, phân, ), sản phẩm
thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản
phẩm gỗ thải ),

Đặt vấn đề
Nhiên liệu là một chất sinh ra năng
lượng .Nếu thiếu năng lượng thì nền
văn minh của con người sẽ không
có ,chính vì thế nhiên liệu rất cần thiết
cho đời sống con người.Có nhiều
dạng nhiên liệu khác nhau: nhiên liệu
hóa thạch ( than đá , dầu mỏ…)
,nhiên liệu hạt nhân (uranium ), nhiên
liệu sinh học (etanol,butanol…)

Nguồn nhiên liệu thì hữu hạn vì vậy chúng
ta phải sử dụng hợp lý , tiết kiệm và tìm ra
nguồn nhiên liệu mới thay thế .Nhiên liệu
truyền thống ( nhiên liệu hóa thạch ) ngày
càng khan hiếm và ngay ra nạn ô nhiễm
môi trường (hiệu ứng nhà kính ),nhiên liệu
hạt nhân cũng nguy hiểm (rò rỉ chất phóng
xạ ) .nhiên liệu sinh học có thể giải quyết
các vấn đề nan giải trên cho thấy tầm quan
trọng của nhiên liệu sinh học hiện nay và
cho cả tương lai.

Nhiên liệu sinh học từ thực vật
•
Loại nhiên liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật so
với các loại nhiên liệu truyền thống (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
nhiên liệu sinh học vào đời sống còn
nhiều hạn chế do chưa hạ được giá
thành sản xuất xuống thấp hơn so
với nhiên liệu 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.

Vai trò của nhiên liệu sinh học
•
Tầm quan trọng của nhiên liệu sinh học
trong việc thay thế nhiên liệu khoáng và bảo vệ
môi trường . Loại nhiên liệu này phát huy tác
dụng tốt khi sử dụng nguồn dầu cây công
nghiệp (các loại dầu không ăn được) hoặc có
những chính sách thật hợp lý để phát triển nông
nghiệp, trồng thêm các loại cây lấy dầu với sản
lượng lớn tại các vùng đất dư thừa để vừa đáp
ứng nhu cầu về lương thực vừa có thêm nguyên
liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học.
•

Ưu điểm của nhiên liệu sinh học từ
thực vật
Nhiên liệu sinh học có ưu điểm hơn nhiên
liệu truyền thống không gây ô nhiễm môi
trường (hiệu ứng nhà kính) còn làm tăng
giá trị cho một số loài thực vật giảm một

lượng lớn rác thải có nguồn gốc từ thực
vật ,biến rác thành nguồn nguyên liệu có
thể sử dụng được.
Một số ví dụ về việc sản xuất nhiên liệu
sinh học:từ bã càphê, mùn cưa dăm
bào, đũa phế thải.vv

ở mỹ:
•
Quá trình chiết xuất diesel từ cà phê cũng
như chiết xuất các loại dầu thực vật
•
khác. Theo tiến sĩ Misra, 1 lít diesel sinh
học cần 5-7kg bã cà phê. Nhiên liệu sinh
•
học này có giá khoảng 0,25 USD/lít với
quy mô sản xuất vừa. Để sản xuất thương
mại, cần xây dựng mạng lưới thu gom bã
cà phê từ các tiệm cà phê. Theo Bộ Nông
nghiệp Mỹ, nhu cầu cà phê mỗi năm hơn
7 triệu tấn, cho lượng bã cà phê có thể
sản xuất 1.200 triệu lít diesel sinh học.


•
ở nhật: Là một nước có rất ít tài nguyên năng
lượng tự nhiên, Nhật xem nhiên liệu sinh học
như là một nguồn năng lượng thay thế có lợi
cho môi trường, làm nhẹ bớt sự lệ thuộc vào
nguồn cung cấp chất đốt từ nước ngoài, đồng

thời góp phần hạn chế tình trạng khí thải gây
hiệu ứng nhà kính.
•
Sản xuất nhiên liệu sinh học từ đũa phế thải:Với
dân số 127 triệu người, Nhật mất đi hàng năm
90.000 tấn gỗ để sản xuất các đôi đũa “dùng
một lần” rồi bỏ. Chính phủ Nhật đang dự định
biến những đôi đũa đã xài rồi thành nhiên liệu
sinh học để tiết kiệm.


•
ở mỹ:
•
Các nhà nghiên cứu trường Đại học Georgia có khả
năng sản xuất dầu từ gỗ nhưng họ không thể thực hiện
một cách hiệu quả với chi phí thấp đối với các động cơ
cổ điển. Họ đã phát triển một phương pháp hóa học mới
nhằm xử lý dầu để sử dụng trong các loại động cơ
diesel không sửa đổi hay trộn chất dầu này với ethanol
hoặc dầu hỏa.
•
Dăm bào và cặn gỗ được đun ở nhiệt độ cao và
không oxy, kỹ thuật này được gọi là sự hóa phân. Các
nhà khoa học hiện đang nghiên cứu kỹ thuật này nhằm
sản xuất nhiều dầu hơn từ dăm bào. Theo Tiến sĩ
Adams, loại nhiên liêu sinh học mới này được thuận lợi
về mặt môi trường vì chứa rất ít carbon.



•
Sản xuất Ethanol từ cây ngô:Thân cây ngô, thức
ăn thừa, thậm chí cả lốp xe cũ là sự kết hợp
tuyệt vời để cho ra thứ nhiên liệu Ethanol sinh
học. Trong môi trường yếm khí, dưới sức nóng
của vài nghìn độ C, không có ôxy, hỗn hợp này
không cháy mà bị “bẻ gẫy vụn” bởi carbon ôxít,
carbon đi-ôxít và hydro. Hỗn hợp khí thu được
dạng gas sạch, lạnh và chỉ cần chất xúc tác tách
được Ethanol và nhiều loại cồn khác.
•
Cuối năm 2009, nhiều nhà máy tách Ethanol
như thế sẽ trình làng sản phẩm tại bang
Pennsilvania và Georgia nước Mỹ. Phương
pháp điều chế Ethanol này không tốn nhiều
nước và cho hiệu suất cao.


Butanol sinh học:Giống như Ethanol, quá
trình chiết suất Butanol cũng từ xác thực
vật thuộc họ cây có đường, tuy nhiên
được thực hiện dựa trên khía cạnh biến
đổi di truyền học của thực vật. Các loại vi
khuẩn sẽ giúp lên men và biến đường thô
thành cồn. Không nhờ đến nước, butanol
sinh học sẽ đậm đặc sẽ dễ chứa cũng như
dễ vận chuyển. Butanol là nhiên liệu rất
quan trọng cho ngành công nghiệp chế
tạo tên lửa. Trước đó theo cách chiết xuất
truyền thống chỉ lấy được Butanol từ dầu

mỏ.


Nhược điểm của nhiên liệu sinh
học sản xuất từ thực vật
•
1.Vấn đề lương thực .
•
Việc sử dụng đất để trồng cây nguyên liệu
sản xuất nhiên liệu sinh học có thể ảnh hưởng
đến nguồn cung cấp lương thực hoặc làm tăng
giá lương thực, đặc biệt đối với các nước đang
phát triển.
•
Khi người nông dân thấy trồng cây nguyên
liệu (như mía đường, cọ ) có lợi hơn trồng lúa,
ngô, khoai, sắn, họ sẽ thôi cấy lúa, chuyển sang
trồng mía, cọ để cung cấp cho các nhà máy và
làm cho sản lượng lương thực giảm.

Chủ tịch Ngân hàng thế giới (WB) Robert Zoellick
đánh giá, nhu cầu đối với ethanol và các loại
nhiên liệu sinh học khác là một trong những yếu
tố chính đẩy giá lương thực lên cao trên quy mô
toàn thế giới. "Không còn nghi ngờ gì nữa, nhiên
liệu sinh học là một trong những tác nhân chính.
Rõ ràng, các chương trình gia tăng sản xuất
nhiên liệu sinh học ở Mỹ và châu Âu đã góp
phần làm tăng nhu cầu lương thực". Ông cho
biết thêm, hạn hán, nạn đầu cơ trên thị trường

tài chính và nhu cầu lương thực ngày càng tăng
đã khiến giá cả các mặt hàng leo thang. Giá
lương thực và nhiên liệu nhảy vọt đã châm ngòi
cho hàng loạt các cuộc bạo loạn tại Haiti, Ai Cập
và đình công trên diện rộng ở Burkina Faso.

•
Giá lương thực tăng mạnh là chủ đề thảo luận
hàng đầu trong chương trình nghị sự của hội
nghị mùa xuân hàng năm giữa WB và Quỹ tiền
tệ quốc tế (IMF) tại Washington.
•
Tại cuộc họp báo, ông Zoellick giơ cao chiếc
bánh mì để bày tỏ sự nghiêm trọng của cuộc
khủng hoảng lương thực. "Ở Bangladesh, túi
gạo 2 kg giờ đây tiêu tốn tới một nửa tổng thu
nhập một ngày của một gia đình nghèo. Giá một
ổ bánh mỳ đã tăng hơn hai lần. Dân nghèo ở
Yemen chi tới 1/4 thu nhập của họ chỉ để mua
bánh mỳ".