RSS

Sản xuất xăng ethanol từ phụ phẩm nông nghiệp như thế nào?

21 Jul

Trong tương lai, nước ta có thể có sản phẩm xăng sinh học từ việc tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp.

PGS-TS Phan Đình Tuấn

Hiện nay, công nghệ sản xuất xăng sinh học từ ethanol với nguyên liệu sắn, ngô, khoai… rất phổ biến, nhưng nhiều quốc gia cảnh báo rằng, điều này sẽ ảnh hưởng đến an ninh lương thực thế giới. Để tìm nguồn thay thế, nhiều nghiên cứu đang hướng đến việc tận dụng phụ phẩm trong nông nghiệp như rơm, rạ, vỏ trấu, bã mía… để sản xuất ethanol.

Ở nước ta, dự án “Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệp chế biến biomass” do JICA (Nhật Bản) tài trợ, có nhiệm vụ xây dựng và phát triển công nghệ sản xuất bioethanol từ các nguồn biomass là phế thải nông nghiệp như: rơm, rạ, vỏ trấu, bã mía… bước đầu đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm. Sản phẩm sẽ được ứng dụng vào mục đích làm nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị đốt công nghiệp.

Theo PGS-TS Phan Đình Tuấn (Phó hiệu trưởng Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM) – Giám đốc Dự án, để làm ra ethanol thì có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác nhau, và ethanol chưng cất được chỉ đạt tối đa 96%; để ethanol có thể pha xăng thì phải dùng công nghệ làm khan để nâng lên nồng độ trên 99,7%. Ngoài mật mía làm ra đường còn có các nguồn nguyên liệu có gốc tinh bột như gạo, ngô, khoai, sắn… Những nguyên liệu sản xuất ra ethanol này, trên thế giới đã, đang làm và tiếp tục làm. Điều thuận lợi là công nghệ chuyển hóa gạo, ngô, khoai, sắn thành đường và sau đó lên men để sản xuất ethanol đã rất phổ biến và có thể thực hiện dễ dàng… Tuy nhiên, điều bất lợi là việc sản xuất cồn nhiên liệu từ tinh bột vấp phải sự phản đối của nhiều nước trên thế giới, vì có thể ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Ở nước ta thì việc này chưa ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh lương thực, nhưng vẫn là vấn đề cần xem xét, cân nhắc.

Để giải quyết vấn đề này, nhiều nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm một giải pháp mới, là làm sao hạn chế việc sử dụng tinh bột trong sản xuất ethanol. Trong các nguyên liệu có thể sử dụng có xenlulo, mà xenlulo thì có trong gỗ, rơm, rạ, cỏ, bã mía, vỏ trấu…

Phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta không thiếu. Nếu như trước đây, bà con nông dân dùng rơm cho trâu bò ăn, rạ bện để lợp nhà hoặc làm chất đốt, thì hiện nay với quá trình hiện đại hóa, ở nông thôn đã dùng gas thay cho chất đốt rơm rạ và nhà ngói thay cho nhà tranh. Chính vì thế, phụ phẩm nông nghiệp dư thừa tương đối lớn nên người dân thường đốt rơm rạ ngoài đồng sau khi thu hoạch. Mặt lợi là tro sẽ bổ sung kali, silic,… làm màu thêm cho đất. Mặt hại là phí năng lượng và thải ra khí CO2. Vì vậy, việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta để sản xuất ethanol trong tương lai là một hướng được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm.

Nếu như cấu trúc tinh bột trong ngô, khoai, sắn,… không bền, dễ phân hủy thành phân tử đường thì cấu trúc xenlulo trong phụ phẩm nông nghiệp bền hơn, khó phân hủy hơn. Nếu phá hủy chúng bằng axít đậm đặc, quá trình sẽ phát sinh chất thải thứ cấp, có hại cho môi trường. Để giải quyết vấn đề này, Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM và các đối tác trong nước, với sự hỗ trợ hợp tác nghiên cứu của Viện Khoa học Công nghiệp – Trường ĐH Tokyo cùng các đối tác Nhật Bản, đã và đang nghiên cứu một giải pháp mới để xử lý sơ bộ xenlulo trong phụ phẩm nông nghiệp bằng công nghệ nổ hơi (dùng áp suất và nhiệt độ cao để xử lý, kèm theo việc giảm áp đột biến). Tiếp đó, xenlulo được chuyển hóa thành đường bằng enzym trước khi lên men thu ethanol. Bước đầu, sự hợp tác này đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm, dẫn đến một dự án hợp tác do Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) và Bộ Khoa học Công nghệ Nhật Bản cùng tài trợ với Chính phủ Việt Nam nhằm hiện thực hóa các nghiên cứu này ở quy mô sản xuất thử nghiệm, tiến tới xây dựng mô hình “Thị trấn Biomass” tại Việt Nam.

Hiện nay, dự án vẫn đang được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô nhỏ thí điểm. Trước mắt, các nhà khoa học Việt Nam và Nhật Bản sẽ phối hợp nghiên cứu trên hệ thống thiết bị công nghệ đã xây dựng, phấn đấu để sản xuất được một khối lượng lớn sản phẩm đạt chất lượng. Một trong những nhiệm vụ quan trọng của dự án là ổn định các công nghệ đã phát triển được với giá thành hạ. Để đạt được giá thành cạnh tranh được, sự mở rộng hợp tác trong nước và quốc tế là thực sự cần thiết.

Các nhà khoa học hy vọng, với sự thực hiện thành công của dự án này, trong tương lai, nước ta có thể có sản phẩm xăng sinh học từ việc tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp. Điều đó không những giúp cho bà con nông dân giải quyết nguồn phụ phẩm dư thừa sau mỗi vụ thu hoạch và tăng thu nhập, mà quan trọng hơn là tạo ra nhiên liệu xăng sinh học hạn chế ô nhiễm môi trường.

Theo Petro Time

 
Leave a comment

Posted by on July 21, 2011 in Chemistry

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: