Nghiên cứu thực hiện đề án phát triển nhiên liệu sinh học tại Việt Nam của chính phủ trong lĩnh vực biodiesel ở Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tiiu ban: Mdi truang vd Ndng lugng ISBN: 978-604-913-013-7<br /> <br /> <br /> NGHIEN c t r u THU'C HIEN DE AN PHAT T R I £ N NHIEN LIEU SINH<br /> HOC TAI VIET NAM CUA CHINH PHU TRONG LINH VlTC<br /> BIODIESEL Of VIEN KHOA HOC VA CONG NGHE VIET NAM<br /> • • • •<br /> <br /> Ho Son Lam<br /> Viin Khoa hpc vdt lieu irng dung; Sd 1 - Mgc Dinh Chi, Ql, TP HCM<br /> Email: sonlamho05(a),gmail. com<br /> Tom tat<br /> Phdt triin nhien lieu sinh hpc tgi Viet nam la mdt di dn Ityn ciia Chinh phii,<br /> trong do diesel sinh hpc ddng vai trd quan trpng gdp phdn gidi quyit vdn di ndng<br /> lucmg, mdi trudmg vd xda ddi, gidm ngheo cho viing sdu, xa. Cdng trinh giai thiiu<br /> cdng nghi sdn xudt biodiesel tir cdc logi ddu thuc vdt Viet nam trong mdt ddy<br /> chuyin khep kin, tir hgt cd ddu din sdn phdm eudi cimg. Cdc kit qud nghien ciru<br /> trinh bdy trong bdo cdo ndy la tap hap cua nhiiu di tdi cdc cdp thudc Vien<br /> KHCNVN md nhdm de tdi dd nghien ciru trong gdn 20 ndm, chung minh tdm nhin<br /> vd vai trd phdn biin cua cdc nhd khoa hpc trong Viin KHCNVN..<br /> <br /> <br /> 1. DAT V A N D E<br /> 1.1 Tinh hinh nghien cuu san xuat va su dung biodiesel tren the gidi trong nhung nam<br /> gan day<br /> Trong nhirng nam trudc 2004, ngudi ta thdng ke dugc khoang 50 nude va vimg lanh tho<br /> da bat dau sir dung biodiesel, thi tir dd den nay, theo bao cao thdng ke cua IFQC's "Global<br /> Biofuels Center" [1], sd nude va vimg lanh thd dang sir dung, dang cd cac chuong trinh da<br /> chiem gan bet ban dd the gidi. Rieng Nga, mdt sd nude trung ddng, chau phi la chua cd thong<br /> tin. Dieu dd chiing td rang Biodiesel dang tir tir xam nhap vao ddi sdng xa hdi loai ngudi va<br /> se la mdt trong nhiing nhirng dang nhien lieu quan trgng trong thi ky 21.<br /> Van de nay ciing the hien rd d sd lugng cac patent dugc d p giiy chiing nhan [2]. Thing<br /> ke so lugng patent trong cac nam tir 2002 din 2007 cho thiy cd sir tang diu trong timg nam<br /> va den hit nam 2007 da cd khoang 2796 patent, trong dd, nam 2007 da gIp 7 lln nam 2002.<br /> Neu so sanh sd lugng patent trong ITnh vuc biodiesel so vdi cac ITnh vuc nang lugng mdi<br /> khac trong nam 2007, chiing ta ciing se thay biic tranh tuong tu:<br /> Biodiesel: 1045 [56%]<br /> Nang lugng mat trdi: 555 [29%]<br /> Nang lugng gid: 282 [15%]<br /> Song song vdi cdng tac nghien ciiu, nhu clu thuc tl ciia Biodiesel tren thi trudng cung<br /> tang len dang kl: NIU nam 2001, nhu clu la 2 trieu tin B-lOO, thi din nam 2008, nhu clu da<br /> gan 12 trieu tan [3].<br /> Mdt van de rat dang quan tam, dd la khai niem vl biodiesel cung da cd 'nhilu thay dli.<br /> Neu trudc nam 2008 chi cd mdt khai niem biodiesel duy nhit, chi diu diesel di tir nguyen lieu<br /> tai tao, thi nay, khai niem dd dugc thay bing hai loai khac nhau [4]:<br /> <br /> <br /> 300<br />  Hdi nghi Khoa hgc ky niem 35 ndm Viin Khoa hgc vd Cdng nghi Viet Nam - Hd Ndi 10/2010<br /> <br /> <br /> - Biodiesel tir san pham ndng nghiep (Agro-Biodiesel), dugc hieu la nguyen lieu san xuat<br /> biodiesel di tir dau thuc vat nguyen chat (dau nguyen chat hay ester cua chiing), md<br /> ddng vat hay ester cua chiing.<br /> - Diesel tai sinh (renawable diesel): dugc hieu la dau diesel san xuat tir biomass c6 sir<br /> dung nhiet, ap suat, xiic tac hay qua trinh depolyme hda (diesel di tir dau an phe thai<br /> ciing nam trong nhdm nay, cd hay khdng co chat phu gia (additive).<br /> Qua gan 20 nam sir dung diesel sinh bgc (biodiesel), ngudi ta da cd each nhin nguyen lieu<br /> ngay cang cdi md hon. Trudc day, cac nude sir dung biodiesel d chau Au, chi sir dung dau rape<br /> (cai dau) lam nguyen lieu vdi each ggi quen thuoc la RME, hay sir dung dau cg (PALME), dau<br /> budng duang( SME)..., sau nay, danh tir thudng xuyen gap la FAME, cd nghTa la metyl este cua<br /> cac axit beo. Dieu dd chiing td rang, nguyen lieu da khong bi gidi ban boi cac loai dau beo. Chat<br /> lugng san pham dugc xac dinh theo tieu chuan ciia timg nude hay khu vuc.<br /> 1.2 Biodiesel cua Viet Nam trong xu the thdi dai<br /> Nghien ciiu cdng nghe va thir nghiem biodiesel tir dau thuc vat tai nude ta bat dau dugc<br /> quan tam tir nhiing nam 1980. Trong khoang 7-8 nam gan day cac nghien ciiu ve dieu che<br /> biodiesel dugc chii y nhieu, chu yeu theo phuang phap este hda vdi ngudn nguyen lieu tir dau<br /> dau nanh, dau dira, dau an phe thai. Mot sd cdng trinh nghien ciiu phan ling transeste boa<br /> bang sdng sieu am, nhiet phan hay hydro hda...ciing dugc tien hanh [4 -17]. Dd la chua ke sd<br /> lugng cac bai bao, cac luan van tdt nghiep dai hgc, cao hgc dugc thuc hien hang nam tai cac<br /> Vien, Trudng. Tuy nhien, ket qua dat dugc ciia cac nghien ciiu tren chi mang tinh dinh budng,<br /> tham dd va viec thir nghiem biodiesel chua phat trien rgng khap, chua mang tinh qudc gia, ma<br /> chi la tu phat.<br /> Trong tien trinh hdi nhap, Viet nam khong the diing ngoai trao luu sir dung nhien lieu<br /> sinh hgc, cho nen Chinh phii da phe duyet "De an phat trien nhien lieu sinh hgc den nam<br /> 2015, tim nhin din nam 2025" [18], trong dd, muc tieu tdng quat la phat trien nhien lieu sinh<br /> hgc, mgt dang nang lugng mdi, tai tao dugc de thay the mdt phan nhien lieu hda thach truyen<br /> thing, gdp phan bao dam an ninh nang lugng va bao ve mdi trudng. Muc tieu cu the cua timg<br /> giai doan cd the tdm tat nhu sau:<br /> - Din nam 2015, san lugng ethanol va dau thuc vat dat 250 nghin tan (pha dugc 5 trieu<br /> tan E5, B5), dap ling \% nhu cau xang dau cua ca nude;<br /> - Tim nhin din nam 2025: Cdng nghe san xuat nhien lieu sinh hgc d nude ta dat trinh dp<br /> tien tiln tren thi gidi. San lugng ethanol va dau thuc vat dat 1,8 trieu tan, dap ling<br /> khoang 5% nhu cau xang dau cua ca nude.<br /> Day la mdt nhiem vu ldn va nang nl, ddi hdi KH&CN Viet nam phai phan dau nbieu ban<br /> de cd nhung dot pha, mdi cd the hoan thanh de an ciia Chinh phu.<br /> <br /> <br /> 2. QUA TRINH HINH T H A N H V A C A C KET QUA NGHIEN ClTU<br /> Nghien ciiu chuyin hda diu thuc vat de nang cao hieu qua kinh te ciia nd da dugc Vien<br /> KH&CN Viet nam chii trgng diu tu vao nhimg nam 90 ciia the ky 20. Trong dd, viec nghien<br /> cim chuyin hda diu ThIu diu, dau Rai, dau Mang tang. Bach dan chanh... thanh nguyen lieu<br /> cho ting hgp huong lieu da dat dugc nhiing ket qua kha quan trong tdng the ciia chuong trinb<br /> Nha nude KC 06-07.<br /> <br /> <br /> <br /> 301<br /> Tiiu ban: Mdi tru&ng vd Ndng lugng ISBN: 978-604-913-013-7<br /> <br /> <br /> Tilp theo dd, trong chuong trinh Trung du-Miln niii ciia nhimg nam 1998-2003, Vien<br /> KHCNVN da chi dao nghien ciiu sir dung va chuyin hda diu beo ciia mien niii phia Bac nhu<br /> diu Sd, diu Trlu, diu Lai, diu Cg, diu Hat cai - nhiing loai cd triln vgng nim trong chuong<br /> trinh 5 trieu hecta rimg cua Chinh phu. Mdt sl loai diu khac cua khu vuc Trung du va mien<br /> Trung nhu diu hat Che, diu Bdng vai, diu hat Cao su, diu hat Gdn, diu hat Dieu...cung dugc<br /> dua vao chuong trinh nghien cuu co ban va ling dung.<br /> Giai doan 2004 din nay, Vien KHCNVN chinh thuc dua viec nghien ciiu nhien lieu sinh<br /> hgc tir dau beo (loai khdng an dugc) vao chuong trinh nang lugng mdi.<br /> Mac dii kinh phi cho nhiing nghien ciiu nay khdng nhieu (khoang 150-250 trieu/de tai cho<br /> 2 nam) nhung kit qua cua nd da tao nen mdt chuoi cdng nghe khdng ba thai trong che bien<br /> diu thuc vat va dd la nIn tang virng chic cho viec phat trien nhien li?u sinh hgc( diesel sinh<br /> hgc la chinh) sau nay. Nd ciing la nen tang ciia nen kinh te cacbon thap ma ngudi ta dang de<br /> cap den trong vai nam trd lai day.<br /> Nhiing ket qua dd la:<br /> 1) Qui trinh cdng nghe che biin dau Sd, dau hat Cai, dau Cg Ha giang thanh dau an. Cac<br /> kit qua nghien ciiu da xay dung thanh du an va bao cao vdi UBND tinh Ha giang, Sd<br /> KHCN, Sd Cdng nghiep de tien hanh trien khai<br /> 2) Nghien ciiu cdng nghe chiet xuat dau Trau de phuc hdi cac co sd san xuat dau Trau tren<br /> dia ban tinh Cao bang cho muc dich xuat khau va khdi phuc rimg Trau d day.<br /> 3) Nghien ciiu cdng nghe sir dung vd Trau, Sd de san xuat vat lieu ben nude, cd the diing<br /> lam tam Igp, vach ngan thay mai tranh va vach bang tre niia cho ddng bao vung cao.<br /> 4) Nghien ciiu sir dung ba Trau, Sd lam chat tang trgng cho thiic an gia siic.<br /> 5) Nghien ciiu trich ly cac chat cd boat tinh sinh hgc trong dau hat Trau, Sd.Lai, hat cay<br /> Den... de lam thudc trir sau sinh hgc.<br /> 6) Nghien ciiu tdng hgp biodiesel tir dau thuc vat cd san d Viet nam.<br /> 7) Nghien cim hoan thien con6ng nghe san xuat biodiesel tir dau thuc vat Viet nam d qui<br /> md pilot 100kg san pham ngay.<br /> 8) Nghien ciiu tdng hgp cac chat phu gia tir hgp chat tu nhien cho dau diesel va biodiesel<br /> de tang chi sd cetan, chdng oxy hda...<br /> Ngoai ra, viec nghien ciiu san xuat xang the he mdi (hydrocacbon) tir biomass phe thai<br /> Cling da dugc chiing tdi nghien ciiu vdi nhimg ket qua kha tdt:<br /> Trong ap suat khoang 2 at, nhiet do 180 °C, 83%o cenlulozo thd diu chuyin hda thanh<br /> hydrocacbon CIO- co sd ciia viec tao thanh xang cd chi sd octan cao khdng qua qua trinh len<br /> men thanh cdn nhu the gidi va Viet nam dang lam.<br /> Cd the khang dinh rang, Vien KHCNVN khdng chi di trudc xu thi cua thdi dai tai Viet nam<br /> trong ITnh vuc diesel sinh hgc, ma cdn dat nen mdng cho nen kinh tl cacbon thip trudc khi no<br /> hinh thanh chu thuyet.<br /> Cung chinh vi vay, Vien KHCNVN da gdp phan giai quyet hoan chinh khau cdng nghe va ky<br /> thuat trong de an phat trien nhien lieu sinh hgc ciia Chinh phu trong ITnh vuc diesel sinh hgc.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 302<br />  Hdi nghi Khoa hgc ky niem 35 ndm Viin Khoa hgc vd Cdng nghi Viet Nam - Hd Ndi 10/2010<br /> <br /> 3. NHlTNG V A N DE DUOfC GlAl QUYET TRONG DE A N CUA CHINH PHU VE<br /> NHIEN LIEU SINH HOC<br /> Trong de an phat trien nhien lieu sinh hgc cua Chinh phu cd 5 vin dl chinh cin phai giai<br /> quyet nbu sau:<br /> 1) Van de nguyen lieu<br /> 2) Van de cdng nghe.<br /> 3) Van de ty le phdi trgn<br /> 4) Van de phu gia<br /> 5) Phuang an cung ling.<br /> Trong dd, van de thii nam khdng thudc thim quyin ciia Vien KHCNVN, nen chiing tdi<br /> khdng dua ra d day. Van de nguyen lieu (1) qua thuc la vin dl mlu chit, nhung do each dat<br /> van de cua chiing tdi khac vdi nhieu quan diem bien cd nen chiing tdi dat d phin 3.3, dl cd<br /> them thdng tin d cac phan 3.1&3.2.<br /> <br /> <br /> 3.1 Cong nghe& Thiet bi<br /> A/ Trong giai doan 2005-2006, Hdi ding KH nganh KHVL d p kinh phi de thuc hien dl<br /> tai d p Vien KHCNVN: "Nghien cu'u tdng hap Biodiesel tie ddu thuc vat Viet nam". Ndi<br /> dung chu yeu ciia de tai:<br /> + Nghien ciiu cdng nghe chuyen hda mgt sd dau thuc vat VN thanh nhien lieu biodiesel:<br /> Dau dira (tien giang), dau Gdn ( Tien giang), Cao su (Binh phudc), Trau (Ha giang) Sd<br /> (Ha giang), Cg niii(Ha giang). Hat cai (Ha giang), Bdng vai( Ninh thuan), DIU Dau<br /> nanh (Ddng nai), Cg (Malaixia), Cai diu ( Rape-Diic)...<br /> + Nghien ciiu cac chi sd hda ly cua cac mau dau ndi tren theo cac tieu chuan quIc tl vl<br /> biodiesel: do nhdt, ty trpng, nhiet lugng, nhiet chdp chay, chi so cetan( phuang phap<br /> tinh tdan), ham lugng etyleste, ham lugng Mono, Di-triglyxerit trong etyleste, ham<br /> lugng nude, chi sd axit, bazo, iod, chi sd dn dinh oxy hda.<br /> + Ddng hgc va co che phan ling Transeste hda.<br /> + Cac Igai xiic tac cho phan ling transeste hda.<br /> + Dieu kien phan ling trong phdng tbi nghiem: ty le cac chat tham gia phan ling, ham<br /> lugng va thanh phan xiic tac, nhiet do phan ling, thdi gian phan ling<br /> + Nghien ciiu phdi trdn thanh cac mau tieu chuan tir cac Igai dau khac nhau: Bio-1, Bio-2<br /> va Bio-3 va so sanh vdi dau cai cua Diic: theo tieu chuan EDIN 51606 nhu d bang sau:<br /> <br /> Bio-1 Bio-2 Bio-3 EDIN<br /> TT Chi sd Dom vi RME<br /> lAMS lAMS lAMS 51606<br /> <br /> 1 Ty trgng g/ml 0,8796 0,876 0,894 0,898 0,875-0,9<br /> <br /> 2 Do nhdt DH mm / s 4,24 4,98 5,02 5,35 3,5-5,5<br /> <br /> 3 Ham lugng nude mg/kg 300 165 187 245