TR
NG ĐAI HOC BACH KHOA HA NÔI
ƯỜ
̣ ̣ ́ ̀ ̣
VIÊN CÔNG NGHÊ SINH HOC VA CÔNG NGHÊ TH C PHÂM
Ự
̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉
Ti u lu n: Nhiên li u sinh h c ọ
ể
ệ
ậ
ừ ả
ủ ồ ừ
Ethanol t thi t b nuôi, thu h i t ế ị th y phân, lên men và xu h ủ
t o: ch ng, k thu t nuôi, ậ ỹ canh tr ng, ườ ng phát ướ
tri nể
ạ
GVHD : PGS.TS. Tô Kim Anh HVTH : Ph m Khánh Dung L p : 11B.CNSH
ớ
N I DUNG BÁO CÁO
Ộ
I. T NG QUAN
Ổ
II. CH NG K THU T NUÔI, K THU T THU H I Ồ
Ủ
Ậ
Ậ
Ỹ
Ỹ
III. QUY TRÌNH S N XU T BIOETHANOL
Ả
Ấ
IV. XU H
NG PHÁT TRI N
ƯỚ
Ể
I.T NG QUAN
Ổ
ng tăng
Nhu c u năng l ầ
ượ
ng hóa th ch
C n kiêt ạ Năng l ượ
ạ
ng
Kh ng ho ng năng l ả
ủ
ượ
̉ ́
ừ
̉ ́ ̣ ́
́ ̣ ́ ̣ ̃
H n 30 ty tân cacbon dioxit ơ viêc đôt chu yêu sinh ra t cac nhiên liêu hoa thach đa c thai vao khi quyên năm đ ượ
̉ ̀ ́ ̉
2010
ồ
Tìm nh ng ngu n năng ng m i l ớ
ữ ượ
I.T NG QUAN
Ổ
I.T NG QUAN
Ổ
• Bioethanol
nhi u d ng
c s n xu t t
ấ ừ
ượ
ề
ạ
ạ
ọ
Bioethanol (ethyl alcohol, CH3-CH2-OH, EtOH) là m t ộ lo i nhiên li u sinh h c đ ả ệ nguyên li u sinh kh i khác nhau
ệ
ố
NLSH th h 1
ế ệ
NLSH th h 2
ế ệ
NLSH th h 3
NLSH th h 4
ế ệ
ế ệ
Ethanol t
t oừ ả
ồ
ả
ứ
ấ
ự
ậ ầ ả
ể ả ấ
ườ
ẹ ụ ng. T o m c ả trong v ng n ủ
c m n, t ặ
ướ
ừ
ể
• Là nhiên li u sinh h c th h th 3.
• T o –aglae: là ngu n th c v t đ y h a h n đ s n xu t ự bioethanol. T o là th c v t có kh năng l c hoá, l y ậ ả năng l ng m t tr i bi n CO2 thành đ ọ ượ ế ặ ờ c ng t hay n trong n c ướ ọ ướ nh , ao h hay bi n. ồ ỏ ọ ệ
ế ệ ứ
Ư ể
u đi m s d ng t o đ sx ethanol ả
ử ụ
ể
ả
ng th c ự ồ
ọ
h c th h 2 ấ
1. Tránh kh ng ho ng l ươ ủ 2. Không ch a lignin nh ngu ng nhiên liêu sinh ứ ư ế ệ ố ng và phát tri n nhanh ưở ấ ầ
3. Không t n đ t canh tác 4. Sinh tr ể 5. Năng su t cao 6. Góp ph n gi m hi u ng nhà kính ả
ệ ứ
ộ
Thành ph n m t ầ s lo i t o ố ạ ả
• Vi t o đ
c chú ý h n c vì thành ph n carbohyrate cao
ả
ượ
ả
ầ
ơ
% carbohydrate
Ch ng ủ
Botryococcus braunii
86
Spirogyra sp
33-64
Porphyridium cruentum
40-57
Skeletonema costatum
44.4
Euglena gracilis
Sargassum agae
Spirogyra sp
Botryococcus braunii
2.2. K thu t nuôi ậ ỹ ng pháp: Có 2 ph ươ • H th ng h : t o nuôi c y ở ả ệ ố
ấ ở
ề
ị
các th m l c đ a nông, ụ ặ
ạ
ở các ao, h , trong nhà kín ho c trên sa m c trong các ồ b n ch a n
ạ
ứ
ướ
ệ ố
ệ
ề
ng ng có ố ườ t đ và dinh ộ
c nhân t o,... • H th ng kín: nuôi t o trong các h th ng đ ả ki m soát các đi u ki n v ánh sáng nhi ệ d
ề ng - SunFilter Algae Reactor
ồ ệ ố ể ưỡ
2.3. Thu h i t o t
canh tr
ng
ồ ả ừ
ườ
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
oxygen CO 2 sunligh t
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
oxygen CO 2 sunligh t
liquid
Concentration
dlute slurry
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
oxygen CO 2 sunligh t
liquid
Concentration
dlute slurry
Hydrolysis
acid concentrate d slurry
heat
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
oxygen CO 2 sunligh t
liquid
Concentration
dlute slurry
Hydrolysis
Fermentation
acid alkali concentrate d slurry
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
oxygen CO 2 sunligh t
liquid
Distillation
Concentration
ethanol dlute slurry
Hydrolysis
Fermentation
“beer” acid alkali concentrate d slurry
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
Algae
Digestion
oxygen CO 2 sunligh t
Distillation
Concentration
liquid stillage ethanol dlute slurry
Hydrolysis
Fermentation
“beer” acid alkali concentrate d slurry
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
oxygen biogas CO 2 sunligh t
Algae
Digestion
solid digestat e liquid digestate
Distillation
Concentration
liquid stillage ethanol dlute slurry
Hydrolysis
Fermentation
“beer” acid alkali concentrate d slurry
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
oxygen biogas CO 2 sunligh t
Algae
Digestion
solid digestat e liquid digestate
Distillation
Concentration
liquid stillage ethanol dlute slurry
Hydrolysis
Fermentation
“beer” acid CO 2 alkali concentrate d slurry
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ấ
Ả
oxygen biogas CO 2 sunligh t
Algae
Digestion
solid digestat e liquid digestate
Distillation
Concentration
liquid stillage ethanol dlute slurry
“beer” acid CO 2 CO 2 alkali concentrate d slurry
Hydrolysis
Fermentation
CO 2
heat cooling
yeast
III. QUY TRÌNH S N SU T
Ả
Ấ
CHP
~
CO 2
oxygen biogas CO 2 sunligh t
Algae
Digestion
solid digestat e liquid digestate
Distillation
Concentration
liquid stillage ethanol dlute slurry
“beer” acid CO 2 CO 2 alkali concentrate d slurry
Hydrolysis
Fermentation
CO 2
heat cooling
yeast
IV. XU H
NG PHÁT TRI N
ƯỚ
Ể
i ế ớ
ộ
ạ ả
ấ
ớ
ượ
c t
đ ố ế ượ ổ
ạ
ng
ạ ọ i ứ ạ ượ ủ
ầ
ả
ầ ộ ấ ủ
ệ
ớ
ơ
• Trên th gi Vào tháng 12 năm 2010, Aurantiochytrium, m t lo i t o v i ớ ng g p m i l n so v i Botryococcus, đã công su t s n l ườ ầ ấ ả ượ đ i thi u b i Giáo s Makoto Watanabe (Đ i h c c gi ở ệ ớ ư ch c t i m t h i ngh qu c t Tsukuba), t ị ộ ộ Tsukuba . Aurantiochytrium có m t ph n ba hàm l ộ d u so v i Botryococcus, nh ng t c đ sinh s n c a nó ố ư nhanh h n 36 l n và hi u qu s n xu t c a nó l n h n 12 ả ả ầ l n so v i vi t o Botryococcus ả ầ
ớ ơ ớ
• Hình 4.1: S n l
các ngu n nguyên li u khác
ả ượ
ọ ừ
ệ
ồ
nhau. nh: Asia Biomass
ng nhiên li u sinh h c t ệ Ả
t l p công ngh s n
ọ
ừ
rong bi n (axit ể
Hình 4.2: S hình thành nhiên li u sinh h c t
axit
ọ ừ
ệ
ự alganic. nh: Asia Biomass
Ả
ả ể ở
ng axit ả
ồ
ẽ
t cho c n sinh h c.
T4/ 2011, Đ i h c Kyoto ạ ọ Graduate School (Giáo s ư Murata Kousaku) : - thi ế ậ ệ ả xu t c n sinh h c (bio- ấ ồ ethanol) t alginic). - T o nâu chi m 95% s n ế ả ng thu ho ch rong bi n l ạ ượ Nh t B n, v i l ớ ượ ả ậ alginic d i dào có trong t o nâu, s là ngu n nguyên li u ệ ồ t ố
ồ
ọ
t Nam
ế
ấ ạ
t ỗ ợ ệ ệ ẩ
ứ ử ụ ạ
ủ
ề
ấ
ỏ
ể
ng trình t ng th v nghiên
ươ
ổ
ể ề ệ
ể
ọ ở
ủ
ả
ấ
t thân thi n v i môi tr
ấ ng t
d u
ườ
