So sánh ưu nhược điểm của nhiên liệu Biodiesel với nhiên liệu diesel

Diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Diesel sinh học nói riêng, hay nhiên liệu sinh học nói chung, là một loại năng lượng tái tạo. Nhìn theo phương diện hóa học thì diesel sinh học là methyl este của những axít béo.

Nhà máy sản xuất diesel sinh học tại Zistersdorf (Áo)

Sản xuất diesel sinh học từ cây cải dầuSửa đổi

Với điều kiện ở châu Âu thì cây cải dầu (Brassica napus) với lượng dầu từ 40% đến 50% là cây thích hợp để dùng làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học. Dầu được ép ra từ cây cải dầu, phần còn lại được dùng trong công nghiệp sản xuất thức ăn cho gia súc. Trong một phản ứng hóa học đơn giản giữa dầu cải và mêtanol có sự hiện diện của một chất xúc tác, glyxêrin và mêtanol trao đổi vị trí cho nhau, tạo thành methyl este của axít béo và glyxêrin.

Ưu và nhược điểm đối với môi trườngSửa đổi

Quy trình sản xuất không có chất thải vì tất cả các sản phẩm phụ đều có thể được tiếp tục sử dụng. Bã cây cải dầu được dùng làm thức ăn gia súc và glyxêrin có thể được tiếp tục dùng trong công nghiệp hóa (thí dụ như trong mỹ phẩm).

Thế nhưng cây cải dầu phải được trồng luân canh, tức là chỉ có thể trồng cây cải dầu trên cùng một cánh đồng từ 3 đến 5 năm một lần. Vì nguyên nhân này mà việc tiếp tục tăng sản xuất cải dầu là một việc khó khăn.

Một hạn chế khác là diện tích canh tác. Hiện nay (2006) ở Đức có hơn 1,2 triệu hecta, tức 1/10 diện tích canh tác nông nghiệp, được dùng để trồng cây cải dầu. Theo nhiều chuyên gia, việc mở rộng diện tích canh tác lên khoảng 1,5 triệu hecta là điều không thể. Do đó, tối đa nước Đức chỉ có thể sản xuất được vào khoảng 2 triệu tấn diesel sinh học. Trong khi đó nhu cầu dầu mỏ hiện nay của nước Đức là vào khoảng 130 triệu tấn hằng năm.

Ngoài ra, việc sản xuất diesel sinh học từ cây cải dầu cần dùng rất nhiều năng lượng cho phân bón và xử lý tiếp theo và vì thế tiêu hủy một phần lớn tiềm năng tiết kiệm năng lượng.

Tiềm năng thị trường của diesel sinh họcSửa đổi

Diesel sinh học được tạo thành từ một phản ứng hóa học rất đơn giản. Diesel sinh học có nhiều ưu điểm đối với môi trường so với diesel thông thường: Diesel sinh học từ cây cải dầu phát sinh khí thải ít hơn rất nhiều so với nhiên liệu hóa thạch. Bụi trong khí thải được giảm một nửa, các hợp chất hyđrocacbon được giảm thiểu đến 40%. Diesel sinh học gần như không chứa đựng lưu huỳnh, không độc và có thể được dễ dàng phân hủy bằng sinh học. Diesel sinh học hiện nay được coi là một trong những nhiên liệu thân thiện với môi trường nhất trên thị trường. Mặc dầu hiện nay có thể mua diesel sinh học tại rất nhiều trạm xăng (riêng tại Đức là 1.900 trạm) nhưng diesel sinh học chưa được người tiêu dùng sử dụng nhiều do có nhiều nguyên nhân: Nhiều người tiêu dùng không tin tưởng vào loại nhiên liệu mới này vì không tưởng tượng được là có thể lái xe dùng một nhiên liệu hoàn toàn từ thực vật. Một vấn đề khác là rất nhiều người không biết chắc chắn là liệu ô tô của họ có thể sử dụng được diesel sinh học hay không.

Thiếu thông tin cho người tiêu dùng và các câu hỏi về hư hỏng sau này do diesel sinh học gây ra có thể là những vấn đề lớn nhất cho việc chấp nhận rộng rãi việc dùng diesel sinh học. Tại châu Âu đã nhiều lần có ý kiến cho là nên pha thêm vào nhiên liệu diesel thông thường khoảng từ 3% đến 5% diesel sinh học vì phần diesel sinh học này được coi là không có hại ngay cả cho những xe cơ giới chưa được trang bị thích hợp. Ở Pháp việc này đã được thực hiện từ lâu: Diesel thông thường được pha trộn thêm lượng diesel sinh học mà nông nghiệp nước Pháp có khả năng sản xuất. Tại Pháp chất lượng diesel thông thường có thành phần diesel sinh học là 5%, tránh được các nhược điểm kỹ thuật.

Từ đầu năm 2004 các trạm xăng ARAL và Shell ở Đức đã bắt đầu thực hiện chỉ thị 2003/30/EC của EU mà theo đó từ ngày 31 tháng 12 năm 2005 ít nhất là 2% và cho đến 31 tháng 12 năm 2010 ít nhất là 5,75% các nhiên liệu dùng để chuyên chở phải có nguồn gốc tái tạo.

Tại Áo một phần của chỉ thị của EU đã được thực hiện sớm hơn và từ ngày 1 tháng 11 năm 2005 chỉ còn có dầu diesel với 5% có nguồn gốc sinh học là được phép bán.

Các lựa chọn khácSửa đổi

Ngoài ra cũng cần phải nhắc đến các lựa chọn thích hợp khác cho diesel sinh học. Người ta cũng có thể sử dụng nhiên liệu dầu thực vật trực tiếp không cần phải chuyển đổi este. Tùy theo loại động cơ mà phải thay đổi một số thông số cho động cơ Diesel để điều chỉnh thích ứng với các tính chất vật lý khác đi.

Trong tương lai sẽ còn có nhiên liệu sinh khối lỏng (tiếng Anh: Biomass to Liquids) thay vì là dầu thực vật sẽ sử dụng toàn bộ khối lượng của cây như là nguồn cung cấp năng lượng. Các thử nghiệm đầu tiên với nhiên liệu sinh học tổng hợp này đã được tiến hành từ tháng 4 năm 2003 tại Đức. Loại nhiên liệu này, gọi là SunDiesel, được sản xuất từ gỗ và các loại sinh khối khác.

Đọc thêmSửa đổi

  • Năng lượng tái tạo
  • Nhiên liệu dầu thực vật

Tham khảoSửa đổi

  • Sven Geitmann: Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe (Năng lượng tái tạo và nhiên liệu lựa chọn khác), Hydrogeit Verlag, 2. Aufl., Jan.
  • Spiegel special 5/2006

Liên kết ngoàiSửa đổi

  • Học cách sản xuất diesel sinh học - Một hướng dẫn tập thể về diesel sinh học (tiếng Anh)
  • Quá trình biến đổi transeste hóa dầu thực vật thành biodiesel có sự trợ giúp của siêu âm
  • U.S. National Biodiesel Board (NBB) (tiếng Anh)