Chỉ trong vòng một tháng giá xăng trong nước đã tăng 3 lần liên tiếp và không có dấu hiệu hạ nhiệt. Đã có thời điểm chạm mốc ~ 30 nghìn đồng/ lít. Giải pháp nào giải quyết vấn đề này? Nguồn nguyên liệu thay thế trong tương lai vẫn còn là một dấu hỏi lớn?
Liệu rằng việc chuyển đổi từ nguồn “nhiên liệu sinh học” thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch có đang là một dự án khả thi?
Hãy cùng QuangTrungChem tìm hiều trong bài viết dưới đây nhé.!
Nhiên liệu sinh học là gì? Xăng sinh học là gì?
Nhiên liệu sinh học trong tiếng anh gọi là Biofuel. Là dạng nhiên liệu tái sinh có nguồn gốc từ các loại nguyên liệu vi sinh, thực vật hoặc động vật. Một số ví dụ về nhiên liệu sinh học có thể kể đến như:
- Ethanol ( hay cồn thực phẩm) thường được sản xuất từ cây ngô mỹ (cồn ngô) hay sắn (cồn sắn) hoặc mía brazil)
- Dầu diesel sinh học từ thực vật và mỡ động vật lỏng
- khí sinh học metan có nguồn gốc từ phân động vật và xác động vật,.
- nhiên liệu sinh học hữu ích nhất ở dạng lỏng hoặc khí thuận tiện trong quá trình vận chuyển và chiết xuất.
Xăng sinh học E5 là loại xăng được pha trộn từ nhiên liệu sinh học với xăng A92 theo tỉ lệ 95:5. Thành phần chủ yếu dùng để pha đó là ethanol.
Ngành nhiên liệu sinh học đang được coi là cực kì quan trọng đối với sự phát triển công nghiệp đang diễn ra cực kì “thần tốc” trong thời đại hiện nay.
Mỹ là quốc gia đi đầu trong việc tìm kiếm nhiên liệu sinh học thay thế xăng:
Trước năm 2005. Mỹ chỉ sử dụng dưới 15% lượng ngô để sản xuất etanol. Tuy nhiên, Mỹ với tham vọng độc lập về năng lượng và không muốn phụ thuộc năng lượng vào thị trường thế giới đã tiến thành một cuộc cách mạng.
Cụ thể là Mỹ đã đã sử dụng hơn 45% sản lượng ngô năm 2011 để sản xuất ethanol, tăng hơn 200% so với mức dưới 15% vào năm 2005.
Một sự gia tăng được quy định bởi sự ủy quyền của liên bang và được thúc đẩy bởi các khoản trợ cấp của liên bang với khoản trợ cấp của chính phủ trị giá 20 tỷ đô la từ năm 2005 – 2011.
Hậu quả là Hạn hán năm 2012 cộng với quyết sách sử dụng ngô làm nguyên liệu dẫn tới 52,2 triệu người không được đáp ứng đủ nhu cầu lương thực. Chỉ tính riêng tại thị trường việt nam đã xuất khẩu 48 triệu tấn ngô qua Canada.
Bao nhiêu thực phẩm được mỹ đưa vào sản xuất cồn ethanol?
Có bao nhiêu người có thể được nuôi bằng ngô được sử dụng để sản xuất etanol? Ở Mỹ, nguyên liệu sản xuất ethanol chính là ngô đồng. Ngô đồng được sử dụng để làm các loại thực phẩm bao gồm:
- ngũ cốc ăn sáng, dầu ngô.
- thành phẩm bột ngô hoặc chất tạo ngọt làm từ ngô là chất phụ gia chính trong ngành công nghiệp phụ gia chế biến.
- Ngô vừa được dùng làm thức ăn cho người vừa làm thức ăn cho gia súc – sau đó trở thành thức ăn cho người dưới dạng thịt gia cầm, thịt lợn và thịt bò.
- 1kg ngô để có thể sản xuất khoảng 0,42 lít etanol.
- Xăng thông thường (E10) thường chứa 10% etanol theo thể tích (trung bình cả nước là 9,6% vào năm 2011).
- Một bình xăng xe máy trung bình 5 lít chứa etanol từ ngô đủ để nuôi 1 người trong vòng trong hơn ba tuần.
Tổng lượng ethanol được sản xuất tại Mỹ năm 2011 là 13,95 tỷ gallon, đủ để cung cấp thức ăn cho 570 triệu người trong năm đó.
Cân bằng năng lượng của cồn ngô
Khi cân nhắc chi phí và lợi ích của cồn ngô, điều quan trọng là phải xem xét năng suất ròng. Tức là năng lượng chúng ta nhận được từ một gallon etanol nhiều hơn bao nhiêu so với năng lượng được sử dụng để tạo ra gallon đó.
- Năng lượng nhiên liệu hóa thạch là cần thiết để sản xuất và vận chuyển phân bón và thuốc trừ sâu, tưới tiêu cho đất nông nghiệp, trồng và thu hoạch ngô (không bao gồm năng lượng mặt trời liên quan).
- Năng lượng bổ sung là cần thiết để vận chuyển ngô từ ruộng đến các nhà máy sản xuất ethanol và để cung cấp năng lượng cho quá trình chuyển đổi trong các nhà máy.
- Các đánh giá lạc quan nhất cho rằng khoảng 1,3 đơn vị năng lượng được tạo ra cho mỗi đơn vị năng lượng đầu vào. Tuy nhiên, ước tính này sử dụng dữ liệu từ các điều kiện trồng ngô tốt nhất (yêu cầu chi phí trồng ngô tương đối thấp) và xem xét các điều kiện chế biến tốt nhất (bao gồm cả sản lượng thu được đem chưng cất cao nhất có thể trong mỗi mùa vụ).
- Thực tế thì giá trị trung bình của năng suất ròng chỉ đạt 1,01 trên tất cả các vùng trồng ngô.. Điều này có nghĩa là cùng một lượng năng lượng nhiên liệu hóa thạch được sử dùng để tạo ra một gallon ethanol.
- Xăng cũng cần năng lượng để tạo ra. Tuy nhiên, tỷ lệ giữa sản lượng và năng lượng chế biến của dầu mỏ là khoảng 5 đến 1. Điều này có nghĩa là mỗi gallon xăng được đốt trong ô tô sẽ sử dụng thêm 20% nhiên liệu hóa thạch.
Do đó, chúng ta cần trung bình 1,0 BTU nhiên liệu hóa thạch để sản xuất 1,0 BTU etanol cho năng lượng nhiên liệu. Thì chúng ta cần đến 1,2 BTU nhiên liệu hóa thạch để sản xuất 1,0 BTU xăng dầu. Bằng cách chọn ethanol thay vì xăng, chúng tôi tiết kiệm được khoảng 0,2 BTU nhiên liệu hóa thạch cho mỗi BTU được sử dụng.
Đây là lợi nhuận duy nhất từ ethanol sau khi mất giá trị lương thực. Lượng nhiên liệu hóa thạch tiết kiệm được do sử dụng ethanol chỉ đạt khoảng 0,2% là quá ít so với nhu cầu năng lượng của Hoa Kỳ.
Tác động đến giá xăng của ethanol
Trong khi người ta tuyên bố rằng ethanol đã làm giảm giá xăng. Nhưng những gì chúng ta cần quan tâm là chi phí trên mỗi dặm lái xe.
Ethanol có năng lượng trên mỗi gallon ít hơn xăng. Một gallon xăng chứa khoảng 125.000 BTU trong khi etanol chứa khoảng 84.300 BTU, tương đương khoảng 67% so với xăng.
Tuy nhiên, điều đáng nói là etanol chỉ rẻ hơn nếu tính ra thể tích chúng ta mua được. Nhưng lại đắt hơn nếu tính theo năng lượng.
Mất khoảng 1 lít xăng để đi di chuyển được quãng đường là 80km thì phải mất hơn 1,48 lít ethanol để di chuyển cùng quãng đường.
kết luận:
- Lượng ngô được sử dụng để sản xuất ethanol trong một gallon khí thông thường sẽ nuôi sống một người trong một ngày,
- Việc sản xuất etanol đòi hỏi rất nhiều năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch nên lợi ích về năng lượng của nó chỉ đạt khoảng 20%.
- Chi phí khí đốt bằng etanol thực sự cao hơn trên mỗi dặm vì etanol làm giảm năng lượng của xăng trên mỗi gallon.
#Nguồn: https://necsi.edu/food-for-fuel-the-price-of-ethanol
