Biodiesel từ dầu rán phế thải
Thứ ba, 09/08/2011 - 10:42
Các nhà khoa học Việt Nam vừa hoàn thiện quy trình sản xuất nhiên liệu biodiesel chiết xuất từ dầu rán phế thải hữu ích cho ngành năng lượng
Các nhà khoa học Việt Nam vừa hoàn thiện quy trình sản xuất nhiên liệu biodiesel chiết xuất từ dầu rán phế thải hữu ích cho ngành năng lượng
Nghiên cứu này có trong những nội dung hợp tác khoa học kỹ thuật giữa Trường ĐH Khoa học Tự nhiên (thuộc ĐH Quốc gia Hà Nội) và Trường ĐH Osaka Prefecture (Nhật Bản). Chủ nhiệm dự án là PGS-TSKH Lưu Văn Bôi, Chủ nhiệm Khoa Hóa học. PGS Phạm Ngọc Lân phụ trách chính về chuyên môn, triển khai thực hiện dự án. Giai đoạn 1 của dự án đã kết thúc vào năm 2010, hiện đang thực hiện giai đoạn 2.
Các nhà khoa học đã bước đầu sản xuất được nhiên liệu biodiesel (nhiên liệu sinh học) chiết xuất từ dầu rán phế thải để làm nguồn nhiên liệu cho các động cơ diesel hoạt động. Biodiesel được sản xuất từ dầu rán phế thải có tính ứng dụng vào cuộc sống cao khi sử dụng cho các loại xe tải, xe buýt… góp phần vào việc giảm khí thải độc hại ra môi trường.
Nguồn nhiên liệu cần thiết
Hiện nay, nhân loại đang phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng về năng lượng khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Giải pháp mà con người tìm đến để khắc phục những vấn đề đó chính là các nguồn năng lượng mới như năng lượng gió, mặt trời, sinh khối… Khác với các nguồn năng lượng tái tạo khác, năng lượng sinh khối như biodiesel chẳng hạn không chỉ thay thế năng lượng hóa thạch mà còn góp phần xử lý ô nhiễm môi trường. Tại Việt Nam, với đặc thù là một nước nông nghiệp, việc nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu và năng lượng sinh khối tạo ra những dạng năng lượng, vật liệu sạch, rẻ góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường (trong đó biodiesel đang rất được quan tâm hiện nay) chính là một hướng đi tất yếu.
PGS Phạm Ngọc Lân cho biết mục tiêu nghiên cứu của dự án là để tự sản xuất biodiesel giá rẻ, thân thiện môi trường, thay thế từng phần diesel từ dầu mỏ không thân thiện với môi trường và đang cạn kiệt. Nguyên liệu đầu vào để sản xuất biodiesel ở nước ta có nhiều loại: Các loại dầu thực vật ăn được và không ăn được, trong đó có dầu rán phế thải, dầu hạt cao su, mỡ cá basa… Trong đó dầu rán phế thải là thích hợp nhất, vì về nguyên tắc, dầu rán phế thải không dùng để ăn được bởi khi chiên đi chiên lại nhiều lần tính chất của dầu đã bị biến đổi có hại cho sức khỏe, cụ thể một phần đã chuyển thành aldehyde rất độc. Dầu rán phế thải lại khó tự phân hủy trong môi trường, nên nếu thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường trầm trọng.
Dầu rán phế thải ở Việt Nam đang có hàm lượng acid béo tự do thấp, nên có thể sử dụng công nghệ sản xuất biodiesel một giai đoạn, đơn giản. Còn sản phẩm biodiesel từ các loại nguyên liệu đầu vào khác nhau có chất lượng như nhau, miễn là công nghệ chuyển hóa đạt trên 98%. Dầu rán phế thải từ nhà máy mì ăn liền thường dùng qua nhiều lần, giá thành rất rẻ. Giá sản phẩm biodiesel phụ thuộc cơ bản vào giá dầu rán phế thải. Trong khi đó giá dầu rán phế thải lại rẻ cộng với công nghệ sản xuất có chi phí thấp chắc chắn giá sản phẩm biodiesel chỉ bằng 1/2 giá diesel dầu mỏ - PGS Phạm Ngọc Lân cho biết.
Diesel hữu ích
Biodiesel chiết xuất từ dầu rán phế thải được sản xuất theo công nghệ mới, tiên tiến. Đó là công nghệ đồng dung môi. Bản chất của công nghệ mới này là sử dụng một dung môi với liều lượng thích hợp, rút ngắn đáng kể thời gian phản ứng, chỉ còn 30 - 40 phút cho một mẻ 350 lít, nhiệt độ phản ứng 30-350C, quá trình tách glycerine, rửa sản phẩm rất ngắn, chỉ mất 1 giờ thay vì phải 6 giờ theo phương pháp cổ điển. Nhờ vậy sẽ tốn ít năng lượng điện hơn và vì thế giá thành sản phẩm sẽ thấp hơn rất nhiều. Dầu rán phế thải sẽ được đưa vào hệ thống máy móc, thiết bị chế biến sử dụng công nghệ đồng dung môi. Thông qua các phản ứng hóa học bằng công nghệ đồng dung môi, sẽ chiết xuất để tạo ra phân tử biodiesel. Các phân tử này về mặt hóa học giống như dầu diesel thông thường.
“Hiện nay, chúng tôi đang gửi sang Nhật Bản phân tích chỉ tiêu sản phẩm và chỉ tiêu khí thải sau khi dùng biodiesel chạy động cơ. Song song đó, chúng tôi đã bán sản phẩm biodiesel cho nông dân chạy máy cày, xe tải (B100), họ dùng nhiên liệu này bình thường như diesel dầu mỏ, không khó khăn gì. Chúng tôi dùng máy phân tích khí thải của Nhật Bản do dự án tài trợ để phân tích thành phần của biodiesel. Kết quả cho thấy các chỉ tiêu CO2, CO và NO đều đạt chuẩn quốc tế. Chất lượng của sản phẩm mỗi lần sản xuất ra đều được phân tích trên máy HPLC của hãng Shimadzu (Nhật Bản) do dự án tài trợ. Hiệu suất chuyển hóa thành biodiesel luôn đạt trên 99%” - PGS Phạm Ngọc Lân cho biết và nhấn mạnh: “Đặc biệt khí CO thải ra chỉ bằng một nửa so với diesel từ dầu mỏ. Diesel sinh học sản xuất từ dầu thực vật có khả năng cháy tương đương với diesel từ dầu mỏ và không thay đổi hệ thống của máy móc”.
Đề tài này đã được NEDO (Tổ chức Phát triển Công nghệ công nghiệp và năng lượng mới) Nhật Bản nghiệm thu vào tháng 2-2011 và được đánh giá là sản phẩm có hiệu quả, tính ứng dụng cao. Các thông số kỹ thuật, kết quả của nghiên cứu là rất chính xác và có giá trị. Trên kết quả tốt đó, nghiên cứu đã được cấp kinh phí thực hiện giai đoạn 2 của dự án: Nghiên cứu khai thác dầu hạt cao su, trồng tảo biển lấy dầu sản xuất biodiesel ở Việt Nam và tái chế glycerine bằng công nghệ tiên tiến – sản phẩm phụ của quá trình sản xuất biodiesel để sản xuất pin nhiên liệu (fuel cell).
Nghiên cứu này có trong những nội dung hợp tác khoa học kỹ thuật giữa Trường ĐH Khoa học Tự nhiên (thuộc ĐH Quốc gia Hà Nội) và Trường ĐH Osaka Prefecture (Nhật Bản). Chủ nhiệm dự án là PGS-TSKH Lưu Văn Bôi, Chủ nhiệm Khoa Hóa học. PGS Phạm Ngọc Lân phụ trách chính về chuyên môn, triển khai thực hiện dự án. Giai đoạn 1 của dự án đã kết thúc vào năm 2010, hiện đang thực hiện giai đoạn 2.
Các nhà khoa học đã bước đầu sản xuất được nhiên liệu biodiesel (nhiên liệu sinh học) chiết xuất từ dầu rán phế thải để làm nguồn nhiên liệu cho các động cơ diesel hoạt động. Biodiesel được sản xuất từ dầu rán phế thải có tính ứng dụng vào cuộc sống cao khi sử dụng cho các loại xe tải, xe buýt… góp phần vào việc giảm khí thải độc hại ra môi trường.
Máy phát điện chạy biodiesel từ dầu rán phế thải
Nguồn nhiên liệu cần thiết
Hiện nay, nhân loại đang phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng về năng lượng khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Giải pháp mà con người tìm đến để khắc phục những vấn đề đó chính là các nguồn năng lượng mới như năng lượng gió, mặt trời, sinh khối… Khác với các nguồn năng lượng tái tạo khác, năng lượng sinh khối như biodiesel chẳng hạn không chỉ thay thế năng lượng hóa thạch mà còn góp phần xử lý ô nhiễm môi trường. Tại Việt Nam, với đặc thù là một nước nông nghiệp, việc nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu và năng lượng sinh khối tạo ra những dạng năng lượng, vật liệu sạch, rẻ góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường (trong đó biodiesel đang rất được quan tâm hiện nay) chính là một hướng đi tất yếu.
PGS Phạm Ngọc Lân cho biết mục tiêu nghiên cứu của dự án là để tự sản xuất biodiesel giá rẻ, thân thiện môi trường, thay thế từng phần diesel từ dầu mỏ không thân thiện với môi trường và đang cạn kiệt. Nguyên liệu đầu vào để sản xuất biodiesel ở nước ta có nhiều loại: Các loại dầu thực vật ăn được và không ăn được, trong đó có dầu rán phế thải, dầu hạt cao su, mỡ cá basa… Trong đó dầu rán phế thải là thích hợp nhất, vì về nguyên tắc, dầu rán phế thải không dùng để ăn được bởi khi chiên đi chiên lại nhiều lần tính chất của dầu đã bị biến đổi có hại cho sức khỏe, cụ thể một phần đã chuyển thành aldehyde rất độc. Dầu rán phế thải lại khó tự phân hủy trong môi trường, nên nếu thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường trầm trọng.
Dầu rán phế thải ở Việt Nam đang có hàm lượng acid béo tự do thấp, nên có thể sử dụng công nghệ sản xuất biodiesel một giai đoạn, đơn giản. Còn sản phẩm biodiesel từ các loại nguyên liệu đầu vào khác nhau có chất lượng như nhau, miễn là công nghệ chuyển hóa đạt trên 98%. Dầu rán phế thải từ nhà máy mì ăn liền thường dùng qua nhiều lần, giá thành rất rẻ. Giá sản phẩm biodiesel phụ thuộc cơ bản vào giá dầu rán phế thải. Trong khi đó giá dầu rán phế thải lại rẻ cộng với công nghệ sản xuất có chi phí thấp chắc chắn giá sản phẩm biodiesel chỉ bằng 1/2 giá diesel dầu mỏ - PGS Phạm Ngọc Lân cho biết.
Diesel hữu ích
Biodiesel chiết xuất từ dầu rán phế thải được sản xuất theo công nghệ mới, tiên tiến. Đó là công nghệ đồng dung môi. Bản chất của công nghệ mới này là sử dụng một dung môi với liều lượng thích hợp, rút ngắn đáng kể thời gian phản ứng, chỉ còn 30 - 40 phút cho một mẻ 350 lít, nhiệt độ phản ứng 30-350C, quá trình tách glycerine, rửa sản phẩm rất ngắn, chỉ mất 1 giờ thay vì phải 6 giờ theo phương pháp cổ điển. Nhờ vậy sẽ tốn ít năng lượng điện hơn và vì thế giá thành sản phẩm sẽ thấp hơn rất nhiều. Dầu rán phế thải sẽ được đưa vào hệ thống máy móc, thiết bị chế biến sử dụng công nghệ đồng dung môi. Thông qua các phản ứng hóa học bằng công nghệ đồng dung môi, sẽ chiết xuất để tạo ra phân tử biodiesel. Các phân tử này về mặt hóa học giống như dầu diesel thông thường.
Sản phẩm biodiesel từ dầu rán phế thải
“Hiện nay, chúng tôi đang gửi sang Nhật Bản phân tích chỉ tiêu sản phẩm và chỉ tiêu khí thải sau khi dùng biodiesel chạy động cơ. Song song đó, chúng tôi đã bán sản phẩm biodiesel cho nông dân chạy máy cày, xe tải (B100), họ dùng nhiên liệu này bình thường như diesel dầu mỏ, không khó khăn gì. Chúng tôi dùng máy phân tích khí thải của Nhật Bản do dự án tài trợ để phân tích thành phần của biodiesel. Kết quả cho thấy các chỉ tiêu CO2, CO và NO đều đạt chuẩn quốc tế. Chất lượng của sản phẩm mỗi lần sản xuất ra đều được phân tích trên máy HPLC của hãng Shimadzu (Nhật Bản) do dự án tài trợ. Hiệu suất chuyển hóa thành biodiesel luôn đạt trên 99%” - PGS Phạm Ngọc Lân cho biết và nhấn mạnh: “Đặc biệt khí CO thải ra chỉ bằng một nửa so với diesel từ dầu mỏ. Diesel sinh học sản xuất từ dầu thực vật có khả năng cháy tương đương với diesel từ dầu mỏ và không thay đổi hệ thống của máy móc”.
Đề tài này đã được NEDO (Tổ chức Phát triển Công nghệ công nghiệp và năng lượng mới) Nhật Bản nghiệm thu vào tháng 2-2011 và được đánh giá là sản phẩm có hiệu quả, tính ứng dụng cao. Các thông số kỹ thuật, kết quả của nghiên cứu là rất chính xác và có giá trị. Trên kết quả tốt đó, nghiên cứu đã được cấp kinh phí thực hiện giai đoạn 2 của dự án: Nghiên cứu khai thác dầu hạt cao su, trồng tảo biển lấy dầu sản xuất biodiesel ở Việt Nam và tái chế glycerine bằng công nghệ tiên tiến – sản phẩm phụ của quá trình sản xuất biodiesel để sản xuất pin nhiên liệu (fuel cell).
Theo Người Lao động