- Biển số
- OF-415171
- Ngày cấp bằng
- 7/4/16
- Số km
- 358
- Động cơ
- 225,570 Mã lực
Cháu thấy hiện tại dân tình mình có vẻ ít dùng xăng sinh học chắc là vì còn e dè do chưa hiểu hết về bản chất và đặc tính của loại xăng này. Nên cháu mạo muội làm thớt này để khuyến khích các cụ trên OF cùng tham gia ủng hộ xăng E5. Việc này là để bảo vệ môi trường sống của chính các cụ và con cháu các cụ sau này.
Bản chất của xăng sinh học là gì?
Xăng sinh học trong tiếng Anh được gọi là gasohol hoặc biogasoline để phân biệt với gasoline (xăng thông thường), được tạo ra bằng cách phối trộn cồn sinh học ethanol khan (anhydrous ethanol) với xăng thông thường theo một tỉ lệ nhất định, trong đó xăng E5 gồm 5% ethanol và 95% xăng thông thường, còn xăng E10 có 10% ethanol. Xăng sinh học từ E5 đến E25 được gọi là hỗn hợp ethanol thấp, từ E30 đến E85 là hỗn hợp ethanol cao. E100 là Ethanol nguyên chất sau khi sản xuất.
Gọi là xăng sinh học vì cồn sinh học ethanol (còn gọi là rượu ngũ cốc hay rượu ethyl, rượu êtylic, công thức hóa học là C2H5OH) dùng để phối trộn xăng được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose, thường là từ các loại ngũ cốc như ngô, lúa mì, đậu tương hoặc từ vỏ cây, bã mía,... Ethanol thật ra không xa lạ gì với con người vì nó là một loại rượu trong nhóm rượu ethyl, khi chưng cất và pha loãng với nồng độ cồn thấp thì có thể uống được. Ethanol thu được sau quá trình chưng cất ngũ cốc lên men có dạng hỗn hợp gồm nước và ethanol, cần phải tách nước để lấy ethanol khan trước khi trộn với xăng. Cũng có thể dùng ethanol chưa khan nước (hydrous ethanol) nhưng chỉ cho các loại động cơ xe có chế tạo tương thích.
Ethanol được trộn vào xăng có vai trò như một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì. Ethanol hay chì hoặc các phụ gia khác được trộn vào xăng để tăng chỉ số octane và giúp động cơ có thể hoạt động được tốt hơn, bền hơn. Xăng được nén ở trong xi-lanh động cơ xe ô tô và xe máy trước khi đốt, xăng càng được nén mạnh thì động cơ càng dễ đạt công suất cao, tuy nhiên nếu nén mạnh quá mà chưa kịp đốt thì xăng có thể tự kích nổ và bốc cháy, gây hại cho động cơ. Chỉ số octane (RON - Research Octane Number) vừa giúp nén xăng tốt hơn vừa giúp tăng khả năng chống tự kích nổ của xăng, do đó ngành công nghiệp xăng luôn tìm kiếm các phụ gia để gia tăng chỉ số octane cho xăng.
Tuy nhiên, ethanol không giống với các phụ gia khác ở chỗ bản thân nó có thể được xem như một loại nhiên liệu, với chỉ số octane lên tới 109 (xăng thông thường chưa trộn phụ gia có chỉ số octane khoảng 70, xăng A92 có RON là 92), về lý thuyết có thể thay thế hoàn toàn xăng thông thường, tuy nhiên động cơ phải được thiết kế phù hợp với loại nhiên liệu này. Tên gọi gasohol cũng dùng để chỉ xăng pha cồn tỉ lệ thấp và không phải là nhiên liệu thay thế. Các hỗn hợp từ E85 trở lên mới được coi là nhiên liệu thay thế.
Hiện tại, xăng sinh học có tỉ lệ ethanol cao nhất là 85%. Các loại xe có thể sử dụng xăng E85 được gọi là flex fuel vehicles (FFVs) – xe nhiên liệu hỗn hợp, hoặc có thể gọi là ô tô nhiên liệu hỗn hợp do các động cơ loại này thường thấy trên ô tô. Những cảm biến và chương trình đặc biệt trong máy tính của động cơ sẽ kiểm soát lượng cồn trong nhiên liệu và điều chỉnh tỉ lệ phun nhiên liệu sao cho phù hợp. Xe này có thể chạy các loại xăng từ E5-E85, ngoại trừ các thay đổi trong hệ thống động cơ và cách xử lý nhiên liệu thì xe này không khác gì các xe chạy xăng thông thường khác. Dòng xe chạy xăng ethanol thuần túy (neat ethanol vehicle) E100 hoặc ethanol chưa khan nước cũng có, nhưng hiếm hơn.
Ethanol được sản xuất như thế nào?
Quá trình chế xuất ethanol cũng tương tự như một số loại nhiên liệu sinh học (biofuels) khác như dầu sinh học (biodiesel), khí sinh học (biogas), được chế xuất từ chất béo của động thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải...). Theo tài liệu về các yếu tố kỹ thuật của ethanol do Đại học Princeton (Mỹ) công bố, việc sản xuất gasohol đòi hỏi sự kết hợp của một số yếu tố, hai trong số đó là vấn đề thiết bị chưng chất ethanol và nguồn nguyên liệu để chưng cất. Mặc dù ethanol có thể được sản xuất từ bất kỳ nguồn nguyên liệu nào có khả năng chiết tách được mức đường thích hợp, công nghệ sản xuất ethanol chủ yếu vẫn dựa trên đường và tinh bột nguyên liệu.
Nguyên liệu thích hợp để sản xuất ethanol bao gồm ngô, lúa mì, cao lương, mía, củ cải đường, cao lương ngọt, củ cúc vu (còn gọi là atisô Jerusalem). Đây đều là những loại thực vật có hàm lượng đường tự nhiên cao. Tuy nhiên, không có loại nguyên liệu "tốt nhất" cho việc sản xuất ethanol, vì chất lượng nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào loại đất và vùng thổ nhưỡng trồng cây.
Ngoài nguyên liệu chính phẩm nói trên, có thể sử dụng một số phế phẩm như ngũ cốc thải loại hoặc các chất thải sau quá trình chế biến thực phẩm để sản xuất ethanol, tuy nhiên hàm lượng đường thu được rất ít. Một hướng đi khác là sử dụng các nguyên liệu có chứa cellulose như rơm rạ, cỏ, gỗ, bã mía, các loại giấy trong chất thải rắn đô thị.
Quá trình điều chế ethanol bao gồm bốn bước cơ bản. Đầu tiên, các nguyên liệu được xử lý để chiết tách ra một dung dịch đường. Dung dịch đường này sau đó được lên men bằng nấm men hay vi khuẩn, quá trình lên men sẽ tạo ra ethanol và carbon dioxide (khí CO2, có thể tận dụng làm nước có gas). Ethanol sẽ được tách ra bằng cách chưng cất, thu được một hỗn hợp dung dịch gồm ethanol và nước, trong đó lượng ethanol chiếm không quá 95,6% ethanol (ở áp suất bình thường) do các đặc tính vật lý của hỗn hợp ethanol-nước. Ở bước cuối cùng, người ta phải tách nước ra khỏi hỗn hợp để thu được ethanol khan. Điều này được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch một chất hóa học làm thay đổi tính chất vật lý của nó hoặc bằng cách chưng cất một lần nữa.
Những thứ còn lại sau khi chiết xuất xong ethanol gọi là bã, có chứa một số nấm men chết hoặc vi khuẩn, cùng các xác nguyên liệu không phải là tinh bột hoặc đường. Các nguyên liệu từ ngũ cốc sẽ có bã rất giàu protein nên có thể tận dụng làm thức ăn gia súc, còn bã thải từ nguồn nguyên liệu cellulose thì ít protein hơn và không có giá trị làm thức ăn.
Về mặt quy trình cơ bản thì như vậy, nhưng hiện nay công nghệ sản xuất ethanol đã được cải tiến rất nhiều, VnReview sẽ có bài viết riêng đề cập sâu hơn về các công nghệ sản xuất ethanol hiện nay.
Xăng sinh học đang được những nước nào sử dụng?
Việt Nam vừa mới có lộ trình bắt buộc sử dụng xăng sinh học, nhưng thực tế loại xăng này đã được dùng khá rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới từ khá lâu, thậm chí theo Mạng Thông tin Khoa học và Công nghệ TP.HCM, ethanol được dùng chạy xe từ những năm 1930, nhưng do giá dầu mỏ sau đó giảm nên ethanol không được chú ý phát triển. Những năm 1970, công nghiệp sản xuất ethanol phát triển ở Brazil và Mỹ nên ethanol sử dụng trong xe lại được quan tâm, nhưng chỉ thực sự phát triển trong 10 năm vừa qua trước nguy cơ dầu mỏ cạn kiệt và có những chính sách hỗ trợ của chính phủ các nước. Hơn 50 nước trên thế giới đã sử dụng ethanol pha xăng để chạy xe, dẫn đầu là Mỹ (trên 90% ethanol nhiên liệu được pha xăng E10) và Brazil (bắt buộc sử dụng E22 đến E25), Ấn Độ sử dụng tối đa E5, Thái Lan bắt buộc sử dụng E5, E10 và E85 được giới thiệu từ 2008...
Các nước sử dụng phổ biến xăng sinh học. Ảnh: Cesti.gov.vn
Với những cánh đồng mía bạt ngàn, Brazil sớm đưa ra chương trình nhiên liệu ethanol dựa trên cây mía ngay từ những năm 1970 và hiện là nước sản xuất ethanol lớn thứ 2 thế giới (thứ nhất là Mỹ) đồng thời là nước xuất khẩu ethanol lớn nhất. Brazil còn là nước đi đầu về phát triển nhiên liệu sinh học và có chương trình sử dụng nhiên liệu sinh học lâu dài và thành công nhất, trở thành một hình mẫu cho các nước đang phát triển ở khu vực châu Mỹ Latinh, vùng Caribê và châu Phi.
Theo Wikipedia, Brazil cũng là nước từng phát triển mạnh dòng xe chỉ chạy ethanol thuần túy không pha thêm xăng và không cần khan nước ethanol, với khoảng hơn 4 triệu ô tô và xe tải nhẹ chạy bằng ethanol nguyên chất vào cuối những năm 1980, chiếm khoảng 33% lượng xe cơ giới của nước này, nhưng sau đó dòng xe này bị hạn chế sản xuất và tiêu thụ do một số yếu tố. Đầu tiên, giá xăng dầu giảm mạnh do tình trạng dư thừa dầu của những năm 1980. Tiếp đó, việc đồng đô la Mỹ phải điều chỉnh do lạm phát đã đưa giá dầu giảm từ mức trung bình 78,2 USD/thùng vào năm 1981 xuống mức 26,8 USD/thùng vào năm 1986. Ngoài ra, vào giữa năm 1989, một đợt thiếu nguồn cung cấp nhiên liệu ethanol trên thị trường Brazil đã khiến hàng nghìn chiếc xe nằm xếp hàng dài ở các trạm xăng hoặc trong garage do hết xăng. Thời điểm đó, chính phủ Brazil đã có một số quy định khá chặt chẽ để kiểm soát giá xăng và ethanol nhiên liệu, đồng thời đưa ra các trợ cấp để giá ethanol không cao hơn 65% giá xăng. Khi giá đường tăng mạnh ở các thị trường quốc tế vào cuối năm 1988 và chính phủ đã không đặt hạn ngạch xuất khẩu đường, sản xuất dịch chuyển mạnh theo hướng sản xuất đường gây ra thiếu hụt nguồn cung ethanol. Không đáp ứng được nhu cầu của số xe chạy ethanol, chính phủ Brazil bắt đầu nhập khẩu ethanol từ châu Âu và châu Phi trong năm 1991. Đồng thời, chính phủ đã bắt đầu giảm trợ cấp ethanol, đánh dấu sự khởi đầu của việc bãi bỏ các quy định trước đó về ngành công nghiệp sản xuất ethanol và chấm dứt chương trình năng lượng Pro-alcool vốn dành ưu tiên cho xăng sinh học. Xăng sinh học hiện dùng phổ biến ở Brazil là E18, E20, E25 và hiện không còn dòng xe chạy ethanol nguyên chất nữa.
Mỹ trở thành nhà sản xuất nhiên liệu ethanol lớn nhất thế giới vào năm 2005. Năm 2011, Mỹ sản xuất được 13,9 tỷ gallon (52,6 tỷ lít) ethanol vào năm 2011, tăng từ 13,2 tỷ gallon (49,2 tỷ lít) năm 2010, và tăng từ 1,63 tỷ gallon vào năm 2000. Brazil và Mỹ chiếm 87,1% sản lượng ethanol toàn cầu vào năm 2011. Thị phần ethanol của Mỹ tăng từ chỉ hơn 1% trong năm 2000 lên hơn 3% vào năm 2006 và lên 10% năm 2011. Năng lực sản xuất trong nước tăng lên 15 lần sau năm 1990. Tính đến tháng 12/2011, Hiệp hội nhiên liệu tái tạo RFA đã thống kê được 209 nhà máy chưng cất ethanol đang được vận hành tại 29 bang của Mỹ, 140 đang được xây dựng hoặc mở rộng. Hầu hết các dự án ethanol mở rộng là nhằm mục đích cập nhật công nghệ để cải thiện sản xuất ethanol, nâng cao hiệu quả năng lượng và chất lượng của nguồn nguyên liệu.
Đến năm 2011, hầu hết các xe trên những con đường của Mỹ có thể chạy bằng xăng E10, và các nhà sản xuất đã bắt đầu sản xuất xe có thiết kế phù hợp với tỷ lệ ethanol cao hơn nhiều. Đến đầu năm 2013 có khoảng 11 triệu xe có khả năng chạy xăng E85 lưu thông ở Mỹ, tuy nhiên do nguồn cung nhiên liệu không đáp ứng được nên hầu như không có xăng E85. Vào tháng 1/2011, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã cấp phép lưu hành xăng E15 nhưng chỉ bán cho các ô tô hoặc xe tải nhẹ sản xuất từ năm 2011 trở về sau, tuy nhiên không bắt buộc các trạm xăng phải cung cấp xăng E15. Mặc dù vậy, hầu hết các trạm xăng không có đủ máy bơm để cung cấp loại xăng E15, rất ít máy bơm xăng được chứng nhận có thể dùng để bơm E15, và không có xe chuyên dụng để lưu trữ E15, do đó xăng sinh học phổ biến ở Mỹ vẫn là E10.
Những loại xe nào chạy được xăng sinh học?
Tin tổng hợp trên Mạng Thông tin Khoa học Công nghệ TP.HCM cho biết: Theo Hiệp hội Nhiên liệu Tái tạo (RFA), các loại xe thông thường có thể sử dụng xăng từ E0 đến E10. Riêng xăng có hàm lượng ethanol cao, như E85 thì động cơ xe phải được thiết kế phù hợp. Xe nhiên liệu linh hoạt (FFV- flexible-fuel vehicles) được thiết kế để chạy bằng một hay nhiều loại nhiên liệu, thường là xăng hay xăng pha ethanol hàm lượng cao).
Xu thế sử dụng ethanol trong xe tăng nhanh, theo đó, nhiều mẫu xe FFV được các hãng phát triển, mang nhãn mác của các đại gia sản xuất xe hơi như General Motors, Ford, Daimler, Chrysler, Mercury, Mazda, Isuzu, Mercedes và Nissan... Đến năm 2009 có 36 mẫu được sản xuất, các hãng dẫn đầu là GM, Chrysler, Ford. Lượng xe bán ra cũng tăng dần từng năm, ấn tượng nhất là hãng GM, năm 2005 bán 200.000 chiếc, 2006: gần 400.000 chiếc, 2007: gần 600.000 chiếc.
Số liệu xe FFV của các hãng xe lớn trên thế giới. Ảnh: Cesti.gov.vn
Tính riêng tháng 12/2011, loại FFV có 27,1 triệu xe ô tô , xe máy và xe tải nhẹ được bán trên toàn thế giới, tập trung trong bốn thị trường: Brazil (16,3 triệu), Mỹ (10 triệu), Canada (> 600 ngàn) và châu Âu (> 200 ngàn). Ở Mỹ, đa số sử dụng xăng E10, có hơn 9 triệu người sử dụng FFV có thể sử dụng xăng E10 đến E85. Ở Brazil, cứ 100 chiếc xe ô tô bán ra thì có tới 80 chiếc là xe có thể chạy bằng xăng ethanol hoặc xăng pha ethanol. Tính đến tháng 5/2009, Thụy Điển có 300.000 xe FFV, dẫn đầu châu Âu. Xe FFV phát triển ở Thụy Điển nhờ thuế thấp và chỗ đậu xe miễn phí, các xe mới bán ra năm 2008 có 25% là xe FFV, năm 2009 là 35%.
Xăng sinh học có nguy cơ gì cho động cơ?
Theo nhiều nguồn thông tin trong và ngoài nước, xăng sinh học có tỉ lệ phối trộn ethanol thấp từ E2- E10 có thể dùng cho các động cơ ô tô và xe máy mà không có vấn đề gì. PGS.TS. Lê Anh Tuấn, Phó Viện trưởng Viện Cơ khí Động lực, Trưởng phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong, trường ĐH Bách khoa Hà Nội khẳng định: "Với tỷ lệ ethanol 5% thì việc sử dụng xen kẽ E5 và xăng thông thường không có ảnh hưởng gì đến động cơ" (SGGP Online 24/8/2010).
Tuy nhiên, các thông tin về xăng sinh học đều đề cập đến khả năng gây hại cho động cơ khi ethanol có nồng độ thấp (độ tinh khiết dưới 99,5 độ), với đặc tính ngậm nước, có thể dẫn tới hiện tượng tách lớp, ảnh hưởng đến quá trình cung cấp nhiên liệu bình thường và chất lượng làm việc của động cơ. Ngoài ra, các loại xăng sinh học có hàm lượng ethanol cao hơn, từ E15 trở lên, đều chỉ được dùng trên các động cơ đã được điều chỉnh để chạy loại xăng này. Các loại xe thông thường nếu sử dụng nhiên liệu xăng có hàm lượng ethanol cao có thể gây ảnh hưởng đến một số chi tiết kim loại, cao su, nhựa, polymer của động cơ do rượu/cồn có tính ăn mòn cao.
Theo thông tin được tổng hợp trong bài "Xăng E5 có ảnh hưởng gì cho xe của bạn" đăng trên VnMedia, thì cồn sinh ra lượng năng lượng ít hơn 34% so với xăng không pha trộn. Điều đó đồng nghĩa với việc ở cùng dung tích, xăng pha cồn sẽ khiến bạn bị "thiệt" khoảng 1,2 km hành trình cho mỗi lít (nếu tính trên xăng E10), con số này sẽ tăng lên tới 3,4 km đối với xăng E85. Trước đây, trong năm 2006, Consumer Report đã từng thử nghiệm một chiếc bán tải Tahoe với mức "hụt" hành trình lên tới 30km khi chạy xăng sinh học E85 so với xăng truyền thống.
Cồn ethanol có tính hút ẩm mạnh hơn xăng rất nhiều. Điều này có thể gây ra hiện tượng đọng nước bên trong bình xăng, và các bộ phận khác như chế hoà khí, kim phun, xy lanh, đường ống dẫn – hay bất cứ bộ phận nào có khoảng trống không khí. Việc xuất hiện nước trong hệ thống dẫn xăng sẽ làm giấy bên trong lọc xăng thông thường bị phồng lên và chẹn đường chảy của nhiên liệu tới động cơ.
Cồn cũng sẽ ăn mòn các bình xăng cấu thành từ vật liệu sợi thuỷ tinh, ống cao su và đường dẫn bằng plastic. Nó cũng tiềm ẩn nguy cơ gây rỉ sét do làm đọng nước trong nhiều chi tiết kim loại. Ở các động cơ đã chạy xăng được một thời gian dài, sự hiện diện của cồn sẽ rã các cặn và rỉ tồn tại từ trước và chúng sẽ lọt vào hệ thống xăng, động cơ và làm tắc kim phun khi mức xăng xuống quá thấp trừ khi được thu thập từ trước đó.
Do sự khác biệt về trọng lượng riêng, xăng và cồn thường có sự phân tách (kể cả nước ngưng tụ) khiến cho tỉ lệ xăng/không khí trở nên không chính xác – đặc biệt là các dòng xe sử dụng chế hoà khí khiến hiệu suất động cơ bị ảnh hưởng.
Trang ô tô của Howstuffwork đưa ra nhận định của Mike Allen thuộc tạp chí Popular Mechanics rằng: trong điều kiện lý tưởng, một hỗn hợp xăng-ethanol là hoàn toàn chấp nhận được. Nhưng người tiêu dùng không thể kiểm soát những điều kiện "lý tưởng" đó, và họ không có cách nào biết được họ đang mua nhiên liệu đã bị ô nhiễm. Tất cả các loại xăng đều nhạy cảm với những thay đổi do thời tiết và độ ẩm, nhưng ethanol làm trầm trọng thêm vấn đề này. Nồng độ cồn cao trong một bồn chứa xăng (bất kỳ bồn chứa nào - ở các cơ sở sản xuất, các xe bồn chở xăng đi trên đường cao tốc, các bể chứa ở một trạm xăng, ngăn chứa xăng trên chiếc xe của bạn và thậm chí cả chiếc can nhựa đang để trong garage nhà bạn) đều có nghĩa là lượng cồn này có thể hấp thu và ngậm nước nhiều hơn xăng thông thường. Nếu hàm lượng nước đủ lớn, rượu và nước sẽ không còn ở trạng thái tĩnh mà biến nhiên liệu của bạn thành một thứ chất lỏng mà xe của bạn không thể sử dụng. Và nó có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng. Xe của bạn có thể bị hư hại khi sử dụng loại xăng bị ô nhiễm này.
Xăng sinh học có giúp bảo vệ môi trường?
Nghe đến cụm từ "xăng sinh học", chúng ta dễ hình dung đây là một loại xăng thân thiện với môi trường, giúp bảo vệ môi trường.
Trên thực tế, ý nghĩa lớn nhất của xăng sinh học là nó giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cũng như giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Với những nước phải nhập khẩu dầu mỏ thì xăng sinh học giúp giảm phụ thuộc nguồn dầu mỏ nước ngoài.
Các tài liệu về xăng sinh học cả trong và ngoài nước đều khẳng định khí thải từ các động cơ sử dụng xăng pha cồn ít hơn so với các loại xe sử dụng xăng dầu thông thường, với mức giảm lượng khí thải carbon monoxide (CO-khí thải gây hiệu ứng nhà kính) từ 20-30%.
Quá trình sản xuất ethanol sẽ sinh ra sản phẩm phụ là khí carbon dioxide (CO2) và khí này cần cho sự quang hợp của thực vật, do đó có thể tận dụng khí này để phát triển một số loại cây công nghiệp. Chẳng hạn như ở Brazil đã có dự án xây dựng nhà máy nuôi trồng rong biển ở sát cạnh khu vực các nhà máy sản xuất ethanol từ mía đường và sử dụng khí CO2 thải ra trong quá trình sản xuất ethanol để thúc đẩy quá trình quang hợp của rong biển, từ đó giảm được lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường.
Sản xuất ethanol từ các sản phẩm nông nghiệp như ngô, mía đường, sắn lát, khoai mì... có thể giúp tạo công ăn việc làm cho người dân, nâng cao giá trị nông sản và giúp tăng giá nông sản, phần nào mang lại lợi ích cho nông dân.
Tuy nhiên, các tài liệu tuyên truyền cho xăng sinh học đang bỏ qua một số yếu tố có thể gây hại đối với môi trường:
- Sự đa dạng môi trường sinh thái có thể bị đe dọa khi hàng trăm ngàn ha đất được sử dụng để trồng một thứ thực vật duy nhất, ví dụ như những cánh đồng trông toàn ngô, toàn mía hoặc toàn sắn… chỉ để cung cấp nguyên liệu sản xuất ethanol.
- Mở rộng vùng trồng nguyên liệu có thể dẫn tới việc phá rừng để lấy đất trồng trọt: nếu như 1 ha đất trồng mía để chế tạo ethanol cho phép giảm 13 tấn CO2 một năm ở Brazil, thì cũng cần biết là 1 ha rừng có khả năng hấp thụ đến 20 tấn CO2 một năm. Hủy hoại 1 ha rừng để trông mía như vậy "không có lãi" về khối lượng khí thải carbon.
- Để đảm bảo chất lượng nguyên liệu, người ta cần dùng thêm rất nhiều phân bón và nước để trồng cây nguyên liệu, và điều này có thể dẫn tới các vấn đề khác về môi trường như tồn dư hóa chất trong đất từ phân bón, hoặc thiếu nước phục vụ dân sinh. Để có được một lít diesel sinh học, người ta cần sử dụng từ 1000 đến 4000 lít nước. (Nguồn: www.rfi.fr).
- Theo một báo cáo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OCDE, phải trưng dụng đến 70% đất canh tác của châu Âu mới có thể cung ứng 10% nhu cầu năng lượng xanh của châu lục này (Nguồn: www.rfi.fr).
- Tổ chức chống nghèo đói và bất công Oxfam cũng đã có nhiều cảnh báo về việc năng lượng xanh có thể đe dọa đến vấn đề an ninh lương thực. Khi đất trồng trọt được sử dụng tối đa để trồng cây làm nguyên liệu sản xuất năng lượng sinh học thì sẽ thiếu đất để trồng cây lương thực, điều này có thể đe dọa cuộc sống của người nghèo vì giá lương thực và các loại nông sản gia tăng. Tác động của nó sẽ thấy rõ hơn ở các nước chậm phát triển, nơi chính phủ có thể chú trọng đẩy mạnh sản xuất ethanol phục vụ xuất khẩu tới các nước giàu, nhưng lại đẩy dân chúng vào cảnh thiếu ăn. Theo Oxfam, quyền con người của một số nơi bị chà đạp khi các nước giàu tung tiền ra mua năng lượng sinh học và để nhanh chóng trở thành một nhà cung cấp có uy tín quốc tế, nhiều chính phủ đã không ngần ngại đuổi nông dân để trưng dụng đất. (Nguồn: www.rfi.fr).
- Ngoài ra, Bộ Môi trường Brazil mới đây công bố một bản báo cáo cho biết, khi sử dụng nhiên liệu ethanol làm nguyên liệu cho động cơ ô tô, lượng khí thải ô nhiễm cho dù có thể không ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu, nhưng vẫn ảnh hưởng tới sức khỏe con người do vẫn phát thải các khí như carbon monoxide, hydrocarbons và nitrogen oxide, do đó người tiêu dùng khi mua sắm ô tô nên tính đến lượng khí thải của ô tô và các chính phủ vẫn cần nghiên cứu những loại nhiên liệu xanh không ảnh hưởng đến môi trường.
Tình hình sản xuất ethanol ở Việt Nam?
Theo Thời báo Kinh tế Sài Gòn, cả nước có 6 nhà máy sản xuất ethanol sinh học từ sắn lát với tổng công suất 535 triệu lít mỗi năm. Tuy nhiên, các nhà máy này hiện sản xuất cầm chừng vì càng sản xuất càng lỗ, ước mỗi lít ethanol lỗ khoảng 434 đồng.
Hiện nay, ngoài ba nhà máy mà tập đoàn Dầu khí quốc gia (PVN) tham gia đầu tư gồm nhà máy sản xuất ethanol Phú Thọ (hiện đã tạm ngưng), nhà máy ethanol Bình Phước và nhà máy ethanol Dung Quất, cả nước còn bốn nhà máy sản xuất ethanol khác đang hoạt động với công suất 335 triệu lít ethanol/năm, gồm nhà máy Đồng Xanh (Quảng Nam), Tùng Lâm (Đồng Nai), Đại Việt (Đắk Nông), Bioethanol Đắk Tô (Kon Tum).
Tuy nhiên, việc phát triển mạng lưới phân phối xăng sinh học còn chậm, không theo kịp việc đầu tư sản xuất ethanol.
Báo Sài Gòn Giải Phóng có bài viết nêu nguyên nhân: do khó khăn về thị trường tiêu thụ trong nước, các nhà máy phải xuất khẩu với giá thấp, không đủ bù chi phí, nhiều nhà máy phải hoạt động cầm chừng, thậm chí ngừng sản xuất. Ngoài lý do giá thành sản xuất còn cao, tốc độ phát triển mạng lưới phân phối còn chậm, không đáp ứng được tốc độ phát triển của các dự án sản xuất nhiên liệu sinh học, thì tâm lý người tiêu dùng vẫn còn ít thông tin về ưu điểm của xăng E5 và vẫn ưu tiên lựa chọn nhiên liệu truyền thống, gây trở ngại nhiều cho việc tiêu thụ sản phẩm. Còn theo lý giải của các doanh nghiệp, nguyên nhân tác động đến tốc độ phát triển mạng lưới phân phối chưa xứng tầm là do các công ty phải đầu tư cải tạo, bổ sung một số thiết bị, cơ sở vật chất để phục vụ phân phối xăng E5, nhưng không được hưởng các chính sách ưu đãi như các dự án sản xuất.
Trước thực trạng khó khăn trên, doanh nghiệp và chuyên gia trong ngành cho rằng, để giải bài toán cân đối nguồn cung cầu trong sản xuất, tiêu thụ nhiên liệu sinh học được hài hòa, Chính phủ nên có giải pháp hỗ trợ doanh nghiệp trong vấn đề xây dựng vùng nguyên liệu, mạng lưới phân phối. Hỗ trợ các chương trình nghiên cứu giống sắn chất lượng cao, hỗ trợ giá cho bà con nông dân tăng thu nhập, yên tâm sản xuất, từ đó mới đảm bảo nguồn nguyên liệu để cung cấp ổn định cho các nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học.
Nguồn: vnreview.vn
Bản chất của xăng sinh học là gì?
Xăng sinh học trong tiếng Anh được gọi là gasohol hoặc biogasoline để phân biệt với gasoline (xăng thông thường), được tạo ra bằng cách phối trộn cồn sinh học ethanol khan (anhydrous ethanol) với xăng thông thường theo một tỉ lệ nhất định, trong đó xăng E5 gồm 5% ethanol và 95% xăng thông thường, còn xăng E10 có 10% ethanol. Xăng sinh học từ E5 đến E25 được gọi là hỗn hợp ethanol thấp, từ E30 đến E85 là hỗn hợp ethanol cao. E100 là Ethanol nguyên chất sau khi sản xuất.
Gọi là xăng sinh học vì cồn sinh học ethanol (còn gọi là rượu ngũ cốc hay rượu ethyl, rượu êtylic, công thức hóa học là C2H5OH) dùng để phối trộn xăng được chế biến thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như tinh bột, cellulose, lignocellulose, thường là từ các loại ngũ cốc như ngô, lúa mì, đậu tương hoặc từ vỏ cây, bã mía,... Ethanol thật ra không xa lạ gì với con người vì nó là một loại rượu trong nhóm rượu ethyl, khi chưng cất và pha loãng với nồng độ cồn thấp thì có thể uống được. Ethanol thu được sau quá trình chưng cất ngũ cốc lên men có dạng hỗn hợp gồm nước và ethanol, cần phải tách nước để lấy ethanol khan trước khi trộn với xăng. Cũng có thể dùng ethanol chưa khan nước (hydrous ethanol) nhưng chỉ cho các loại động cơ xe có chế tạo tương thích.
Ethanol được trộn vào xăng có vai trò như một loại phụ gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì. Ethanol hay chì hoặc các phụ gia khác được trộn vào xăng để tăng chỉ số octane và giúp động cơ có thể hoạt động được tốt hơn, bền hơn. Xăng được nén ở trong xi-lanh động cơ xe ô tô và xe máy trước khi đốt, xăng càng được nén mạnh thì động cơ càng dễ đạt công suất cao, tuy nhiên nếu nén mạnh quá mà chưa kịp đốt thì xăng có thể tự kích nổ và bốc cháy, gây hại cho động cơ. Chỉ số octane (RON - Research Octane Number) vừa giúp nén xăng tốt hơn vừa giúp tăng khả năng chống tự kích nổ của xăng, do đó ngành công nghiệp xăng luôn tìm kiếm các phụ gia để gia tăng chỉ số octane cho xăng.
Tuy nhiên, ethanol không giống với các phụ gia khác ở chỗ bản thân nó có thể được xem như một loại nhiên liệu, với chỉ số octane lên tới 109 (xăng thông thường chưa trộn phụ gia có chỉ số octane khoảng 70, xăng A92 có RON là 92), về lý thuyết có thể thay thế hoàn toàn xăng thông thường, tuy nhiên động cơ phải được thiết kế phù hợp với loại nhiên liệu này. Tên gọi gasohol cũng dùng để chỉ xăng pha cồn tỉ lệ thấp và không phải là nhiên liệu thay thế. Các hỗn hợp từ E85 trở lên mới được coi là nhiên liệu thay thế.
Hiện tại, xăng sinh học có tỉ lệ ethanol cao nhất là 85%. Các loại xe có thể sử dụng xăng E85 được gọi là flex fuel vehicles (FFVs) – xe nhiên liệu hỗn hợp, hoặc có thể gọi là ô tô nhiên liệu hỗn hợp do các động cơ loại này thường thấy trên ô tô. Những cảm biến và chương trình đặc biệt trong máy tính của động cơ sẽ kiểm soát lượng cồn trong nhiên liệu và điều chỉnh tỉ lệ phun nhiên liệu sao cho phù hợp. Xe này có thể chạy các loại xăng từ E5-E85, ngoại trừ các thay đổi trong hệ thống động cơ và cách xử lý nhiên liệu thì xe này không khác gì các xe chạy xăng thông thường khác. Dòng xe chạy xăng ethanol thuần túy (neat ethanol vehicle) E100 hoặc ethanol chưa khan nước cũng có, nhưng hiếm hơn.
Ethanol được sản xuất như thế nào?
Quá trình chế xuất ethanol cũng tương tự như một số loại nhiên liệu sinh học (biofuels) khác như dầu sinh học (biodiesel), khí sinh học (biogas), được chế xuất từ chất béo của động thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, phân,...), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải...). Theo tài liệu về các yếu tố kỹ thuật của ethanol do Đại học Princeton (Mỹ) công bố, việc sản xuất gasohol đòi hỏi sự kết hợp của một số yếu tố, hai trong số đó là vấn đề thiết bị chưng chất ethanol và nguồn nguyên liệu để chưng cất. Mặc dù ethanol có thể được sản xuất từ bất kỳ nguồn nguyên liệu nào có khả năng chiết tách được mức đường thích hợp, công nghệ sản xuất ethanol chủ yếu vẫn dựa trên đường và tinh bột nguyên liệu.
Nguyên liệu thích hợp để sản xuất ethanol bao gồm ngô, lúa mì, cao lương, mía, củ cải đường, cao lương ngọt, củ cúc vu (còn gọi là atisô Jerusalem). Đây đều là những loại thực vật có hàm lượng đường tự nhiên cao. Tuy nhiên, không có loại nguyên liệu "tốt nhất" cho việc sản xuất ethanol, vì chất lượng nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào loại đất và vùng thổ nhưỡng trồng cây.
Ngoài nguyên liệu chính phẩm nói trên, có thể sử dụng một số phế phẩm như ngũ cốc thải loại hoặc các chất thải sau quá trình chế biến thực phẩm để sản xuất ethanol, tuy nhiên hàm lượng đường thu được rất ít. Một hướng đi khác là sử dụng các nguyên liệu có chứa cellulose như rơm rạ, cỏ, gỗ, bã mía, các loại giấy trong chất thải rắn đô thị.
Quá trình điều chế ethanol bao gồm bốn bước cơ bản. Đầu tiên, các nguyên liệu được xử lý để chiết tách ra một dung dịch đường. Dung dịch đường này sau đó được lên men bằng nấm men hay vi khuẩn, quá trình lên men sẽ tạo ra ethanol và carbon dioxide (khí CO2, có thể tận dụng làm nước có gas). Ethanol sẽ được tách ra bằng cách chưng cất, thu được một hỗn hợp dung dịch gồm ethanol và nước, trong đó lượng ethanol chiếm không quá 95,6% ethanol (ở áp suất bình thường) do các đặc tính vật lý của hỗn hợp ethanol-nước. Ở bước cuối cùng, người ta phải tách nước ra khỏi hỗn hợp để thu được ethanol khan. Điều này được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch một chất hóa học làm thay đổi tính chất vật lý của nó hoặc bằng cách chưng cất một lần nữa.
Những thứ còn lại sau khi chiết xuất xong ethanol gọi là bã, có chứa một số nấm men chết hoặc vi khuẩn, cùng các xác nguyên liệu không phải là tinh bột hoặc đường. Các nguyên liệu từ ngũ cốc sẽ có bã rất giàu protein nên có thể tận dụng làm thức ăn gia súc, còn bã thải từ nguồn nguyên liệu cellulose thì ít protein hơn và không có giá trị làm thức ăn.
Về mặt quy trình cơ bản thì như vậy, nhưng hiện nay công nghệ sản xuất ethanol đã được cải tiến rất nhiều, VnReview sẽ có bài viết riêng đề cập sâu hơn về các công nghệ sản xuất ethanol hiện nay.
Xăng sinh học đang được những nước nào sử dụng?
Việt Nam vừa mới có lộ trình bắt buộc sử dụng xăng sinh học, nhưng thực tế loại xăng này đã được dùng khá rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới từ khá lâu, thậm chí theo Mạng Thông tin Khoa học và Công nghệ TP.HCM, ethanol được dùng chạy xe từ những năm 1930, nhưng do giá dầu mỏ sau đó giảm nên ethanol không được chú ý phát triển. Những năm 1970, công nghiệp sản xuất ethanol phát triển ở Brazil và Mỹ nên ethanol sử dụng trong xe lại được quan tâm, nhưng chỉ thực sự phát triển trong 10 năm vừa qua trước nguy cơ dầu mỏ cạn kiệt và có những chính sách hỗ trợ của chính phủ các nước. Hơn 50 nước trên thế giới đã sử dụng ethanol pha xăng để chạy xe, dẫn đầu là Mỹ (trên 90% ethanol nhiên liệu được pha xăng E10) và Brazil (bắt buộc sử dụng E22 đến E25), Ấn Độ sử dụng tối đa E5, Thái Lan bắt buộc sử dụng E5, E10 và E85 được giới thiệu từ 2008...
Các nước sử dụng phổ biến xăng sinh học. Ảnh: Cesti.gov.vn
Với những cánh đồng mía bạt ngàn, Brazil sớm đưa ra chương trình nhiên liệu ethanol dựa trên cây mía ngay từ những năm 1970 và hiện là nước sản xuất ethanol lớn thứ 2 thế giới (thứ nhất là Mỹ) đồng thời là nước xuất khẩu ethanol lớn nhất. Brazil còn là nước đi đầu về phát triển nhiên liệu sinh học và có chương trình sử dụng nhiên liệu sinh học lâu dài và thành công nhất, trở thành một hình mẫu cho các nước đang phát triển ở khu vực châu Mỹ Latinh, vùng Caribê và châu Phi.
Theo Wikipedia, Brazil cũng là nước từng phát triển mạnh dòng xe chỉ chạy ethanol thuần túy không pha thêm xăng và không cần khan nước ethanol, với khoảng hơn 4 triệu ô tô và xe tải nhẹ chạy bằng ethanol nguyên chất vào cuối những năm 1980, chiếm khoảng 33% lượng xe cơ giới của nước này, nhưng sau đó dòng xe này bị hạn chế sản xuất và tiêu thụ do một số yếu tố. Đầu tiên, giá xăng dầu giảm mạnh do tình trạng dư thừa dầu của những năm 1980. Tiếp đó, việc đồng đô la Mỹ phải điều chỉnh do lạm phát đã đưa giá dầu giảm từ mức trung bình 78,2 USD/thùng vào năm 1981 xuống mức 26,8 USD/thùng vào năm 1986. Ngoài ra, vào giữa năm 1989, một đợt thiếu nguồn cung cấp nhiên liệu ethanol trên thị trường Brazil đã khiến hàng nghìn chiếc xe nằm xếp hàng dài ở các trạm xăng hoặc trong garage do hết xăng. Thời điểm đó, chính phủ Brazil đã có một số quy định khá chặt chẽ để kiểm soát giá xăng và ethanol nhiên liệu, đồng thời đưa ra các trợ cấp để giá ethanol không cao hơn 65% giá xăng. Khi giá đường tăng mạnh ở các thị trường quốc tế vào cuối năm 1988 và chính phủ đã không đặt hạn ngạch xuất khẩu đường, sản xuất dịch chuyển mạnh theo hướng sản xuất đường gây ra thiếu hụt nguồn cung ethanol. Không đáp ứng được nhu cầu của số xe chạy ethanol, chính phủ Brazil bắt đầu nhập khẩu ethanol từ châu Âu và châu Phi trong năm 1991. Đồng thời, chính phủ đã bắt đầu giảm trợ cấp ethanol, đánh dấu sự khởi đầu của việc bãi bỏ các quy định trước đó về ngành công nghiệp sản xuất ethanol và chấm dứt chương trình năng lượng Pro-alcool vốn dành ưu tiên cho xăng sinh học. Xăng sinh học hiện dùng phổ biến ở Brazil là E18, E20, E25 và hiện không còn dòng xe chạy ethanol nguyên chất nữa.
Mỹ trở thành nhà sản xuất nhiên liệu ethanol lớn nhất thế giới vào năm 2005. Năm 2011, Mỹ sản xuất được 13,9 tỷ gallon (52,6 tỷ lít) ethanol vào năm 2011, tăng từ 13,2 tỷ gallon (49,2 tỷ lít) năm 2010, và tăng từ 1,63 tỷ gallon vào năm 2000. Brazil và Mỹ chiếm 87,1% sản lượng ethanol toàn cầu vào năm 2011. Thị phần ethanol của Mỹ tăng từ chỉ hơn 1% trong năm 2000 lên hơn 3% vào năm 2006 và lên 10% năm 2011. Năng lực sản xuất trong nước tăng lên 15 lần sau năm 1990. Tính đến tháng 12/2011, Hiệp hội nhiên liệu tái tạo RFA đã thống kê được 209 nhà máy chưng cất ethanol đang được vận hành tại 29 bang của Mỹ, 140 đang được xây dựng hoặc mở rộng. Hầu hết các dự án ethanol mở rộng là nhằm mục đích cập nhật công nghệ để cải thiện sản xuất ethanol, nâng cao hiệu quả năng lượng và chất lượng của nguồn nguyên liệu.
Đến năm 2011, hầu hết các xe trên những con đường của Mỹ có thể chạy bằng xăng E10, và các nhà sản xuất đã bắt đầu sản xuất xe có thiết kế phù hợp với tỷ lệ ethanol cao hơn nhiều. Đến đầu năm 2013 có khoảng 11 triệu xe có khả năng chạy xăng E85 lưu thông ở Mỹ, tuy nhiên do nguồn cung nhiên liệu không đáp ứng được nên hầu như không có xăng E85. Vào tháng 1/2011, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã cấp phép lưu hành xăng E15 nhưng chỉ bán cho các ô tô hoặc xe tải nhẹ sản xuất từ năm 2011 trở về sau, tuy nhiên không bắt buộc các trạm xăng phải cung cấp xăng E15. Mặc dù vậy, hầu hết các trạm xăng không có đủ máy bơm để cung cấp loại xăng E15, rất ít máy bơm xăng được chứng nhận có thể dùng để bơm E15, và không có xe chuyên dụng để lưu trữ E15, do đó xăng sinh học phổ biến ở Mỹ vẫn là E10.
Những loại xe nào chạy được xăng sinh học?
Tin tổng hợp trên Mạng Thông tin Khoa học Công nghệ TP.HCM cho biết: Theo Hiệp hội Nhiên liệu Tái tạo (RFA), các loại xe thông thường có thể sử dụng xăng từ E0 đến E10. Riêng xăng có hàm lượng ethanol cao, như E85 thì động cơ xe phải được thiết kế phù hợp. Xe nhiên liệu linh hoạt (FFV- flexible-fuel vehicles) được thiết kế để chạy bằng một hay nhiều loại nhiên liệu, thường là xăng hay xăng pha ethanol hàm lượng cao).
Xu thế sử dụng ethanol trong xe tăng nhanh, theo đó, nhiều mẫu xe FFV được các hãng phát triển, mang nhãn mác của các đại gia sản xuất xe hơi như General Motors, Ford, Daimler, Chrysler, Mercury, Mazda, Isuzu, Mercedes và Nissan... Đến năm 2009 có 36 mẫu được sản xuất, các hãng dẫn đầu là GM, Chrysler, Ford. Lượng xe bán ra cũng tăng dần từng năm, ấn tượng nhất là hãng GM, năm 2005 bán 200.000 chiếc, 2006: gần 400.000 chiếc, 2007: gần 600.000 chiếc.
Số liệu xe FFV của các hãng xe lớn trên thế giới. Ảnh: Cesti.gov.vn
Tính riêng tháng 12/2011, loại FFV có 27,1 triệu xe ô tô , xe máy và xe tải nhẹ được bán trên toàn thế giới, tập trung trong bốn thị trường: Brazil (16,3 triệu), Mỹ (10 triệu), Canada (> 600 ngàn) và châu Âu (> 200 ngàn). Ở Mỹ, đa số sử dụng xăng E10, có hơn 9 triệu người sử dụng FFV có thể sử dụng xăng E10 đến E85. Ở Brazil, cứ 100 chiếc xe ô tô bán ra thì có tới 80 chiếc là xe có thể chạy bằng xăng ethanol hoặc xăng pha ethanol. Tính đến tháng 5/2009, Thụy Điển có 300.000 xe FFV, dẫn đầu châu Âu. Xe FFV phát triển ở Thụy Điển nhờ thuế thấp và chỗ đậu xe miễn phí, các xe mới bán ra năm 2008 có 25% là xe FFV, năm 2009 là 35%.
Xăng sinh học có nguy cơ gì cho động cơ?
Theo nhiều nguồn thông tin trong và ngoài nước, xăng sinh học có tỉ lệ phối trộn ethanol thấp từ E2- E10 có thể dùng cho các động cơ ô tô và xe máy mà không có vấn đề gì. PGS.TS. Lê Anh Tuấn, Phó Viện trưởng Viện Cơ khí Động lực, Trưởng phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong, trường ĐH Bách khoa Hà Nội khẳng định: "Với tỷ lệ ethanol 5% thì việc sử dụng xen kẽ E5 và xăng thông thường không có ảnh hưởng gì đến động cơ" (SGGP Online 24/8/2010).
Tuy nhiên, các thông tin về xăng sinh học đều đề cập đến khả năng gây hại cho động cơ khi ethanol có nồng độ thấp (độ tinh khiết dưới 99,5 độ), với đặc tính ngậm nước, có thể dẫn tới hiện tượng tách lớp, ảnh hưởng đến quá trình cung cấp nhiên liệu bình thường và chất lượng làm việc của động cơ. Ngoài ra, các loại xăng sinh học có hàm lượng ethanol cao hơn, từ E15 trở lên, đều chỉ được dùng trên các động cơ đã được điều chỉnh để chạy loại xăng này. Các loại xe thông thường nếu sử dụng nhiên liệu xăng có hàm lượng ethanol cao có thể gây ảnh hưởng đến một số chi tiết kim loại, cao su, nhựa, polymer của động cơ do rượu/cồn có tính ăn mòn cao.
Theo thông tin được tổng hợp trong bài "Xăng E5 có ảnh hưởng gì cho xe của bạn" đăng trên VnMedia, thì cồn sinh ra lượng năng lượng ít hơn 34% so với xăng không pha trộn. Điều đó đồng nghĩa với việc ở cùng dung tích, xăng pha cồn sẽ khiến bạn bị "thiệt" khoảng 1,2 km hành trình cho mỗi lít (nếu tính trên xăng E10), con số này sẽ tăng lên tới 3,4 km đối với xăng E85. Trước đây, trong năm 2006, Consumer Report đã từng thử nghiệm một chiếc bán tải Tahoe với mức "hụt" hành trình lên tới 30km khi chạy xăng sinh học E85 so với xăng truyền thống.
Cồn ethanol có tính hút ẩm mạnh hơn xăng rất nhiều. Điều này có thể gây ra hiện tượng đọng nước bên trong bình xăng, và các bộ phận khác như chế hoà khí, kim phun, xy lanh, đường ống dẫn – hay bất cứ bộ phận nào có khoảng trống không khí. Việc xuất hiện nước trong hệ thống dẫn xăng sẽ làm giấy bên trong lọc xăng thông thường bị phồng lên và chẹn đường chảy của nhiên liệu tới động cơ.
Cồn cũng sẽ ăn mòn các bình xăng cấu thành từ vật liệu sợi thuỷ tinh, ống cao su và đường dẫn bằng plastic. Nó cũng tiềm ẩn nguy cơ gây rỉ sét do làm đọng nước trong nhiều chi tiết kim loại. Ở các động cơ đã chạy xăng được một thời gian dài, sự hiện diện của cồn sẽ rã các cặn và rỉ tồn tại từ trước và chúng sẽ lọt vào hệ thống xăng, động cơ và làm tắc kim phun khi mức xăng xuống quá thấp trừ khi được thu thập từ trước đó.
Do sự khác biệt về trọng lượng riêng, xăng và cồn thường có sự phân tách (kể cả nước ngưng tụ) khiến cho tỉ lệ xăng/không khí trở nên không chính xác – đặc biệt là các dòng xe sử dụng chế hoà khí khiến hiệu suất động cơ bị ảnh hưởng.
Trang ô tô của Howstuffwork đưa ra nhận định của Mike Allen thuộc tạp chí Popular Mechanics rằng: trong điều kiện lý tưởng, một hỗn hợp xăng-ethanol là hoàn toàn chấp nhận được. Nhưng người tiêu dùng không thể kiểm soát những điều kiện "lý tưởng" đó, và họ không có cách nào biết được họ đang mua nhiên liệu đã bị ô nhiễm. Tất cả các loại xăng đều nhạy cảm với những thay đổi do thời tiết và độ ẩm, nhưng ethanol làm trầm trọng thêm vấn đề này. Nồng độ cồn cao trong một bồn chứa xăng (bất kỳ bồn chứa nào - ở các cơ sở sản xuất, các xe bồn chở xăng đi trên đường cao tốc, các bể chứa ở một trạm xăng, ngăn chứa xăng trên chiếc xe của bạn và thậm chí cả chiếc can nhựa đang để trong garage nhà bạn) đều có nghĩa là lượng cồn này có thể hấp thu và ngậm nước nhiều hơn xăng thông thường. Nếu hàm lượng nước đủ lớn, rượu và nước sẽ không còn ở trạng thái tĩnh mà biến nhiên liệu của bạn thành một thứ chất lỏng mà xe của bạn không thể sử dụng. Và nó có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào của quá trình vận chuyển, lưu trữ và sử dụng. Xe của bạn có thể bị hư hại khi sử dụng loại xăng bị ô nhiễm này.
Xăng sinh học có giúp bảo vệ môi trường?
Nghe đến cụm từ "xăng sinh học", chúng ta dễ hình dung đây là một loại xăng thân thiện với môi trường, giúp bảo vệ môi trường.
Trên thực tế, ý nghĩa lớn nhất của xăng sinh học là nó giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cũng như giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Với những nước phải nhập khẩu dầu mỏ thì xăng sinh học giúp giảm phụ thuộc nguồn dầu mỏ nước ngoài.
Các tài liệu về xăng sinh học cả trong và ngoài nước đều khẳng định khí thải từ các động cơ sử dụng xăng pha cồn ít hơn so với các loại xe sử dụng xăng dầu thông thường, với mức giảm lượng khí thải carbon monoxide (CO-khí thải gây hiệu ứng nhà kính) từ 20-30%.
Quá trình sản xuất ethanol sẽ sinh ra sản phẩm phụ là khí carbon dioxide (CO2) và khí này cần cho sự quang hợp của thực vật, do đó có thể tận dụng khí này để phát triển một số loại cây công nghiệp. Chẳng hạn như ở Brazil đã có dự án xây dựng nhà máy nuôi trồng rong biển ở sát cạnh khu vực các nhà máy sản xuất ethanol từ mía đường và sử dụng khí CO2 thải ra trong quá trình sản xuất ethanol để thúc đẩy quá trình quang hợp của rong biển, từ đó giảm được lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường.
Sản xuất ethanol từ các sản phẩm nông nghiệp như ngô, mía đường, sắn lát, khoai mì... có thể giúp tạo công ăn việc làm cho người dân, nâng cao giá trị nông sản và giúp tăng giá nông sản, phần nào mang lại lợi ích cho nông dân.
Tuy nhiên, các tài liệu tuyên truyền cho xăng sinh học đang bỏ qua một số yếu tố có thể gây hại đối với môi trường:
- Sự đa dạng môi trường sinh thái có thể bị đe dọa khi hàng trăm ngàn ha đất được sử dụng để trồng một thứ thực vật duy nhất, ví dụ như những cánh đồng trông toàn ngô, toàn mía hoặc toàn sắn… chỉ để cung cấp nguyên liệu sản xuất ethanol.
- Mở rộng vùng trồng nguyên liệu có thể dẫn tới việc phá rừng để lấy đất trồng trọt: nếu như 1 ha đất trồng mía để chế tạo ethanol cho phép giảm 13 tấn CO2 một năm ở Brazil, thì cũng cần biết là 1 ha rừng có khả năng hấp thụ đến 20 tấn CO2 một năm. Hủy hoại 1 ha rừng để trông mía như vậy "không có lãi" về khối lượng khí thải carbon.
- Để đảm bảo chất lượng nguyên liệu, người ta cần dùng thêm rất nhiều phân bón và nước để trồng cây nguyên liệu, và điều này có thể dẫn tới các vấn đề khác về môi trường như tồn dư hóa chất trong đất từ phân bón, hoặc thiếu nước phục vụ dân sinh. Để có được một lít diesel sinh học, người ta cần sử dụng từ 1000 đến 4000 lít nước. (Nguồn: www.rfi.fr).
- Theo một báo cáo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OCDE, phải trưng dụng đến 70% đất canh tác của châu Âu mới có thể cung ứng 10% nhu cầu năng lượng xanh của châu lục này (Nguồn: www.rfi.fr).
- Tổ chức chống nghèo đói và bất công Oxfam cũng đã có nhiều cảnh báo về việc năng lượng xanh có thể đe dọa đến vấn đề an ninh lương thực. Khi đất trồng trọt được sử dụng tối đa để trồng cây làm nguyên liệu sản xuất năng lượng sinh học thì sẽ thiếu đất để trồng cây lương thực, điều này có thể đe dọa cuộc sống của người nghèo vì giá lương thực và các loại nông sản gia tăng. Tác động của nó sẽ thấy rõ hơn ở các nước chậm phát triển, nơi chính phủ có thể chú trọng đẩy mạnh sản xuất ethanol phục vụ xuất khẩu tới các nước giàu, nhưng lại đẩy dân chúng vào cảnh thiếu ăn. Theo Oxfam, quyền con người của một số nơi bị chà đạp khi các nước giàu tung tiền ra mua năng lượng sinh học và để nhanh chóng trở thành một nhà cung cấp có uy tín quốc tế, nhiều chính phủ đã không ngần ngại đuổi nông dân để trưng dụng đất. (Nguồn: www.rfi.fr).
- Ngoài ra, Bộ Môi trường Brazil mới đây công bố một bản báo cáo cho biết, khi sử dụng nhiên liệu ethanol làm nguyên liệu cho động cơ ô tô, lượng khí thải ô nhiễm cho dù có thể không ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu, nhưng vẫn ảnh hưởng tới sức khỏe con người do vẫn phát thải các khí như carbon monoxide, hydrocarbons và nitrogen oxide, do đó người tiêu dùng khi mua sắm ô tô nên tính đến lượng khí thải của ô tô và các chính phủ vẫn cần nghiên cứu những loại nhiên liệu xanh không ảnh hưởng đến môi trường.
Tình hình sản xuất ethanol ở Việt Nam?
Theo Thời báo Kinh tế Sài Gòn, cả nước có 6 nhà máy sản xuất ethanol sinh học từ sắn lát với tổng công suất 535 triệu lít mỗi năm. Tuy nhiên, các nhà máy này hiện sản xuất cầm chừng vì càng sản xuất càng lỗ, ước mỗi lít ethanol lỗ khoảng 434 đồng.
Hiện nay, ngoài ba nhà máy mà tập đoàn Dầu khí quốc gia (PVN) tham gia đầu tư gồm nhà máy sản xuất ethanol Phú Thọ (hiện đã tạm ngưng), nhà máy ethanol Bình Phước và nhà máy ethanol Dung Quất, cả nước còn bốn nhà máy sản xuất ethanol khác đang hoạt động với công suất 335 triệu lít ethanol/năm, gồm nhà máy Đồng Xanh (Quảng Nam), Tùng Lâm (Đồng Nai), Đại Việt (Đắk Nông), Bioethanol Đắk Tô (Kon Tum).
Tuy nhiên, việc phát triển mạng lưới phân phối xăng sinh học còn chậm, không theo kịp việc đầu tư sản xuất ethanol.
Báo Sài Gòn Giải Phóng có bài viết nêu nguyên nhân: do khó khăn về thị trường tiêu thụ trong nước, các nhà máy phải xuất khẩu với giá thấp, không đủ bù chi phí, nhiều nhà máy phải hoạt động cầm chừng, thậm chí ngừng sản xuất. Ngoài lý do giá thành sản xuất còn cao, tốc độ phát triển mạng lưới phân phối còn chậm, không đáp ứng được tốc độ phát triển của các dự án sản xuất nhiên liệu sinh học, thì tâm lý người tiêu dùng vẫn còn ít thông tin về ưu điểm của xăng E5 và vẫn ưu tiên lựa chọn nhiên liệu truyền thống, gây trở ngại nhiều cho việc tiêu thụ sản phẩm. Còn theo lý giải của các doanh nghiệp, nguyên nhân tác động đến tốc độ phát triển mạng lưới phân phối chưa xứng tầm là do các công ty phải đầu tư cải tạo, bổ sung một số thiết bị, cơ sở vật chất để phục vụ phân phối xăng E5, nhưng không được hưởng các chính sách ưu đãi như các dự án sản xuất.
Trước thực trạng khó khăn trên, doanh nghiệp và chuyên gia trong ngành cho rằng, để giải bài toán cân đối nguồn cung cầu trong sản xuất, tiêu thụ nhiên liệu sinh học được hài hòa, Chính phủ nên có giải pháp hỗ trợ doanh nghiệp trong vấn đề xây dựng vùng nguyên liệu, mạng lưới phân phối. Hỗ trợ các chương trình nghiên cứu giống sắn chất lượng cao, hỗ trợ giá cho bà con nông dân tăng thu nhập, yên tâm sản xuất, từ đó mới đảm bảo nguồn nguyên liệu để cung cấp ổn định cho các nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học.
Nguồn: vnreview.vn
