Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
MỞ ĐẦU
Trong tiến trình phát triển, các quốc gia luôn đặt vấn đề an toàn năng lượng lên hàng đầu. Đứng trước nguy cơ nguồn năng lượng hóa thạch có hạn trên trái đất đang dần đi đến cạn kiệt, những nguồn năng lượng mới đã và đang dần được giới khoa học và con người quan tâm hơn. Chúng được đánh giá sẽ là những nguồn năng lượng quan trọng trong tương lai. Một trong những nguồn năng lượng mới ấy nổi lên là nhiên liệu sinh học.
Nhiên liệu sinh học là nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh vật, thân thiện với môi trường ít gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt, nhiên liệu này có khả năng tái sinh và gần như vô tận [33, 36]. Nhiên liệu sinh học có nhiều loại, trong đó chú ý đến ethanol bởi tính ưu việt của nó, có thể thay thế cho xăng, dầu hay pha lẫn với xăng để chạy các động cơ.
Ethanol là nhiên liệu được sản xuất bằng phương pháp lên men và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường đơn như ngô, lúa mạch, lúa mì, củ cải đường, củ sắn... Ethanol còn được sản xuất từ các loại cây cỏ có chứa cellulose. Đây là nguồn nguyên liệu tái tạo được và có khả năng phân hủy sinh học, nên việc sử dụng ethanol làm nhiên liệu sẽ giảm bớt sự lệ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt [16]. Sử dụng ethanol làm nhiên liệu mang lại nhiều giá trị như ethanol có trị số octan cao (RON=109) nên khi pha vào xăng truyền thống sẽ làm tăng trị số octan của hỗn hợp nhiên liệu. Từ đó, giúp tăng khả năng chống kích nổ, tăng tỉ số nén của động cơ, nâng cao hiệu suất cháy… và kết quả là giúp tiết kiệm nhiên liệu; đồng thời, công suất và moment xoắn tốt hơn làm động cơ vận hành êm hơn và tăng tuổi thọ động cơ. Ngoài ra, ethanol nhiên liệu còn giúp giảm khí thải nhà kính nên thân thiện với môi trường, giá thành rẻ giảm chi phí nhiên liệu cho người tiêu dùng [34, 38].
Từ những lợi ích mà ethanol nhiên liệu mang lại thì các nhà máy, công ty đang đẩy nhanh dây chuyền sản xuất từ nhiều nguyên liệu khác nhau. Những nguồn nguyên liệu quen thuộc như: lúa, ngô, khoai, sắn…đang được thay thế dần bởi các nguyên liệu mới cũng có nguồn gốc từ thực vật nhưng không làm ảnh hưởng đến an ninh lượng thực như cây cao lương ngọt. Cây cao lương ngọt là một loại cây lương thực, thân có hàm lượng đường cao. Thân cây cao lương ngọt giống cây mía, do đó có thể thu dịch ép trong thân dùng làm nguyên liệu để sản xuất ethanol thay thế cho các nguyên liệu truyền thống, ngoài ra phần bã ép và hạt cây cao lương cũng có thể sử dụng để sản xuất ethanol được. Quy trình sản xuất ethanol từ cao lương ngọt thân thiện với môi trường hơn so với các cây cho đường mật khác. Khi ethanol cháy thì sản sinh ít sulphur hơn từ mía, và hàm lượng octane cao[11, 28].
Trên thế giới, các nước như Braxin, Mexico, Nigeria Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin… cũng đã đưa cây cao lương vào sản xuất ethanol nhiên liệu từ rất sớm. Không chỉ các nước đang phát triển ở châu Á, Phi và Mỹ La-tinh, Mỹ và Liên minh châu Âu cũng rất quan tâm đến công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học từ cao lương ngọt. Cây cao lương ngọt hiện đang được trồng trên diện tích 42 triệu héc-ta ở 99 quốc gia và vùng lãnh thổ, trong đó nhiều nhất ở Mỹ, Nigeria, Ấn Độ, Trung Quốc, Mexico, Sudan, Argentina. Sau khi nước được ép, nó được lên men để chuyển hóa thành ethanol thô. Ethanol này sau đó được chưng cất và dehydrat hóa giống như sản xuất ethanol từ hạt. Tại Mỹ bã ép thường được sử dụng để làm chất đốt để sản xuất điện năng do đó nó được bán cho nhà máy nhiệt điện, hay bã thải cũng có thể được sử dụng làm phân bón. Ngoài phần thân dùng để điều chế nhiên liệu sinh học, hạt lúa miến ngọt có thể dùng để nấu cháo hay nghiền thành bột làm bánh hay món ăn nhanh. Lá dùng làm thức ăn cho gia súc trong khi phần rễ thì làm chất đốt [6, 41] .
Ở Việt Nam, cây cao lương ngọt cũng được trồng ở nhiều nơi, đặc biệt là ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Nhà nước đã quan tâm và xúc tiến việc nghiên cứu cây cao lương ngọt để xây dựng vùng nguyên liệu cho sản xuất ethanol nhiên liệu. Nhiều công trình khoa học gần đây cũng đang đẩy mạnh việc nghiên cứu cây cao lương ngọt để đưa vào sản xuất ethanol sinh học, đáp ứng nhu cầu nhiên liệu ngày càng tăng hiện nay.
Từ những lợi ích trên của cây cao lương ngọt, chúng tui xin đề xuất thực hiện đề tài : “Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ thân và hạt của cây cao lương ngọt Sorghum bicolor”.
d5PQ3LcW04N284g
