TIỂU LUẬN AN TOÀN SINH HỌC
CHUYÊN ĐỀ 8: “Trình bày triển vọng phát triển
cây trồng chuyển gen phục vụ sản xuất nhiên
liệu sinh học về mặt công nghệ và phân tích
các tác động về mặt môi trường khi phát triển
loại cây trồng này? ”
Nhóm thực hiện: Nhóm 8
Họ và tên Lớp Mã SV
Nguyễn Thị Hạnh K55CNSHA 550340
Lê Thị Hiền K55CNSHA 550342
Trần Thị Hằng K55CNSHA 550341
Nguyễn Văn Đức K55CNSHA 550338

MỤC LỤC
• Mở đầu
• Nội dung
• Nhiên liệu sinh học
• Lợi ích của CNSH trong sản xuất NLSH
• Cây chuyển gen phục vụ sản xuất nguyên
liệu sinh học.
• Ứng dụng tại Việt Nam
• Tác động về mặt môi trường khi phát
triển cây trồng chuyển gen phục vụ sản
xuất NLSH
• Kết luận
?

MỞ ĐẦU
Năng lượng là vấn đề sống còn của nhân loại . Con người
đang khai thác đến mức cao nhất các năng lượng hóa thạch(
dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá,…). Dự trữ các nguồn

chuyển gen phục vụ sản xuất nhiên liệu sinh học về mặt
công nghệ và các tác động về mặt môi trường khi phát triển
loại cây trồng này đang là vấn đề được quan tâm, chú trọng
nhất hiện nay.
Vậy tại sao con người sử dụng cây trồng chuyển gene
mà không sử dụng cây trồng truyền thống để sản xuất
nhiên liệu sinh học?
Ưu điểm của cây chuyển gen so với cây trồng truyền
thống phục vụ sản xuất NLSH
• Chi phí đầu tư sản xuất là rất ít nhưng lại mang lại
năng suất cao
• Chỉ phục vụ nhu cầu sản xuất nlsh nên có thể bỏ bớt
những chất không cần thiết để làm tăng những chất
cần thiết.
NỘI DUNG
• Nhiên liệu sinh học
• Khái niệm
Nhiên liệu sinh học là một dạng năng lượng tái
tạo, được sản xuất từ nguyên liệu sinh học - sinh
khối tức là từ thực vật, động vật và các sản phẩm
phụ của chúng.
• Nguồn nguyên liệu sản xuất NLSH
Trên thế giới, nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản
xuất nhiên liệu sinh học là sản phẩm nông nghiệp,
các loại hạt có dầu, rong tảo, xenlulô và một phần
nhỏ từ các loại mỡ cá, mỡ động vật nói chung.
Ở Nam Phi và ở Mỹ, nhiên liệu sinh học được sản
xuất từ ngô. Ở các nước Tây Âu và ở Mỹ, sản
lượng diesel sản xuất từ đậu tương tăng cao vào
thời điểm giá trị dinh dưỡng của các sản phẩm đậu

xuất nhiên liệu sinh học hiện nay bao gồm:
- Sản xuất nhiên liệu sinh học từ sản phẩm nông –
lâm nghiệp vốn là lương thực thực phẩm như ngô, đậu
tương
- Sản xuất nhiên liệu sinh học từ các cây trồng
không phải là lương thực, thực phẩm như cây dầu
mè, một số loại cỏ, tảo
- Sản xuất nhiên liệu sinh học từ phế thải nông –
lâm nghiệp, mỡ động thực vật, thức ăn thừa, mùn cưa,
rơm rạ, phân khô, rác.
c) Công nghệ sản xuất nlsh
Công nghệ nhiên liệu sinh học thế hệ 1: chế biến từ
đường và tinh bột của nông phẩm (từ hạt của bắp, lúa
mì, lúa hay từ củ như khoai tây, khoai mì, v.v.) để tạo
ethanol; hay từ dầu (của hạt dừa-dầu, đậu nành, đậu
phộng) để biến chế diesel-sinh-học. Kỹ thuật đơn giản
và kinh tế nhất.
Công nghệ nhiên liệu sinh học thế hệ 2: từ cellulose,
chất xơ của dư thừa thực vật (rơm, rạ, thân bắp, gỗ,
mạt cưa, bã mía,), hay thực-vật-hoang. Chẳng hạn,
một ha mía cho khoảng 25 tấn bã mía (bagasse, xác
mía sau khi ép), và mỗi tấn bã mía sản xuất 285 lít
ethanol. Kỹ thuật hiện nay chưa hoàn hảo, hiệu năng
còn kém, con men chưa hữu hiệu và giá đắt.
Công nghệ nhiên liệu sinh học thế hệ 3: từ tảo
(algae), kỹ thuật đang phát triển.
• Phân loại NLSH.
• Diesel sinh học (Biodiesel)
Diesel truyền thống và diesel sinh học
• Dầu diesel truyền thống còn được biết dưới tên gọi là

nguyên liệu sinh học, với thành phần hóa học chủ yếu
là methyl ester của các axit béo. So với diesel truyền
thống, sản xuất từ dầu mỏ, thì diesel sinh học có nhiều
ưu điểm về mặt bảo vệ môi trường như, chứa ít lưu
huỳnh (2-11ppmS), dễ phân hủy bằng vi sinh, giảm ô
nhiễm không khí (bảng 1).
Bảng 1. So sánh khí thải của diesel sinh học/diesel dầu
mỏ
Ngoài ra, chúng có tính bôi trơn cao hơn diesel dầu mỏ nên
tuổi thọ của động cơ sẽ dài hơn và nguồn nguyên liệu lấy từ
sản phẩm hoặc phế thải nông nghiệp, thủy sản nên có thể
tái sinh nhanh, góp phần tăng giá trị nông nghiệp, sử dụng
được lao động dôi dư, đất cằn cỗi, giảm nhập khẩu tốn kém
ngoại tệ.
Ngày nay, tùy theo nguồn nguyên liệu khác nhau mà mỗi
nước sản xuất nhiều loại diesel sinh học khác nhau rồi đem
trộn với diesel truyền thống theo tỷ lệ quy định trong các tiêu
chuẩn sản phẩm như B5 (5% diesel sinh học, 95% diesel
dầu mỏ), B10 (10% diesel sinh học, 90% diesel dầu mỏ),
B20( 20% diesel sinh học, 80% diesel dầu mỏ)
Nhược điểm của diesel sinh học so với diesel dầu mỏ là,
nhiệt năng thấp hơn, điểm đông cao hơn nên khó sử dụng ở
vùng lạnh hoặc trong mùa đông, không phải là giải pháp
thay thế dầu mỏ trọn vẹn vì nguồn nguyên liệu cung cấp khó
khăn,dồi dào nhưng không đủ lớn để đáp ứng nhu cầu; giá
thành cao nên cần có chính sách hỗ trợ của nhà nước, thiết
bị sản xuất và hạ tầng cơ sở trong phân phối phải xây dựng
mới, hệ thống pháp lý để sử dụng xăng pha nhiên liệu sinh
học chưa có hoặc chưa hoàn chỉnh.
Quy trình sản xuất diesel sinh học

phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí
thay cho sản phẩm khí gas từ sản phẩm dầu mới.
• Xăng sinh học (Biogasoline) là một loại nhiên liệu
lỏng, trong đó có sử dụng ethanol như là một loại phụ
gia nhiên liệu pha trộn vào xăng thay phụ gia chì.
Ethanol được chế biến thông qua quá trình lên men các
sản phẩm hữu cơ như tinh bột, xen-lu-lô, lignocellulose.

• Lợi ích của CNSH trong sản xuất NLSH
• Công nghệ sinh học có thể giúp tối ưu hoá chi phí
sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất và thứ
hai.
• Nâng cao năng suất thu hoạch của cây trồng, bằng
việc thay đổi cơ chế trao đổi chất của cây.
• Sử dụng công nghệ sinh học, các nhà khoa học
cũng có thể tạo ra những enzym đẩy nhanh quá
trình chuyển hoá của nguyên liệu sản xuất thành
nhiên liệu sinh học.
• Cây chuyển gen phục vụ sản xuất NLSH
• Ngô
Nhờ có hàm lượng đường cao để tạo ra ethanol, ngô
chính là nguồn gốc của lượng lớn ethanol sử dụng
trong quá trình sản xuất nhiên liệu E85. Để sản xuất
được ethanol từ ngô, trước nhất nhà sản xuất phải
tách ngô để lấy lignin và xenlulozo có chứa hàm lượng
đường cao. Ethanol tinh chế thường được thêm vào
làm phụ gia giảm khói.
Các nhà nghiên cứu ở Đại học Quốc gia Michigan
(Mỹ) đã thành công xuất sắc trong kỹ thuật biến đổi
gen

vậy ở mức độ cao. Vài cây có dạng lùn và chín sớm
hơn
dòng nguyên thủy . Qua các nghiên cứu cho thấy,
rơm rạ
của cây lúa chuyển gen bị thủy phân dễ dàng hơn,
sản
sinh ra lượng đường khử nhiều hơn 43% so với
giống lúa
truyền thống.
• Sử dụng phương pháp nhiệt phân rơm rạ không sử
dụng xúc tác (ở nhiệt độ 550 độ C) hiệu suất tạo nhiên
liệu lỏng đạt 25-30%. Nếu sử dụng xúc tác, nhiệt độ
nhiệt phân có thể giảm đến 100 độ C với hiệu suất tạo
dầu tương đương so với khi không sử dụng xúc tác.
• Theo đó, rơm rạ được thu gom và làm sạch, hong
khô rồi đưa vào lò nhiệt phân. Sau phản ứng nhiệt
phân sẽ thu được sản phẩm ở cả ba dạng khí, lỏng và
rắn. Sản phẩm lỏng chiếm phần lớn, chứa dầu sinh học
(bio-oil), có thể sử dụng vào nhiều lĩnh vực như sản
xuất hóa chất, y dược, công nghiệp, thực phẩm hoặc
làm nhiên liệu.
• Ứng dụng tại Việt Nam
• Ngày 20/11/2007, Thủ Tướng Chính Phủ đã chính thức
phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến
năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, trong đó đưa ra
mục tiêu đến 2010 sản xuất 100.000 tấn xăng E5/năm
và 50.000 tấn B5/năm, đảm bảo 0,4% nhu cầu nhiên
liệu cả nước và đến năm 2025 sẽ có sản lượng hai loại
sản phẩm này đủ đáp ứng 5% nhu cầu thị trường nội
địa.

lượng cao, thích hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Tuy
nhiên, trên thực tế diện tích trồng mía chỉ đạt 265.000 ha,
năng suất và chữ đường đều thấp hơn kế hoạch. Tổng sản
lượng đường chỉ đạt dưới 1 triệu tấn/năm, do đó sản lượng
rỉ đường cũng chỉ đạt 1,8 triệu tấn/năm và giá thành lên khá
cao, dùng cho sản xuất nhiên liệu lỏng sẽ khó có lãi.
Đối với sắn, diện tích trồng năm 2008 đạt 555,7 nghìn ha,
năng suất bình quân 16,9 tấn/ha, đưa nước ta trở thành
nước đứng thứ 7 trên thế giới về sản lượng sắn. Triển vọng
về diện tích và năng suất sắn còn có thể được nâng cao hơn
nữa nếu có quy hoạch vùng chuyên canh và có giải pháp
bảo đảm giá đầu ra cho sản phẩm một cách hợp lý và ổn
định lâu dài. Công ty nhiên liệu sinh học Phương Đông
(OBF), đơn vị thành viên của PV OIL đã ký văn bản thỏa
thuận với sở Nông nghiệp tỉnh Bình Phước, hợp tác trồng
sắn trên địa bàn tỉnh này là một ví dụ về giải pháp theo
hướng nói trên.
Tuy nhiên, việc phát triển quá nhanh các vùng nguyên liệu
có thể gây ra những hậu qủa môi sinh, ảnh hưởng đến sự
phát triển bền vững, cân bằng sinh thái cho địa phương. Từ
năm 2010 đến nay, 1/3 tổng sản lượng sắn ở nước ta bị
nấm bệnh vì đất xấu, lạm dụng phân vô cơ, giống bị thoái
hóa, thời tiết không thuận.
Thông thường độ tinh bột trong sắn củ lớn hơn 25% nhưng
ở nước ta hầu hết chỉ đạt ít hơn 20%, giá bán sắn củ lại
cũng khá cao vì nhu cầu cho lương thực và chăn nuôi cũng
ngày một tăng. Đến sau năm 2012, khi 3 nhà máy sản xuất
cồn của PVN đi vào hoạt động thì cung sẽ không đủ cầu, giá
sẽ còn tăng hơn nữa. Mặt khác cơ chế thị trường làm cho
nông dân vốn quen với cách làm ăn cá thể, tiểu nông tự do,

sẽ có nhiều vấn đề phải đối mặt.
Bên cạnh các giải pháp tổng thể do Chính phủ đã đưa ra,
các nhà khoa học và các nhà sản xuất, kinh doanh cần tiếp
tục đề xuất các giải pháp cụ thể, phù hợp với diễn biến thực
tế trong tương lai. Trong các giải pháp này không nên chỉ
tập trung vào việc yêu cầu nhà nước giảm thuế, tăng thêm
các chính sách ưu đãi mặc dù điều đó là rất cần khi xây
dựng một ngành sản xuất mới với vô số những khó khăn mà
nên tìm các cách để tạo ra những công nghệ tiên tiến, phù
hợp với môi trường tự nhiên - kinh tế - xã hội của Việt Nam.
• Nước ta có nguồn nguyên liệu từ nông nghiệp rất thuận
lợi, phụ phẩm mía và sắn là hai sản phẩm có thể sản
xuất nhiên liệu sinh học cao. Tuy nhiên, diện tích trồng
giảm và tổ chức thu mua nhỏ lẻ khó tập trung. Chi phí
đầu tư cao, chi phí xử lý nước thải lớn, nhà nước đang
tiến dần đến loại bỏ trợ cấp giá thì khâu phân phối sẽ
có nhiều vấn đề phải đối mặt.
•
• Tác động về mặt môi trường khi phát triển
cây trồng chuyển gen phục vụ sản xuất
NLSH
TÍCH CỰC
• Giảm thiểu ô nhiễm và khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
• Thân thiện với môi trường
• Nguồn nguyên liệu tái sinh được
TIÊU CỰC
• Cần canh tác trên diện tích lớn mới đáp ứng đủ nhu
cầu sản xuất nlsh → sự độc canh → thoái hóa đất, ảnh
hưởng đến đa dạng sinh học.
• Ô nhiễm và cạn kiệt nguồn tài nguyên nước

dự báo trong lúc giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học
lại cao và nhà nước giảm dần, tiến tới loại bỏ trợ cấp
giá thì khâu phân phối cũng sẽ có nhiều vấn đề phải đối
mặt.
KẾT LUẬN
Công nghệ sinh học nếu được sử dụng hợp lý sẽ cho chúng ta
những khả năng tiềm tàng và những thực phẩm tốt hơn cho
sức khỏe, giảm bớt sự phụ thuộc vào các loại nhiên liệu, mở ra
những khả năng chữa trị các dịch bệnh hiệu quả hơn. Enzymes,
thứ có thể biến các nguyên liệu thực vật thành những loại
nhiên liệu sinh học như ethanon, kết cục đã giúp cho việc sản
xuất các sản phẩm năng lượng sinh học bền vững với chi phí
hiệu quả hơn. Công nghệ sinh học mới đã tạo giống lúa giàu
vitamin A có thể giúp giảm bớt chứng mù lòa do thiếu hụt
vitamin ở các nước đang phát triển.
Nhưng việc áp dụng những biện pháp này cũng mang lại
những rủi ro đòi hỏi cần được khắc phục bằng các thể chế an
toàn và chuẩn mực. Các chính phủ và các tổ chức khác cũng cần
có bước tiến trong đầu tư cho nghiên cứu công nghệ sinh học
và phát triển sản phẩm nhằm giúp các nước đang phát triển và
hỗ trợ những quốc gia này khả năng đạt được lợi ích từ sự đổi
mới về sinh học.
Tương lai ngành nhiên liệu sinh học cũng như
năng lượng mới, năng lượng thay thế rất sáng sủa,
vì hiệu quả tổng hợp ngành này rất lớn nên chắc
chắn sẽ đạt được nhiều thành tựu trong thời gian
tới.