BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
-----------***----------

NGUYỄN THỊ MINH THANH

NGHIÊN CỨU SÀNG LỌC CÁC LOÀI VI TẢO
BIỂN QUANG TỰ DƯỠNG CÓ HÀM LƯỢNG
LIPID CAO, THÀNH PHẦN ACID BÉO PHÙ HỢP
SỬ DỤNG LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
DIESEL SINH HỌC
Chuyên ngành: Hoá sinh Thực nghiệm
Mã số: 60. 42. 30

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Đặng Diễm Hồng

Hà Nội, tháng 12 năm 2010
1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn


1

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NLSH


FFA

Free Fatty Acid

ASTM

American Standard Test Method

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TLK

Trọng lượng khô

DHA

Docosahexaenoic Acid

DPA

Docosapentaenoic Acid

EPA

Eicosapentaenoic Acid

Mha


biển nghiên cứu ........................................................................................ 74
Bảng 7. Một số đặc điểm của sản phẩm biodiesel .................................................... 81
Bảng 8. Thành phần FAME của sản phẩm biodiesel................................................ 82

Luận văn Thạc sĩ năm 2010
3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễn Thị Minh Thanh
http://www.lrc-tnu.edu.vn


6

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 1. Cây cải dầu (canola) ................................................................................... 11
Hình 2. Phản ứng chuyển vị ester tạo methyl-ester (biodiesel) ................................ 15
Hình 3. Tảo lớn (a) và vi tảo (b) .............................................................................. 18
Hình 4. Cấu trúc phân tử triglycerol ........................................................................ 19
Hình 5. Hệ thống bể hở (A) và Photobioreactor (B) ................................................ 27
Hình 6. Sản phẩm biodiesel của Công ty Minh Tú .................................................. 34
Hình 7. Cây Jatropha curcas .................................................................................. 35
Hình 8. Tháp chưng cất cồn tinh khiết từ cồn công nghiệp tại Trung tâm Nghiên
cứu công nghệ lọc hóa dầu Đại học Bách khoa TP.HCM ............................ 36
Hình 9. Một số điểm bán xăng E5: A-tại Hà Nội và B-tại Thành phố Hồ Chí Minh .36
Hình 10. Sơ đồ quy trình chuyển hóa tạo biodiesel từ sinh khối tảo ........................ 51
Hình 11. Sinh trưởng của tảo N. oculata trong các thể tích bình khác nhau ......................54
Hình 12. Sinh trưởng của tảo Tetraselmis sp. trong các thể tích bình khác nhau ...... 55
Hình 13. Sinh trưởng của tảo Chlorella sp. trong các thể tích bình khác nhau ......... 56



2

MỤC LỤC
Trang
CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ 5
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... 6

MỞ ĐẦU ................................................................................................. 8
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................. 10
1.1. Khái quát chung về nhiên liệu sinh học, hiện trạng và xu thế phát triển ..... 10
1.2. Diesel sinh học - Bản chất hóa học và cơ chế phản ứng ................................ 13
1.3. Diesel sinh học từ tảo - NLSH thế hệ thứ ba.................................................. 16
1.3.1. Khái quát về các loại nguyên liệu truyền thống dùng để sản xuất biodiesel ... 16
1.3.2. Vai trò và tiềm năng của vi tảo trong lĩnh vực NLSH ..................................... 18
1.3.3. Sản xuất biodiesel từ sinh khối vi tảo ............................................................ 23
1.4. Sản xuất sinh khối vi tảo làm nguyên liệu cho NLSH ................................... 25
1.5. Tình hình sản xuất và sử dụng NLSH trên thế giới ...................................... 28

1.5.1.Tình hình sản xuất và sử dụng NLSH nói chung .................................... 28
1.5.2. Tình hình sản xuất và sử dụng NLSH từ tảo............................................... 30
1.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng NLSH ở Việt Nam................................. 32
1.6.1. Tiềm năng sản xuất NLSH ở Việt Nam .......................................................... 32
1.6.2. Những nghiên cứu và thử nghiệm về NLSH ở Việt Nam ................................. 34
1.6.3. Chính sách phát triển NLSH ở Việt Nam ........................................................ 38
1.6.4. Tình hình nghiên cứu, nuôi trồng và ứng dụng vi tảo biển ở Việt Nam ........... 39

Luận văn Thạc sĩ năm 2010

2.2.8. Phƣơng pháp xác định chỉ số iod ................................................................ 52
2.2.9. Phƣơng pháp xác định trọng lƣợng riêng bằng tỷ trọng kế....................... 53

Luận văn Thạc sĩ năm 2010
7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễn Thị Minh Thanh
http://www.lrc-tnu.edu.vn


4

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................ 54
3.1. Nghiên cứu sinh trƣởng của vi tảo biển quang tự dƣỡng ............................. 54
3.2. Xác định mối tƣơng quan giữa MĐTB và OD .............................................. 62
3.3. Kết tủa sinh khối tảo bằng phƣơng pháp hóa học ........................................ 66
3.4. Thành phần hóa học của sinh khối vi tảo ...................................................... 69
3.5. Hàm lƣợng lipid tổng số và thành phần acid béo .......................................... 72
3.6. Nuôi thu sinh khối tảo làm nguyên liệu sản xuất biodiesel ........................... 76
3.7. Chuyển hóa sinh khối tảo thành biodiesel bằng phƣơng pháp trực tiếp...... 77
3.8. Đánh giá hiệu suất của quá trình chuyển hóa và chất lƣợng của sản phẩm
biodiesel.................................................................................................................. 79
3.8.1. Hiệu suất của quá trình chuyển hóa ............................................................... 79
3.8.2. Chất lượng của sản phẩm biodiesel ............................................................... 80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 84
KẾT LUẬN ................................................................................................... 84
KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 85

CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ............................................................ 87

NLSH nói chung và biodiesel nói riêng thì tảo được coi là đối tượng tiềm năng nhất
vì tảo có rất nhiều lợi thế mà các nguồn nguyên liệu khác không có được. Tảo nói
chung và vi tảo nói riêng đã được biết đến là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất
biodiesel vì chứa hàm lượng dầu cao và sức sản xuất sinh khối lớn. Việc sản xuất đủ
sinh khối tảo giàu lipid làm nguyên liệu cho sản xuất biodiesel là vấn đề mấu chốt
trong hướng nghiên cứu sử dụng tảo để sản xuất NLSH.
Tuy nhiên, không phải tất cả các loài tảo đều có thể nuôi trồng thu sinh khối
sản xuất biodiesel cho hiệu quả cao. Vì vậy, để góp phần sàng lọc các loài tảo của
Việt Nam có tiềm năng làm nguyên liệu cho sản xuất NLSH, chúng tôi đã tiến hành
thực hiện đề tài “Nghiên cứu sàng lọc các loài vi tảo biển quang tự dưỡng có hàm
Luận văn Thạc sĩ năm 2010
9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễn Thị Minh Thanh
http://www.lrc-tnu.edu.vn


9

lượng lipid cao, thành phần acid béo phù hợp sử dụng làm nguyên liệu sản xuất
diesel sinh học” với hy vọng những kết quả thu được sẽ là nền tảng, cơ sở để ứng
dụng nuôi trồng tảo ở quy mô lớn hơn phục vụ mục tiêu nuôi tảo thu sinh khối sản
xuất biodiesel.
Công việc được thực hiện tại phòng Công nghệ tảo, Viện Công nghệ sinh học,
Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam với các nội dung nghiên cứu như sau:
1. Nuôi trồng 7 loài vi tảo biển (VTB) quang tự dưỡng của Việt Nam ở quy
mô phòng thí nghiệm, so sánh sinh trưởng của các loài này để chọn ra một
số loài có khả năng sinh trưởng tốt nhất và có tiềm năng nuôi trồng trên qui
mô lớn;
2. Phân tích lipid tổng số và thành phần acid béo của sinh khối 7 loài VTB để

data error !!! can't not
read....



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....