Friday, March 30, 2007

Tiêu chuẩn chất lượng cho biodiesel

Việc sản xuất và sử dụng rộng rãi biodiesel đòi hỏi việc đưa ra những tiêu chuẩn chất lượng, dành riêng cho biodiesel: EN 14214 ở Châu Âu, ASTM D6751 ở Mỹ…Khi đảm bảo được những tiêu chuẩn chất lượng này, biodiesel có thể được trộn với dầu diesel để sử dụng trong động cơ diesel. Hiện tại, hỗn hợp biodiesel với dầu diesel trước khi sử dụng cho động cơ diesel phải đảm bảo được tiêu chuẩn chất lượng dành cho dầu diesel, thí dụ EN 590 ở Châu Âu. Dự kiến đến cuối năm 2007, National Biodiesel Board (NBB) sẽ đưa ra tiêu chuẩn chất lượng cho B20.

NBB đã đưa ra chương trình BQ-9000, chuyên cấp chứng nhận cho các nhà sản xuất, marketing, phân phối biodiesel tại Mỹ và Canada. Chương trình là sự kết hợp của ASTM D6751 và các chương trình đảm bảo chất lượng trong các quá trình bảo quản, lấy mẫu, kiểm tra chất lượng, vận chuyển, phân phối…
Trong bảng dưới đây giới thiệu một số chỉ tiêu chất lượng đối với dầu diesel (tiêu chuẩn EN 590) và biodiesel (tiêu chuẩn EN 14214, ASTM D6751)


Một số tính chất như chỉ số xetan, tỉ trọng chỉ phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu ban đầu. Hầu hết các tính chất còn lại phụ thuộc vào các yếu tố kỹ thuật của quá trình sản xuất.

Yếu tố quan trọng nhất chính là độ chuyển hóa của phản ứng chuyển vị este. Thậm chí khi thu được hiệu suất phản ứng cao nhất, trong biodiesel vẫn chứa một lượng nhỏ tri, đi, monoglixerit. Những chất này làm tăng độ nhớt, giảm độ bền oxi hóa, do đó, hàm lượng của chúng phải là nhỏ nhất.

Tổng lượng glixerin chính là tổng phần glixerin chứa trong các glixerit và glixerin tự do. Glixerin không tan trong biodiesel, có độ nhớt cao. Nhiên liệu chứa nhiều glixerin dẫn đến hiện tượng lắng glixerin, làm nghẽn bộ lọc nhiên liệu và làm xấu đi quá trình cháy trong động cơ.

Metanol bị hạn chế duới 0,2% trong tiêu chuẩn EN 14214, nhưng không đề cập đến trong ASTM. Tuy nhiên, hàm lượng metanol có thể hạn chế thông qua chỉ tiêu độ chớp cháy ( càng nhiều metanol, độ chớp cháp càng thấp). Yêu cầu độ chớp cháy không nhỏ hơn 130 độ C trong ASTM tương ứng với hàm lượng metanol nhỏ hơn 0,1%.

Nguồn:
1. Knothe G., Gerpen J. V., Krahl J. The Biodiesel Handbook. Champaign, IL: AOCS Press, 2005. – 303 c.
2. http://www.bq-9000.org/

Friday, March 16, 2007

Sơ nét về dầu thực vật, mỡ động vật

Dầu thực vật được ép từ hạt, quả của các loại thực vật khác nhau. Mỡ động vật chứa trong mô mỡ và nội tạng của động vật.
Năng suất thu dầu của các loại cây phổ biến trong sản xuất biodiesel:

Trong thành phần của dầu, mỡ chủ yếu là triglixerit – este của glixerin và axit béo. Phần còn lại là axit béo tự do, photphatit, vitamin, chất màu, chất nhầy...Dầu, mỡ không tan trong nước, tan kém trong rượu và tan tốt trong xăng, axeton,...
Trong phân tử triglixerit, gốc glixerin luôn cố định, chỉ khác nhau gốc axit béo. Các axit béo khác nhau có những tính chất vật lý và hóa học kháu nhau. Do đó, thành phần axit béo là yếu tố quan trọng, quyết định tính chất của dầu, mỡ.
Khi chuyển hóa triglixerit thành biodiesel, cấu trúc gốc axit béo không hề thay đổi, cho nên, thành phần axit béo quyết định luôn cả tính chất của biodiesel.
Thành phần axit béo của một số loại dầu, mỡ:

Độ chưa bão hòa càng cao, nhiệt độ đông đặc càng thấp nhưng độ bền oxi hóa càng kém. Biodiesel thu từ dầu dừa, cọ có tính chất nhiệt độ thấp kém hơn nhưng độ bền oxi hóa cao hơn biodiesel thu từ dầu cải, dầu hướng dương.

Nguồn tham khảo:
Knothe G., Gerpen J. V., Krahl J. The Biodiesel Handbook. Champaign, IL: AOCS Press, 2005.

Friday, February 23, 2007

Đoạn phim giới thiệu biodiesel

Xin giới thiệu một đoạn phim ngắn, thú vị, giới thiệu khái quát về biodiesel tại Mỹ

Thursday, February 8, 2007

Biodiesel....đáng để tham khảo!

Tôi xin trích giới thiệu một số đoạn trong bài viết của một người Việt ở Mỹ.
--------------
Biodiesel: Dầu diesel sinh học Một đề tài thu hút nhiều chú ý của khoa học giới là Dầu diesel Sinh Học (Biodiesel), có khả năng tái sinh, chế biến từ dầu thực vật và được dùng trong các đầu máy sử dụng dầu diesel trước kia. Biodiesel là nhiên liệu không có độc, không nổ, có thể tự phân hủy, và không thải độc khí làm ô nhiễm như dầu diesel bình thường.

Thực ra, Biodiesel, gọi tắt là B, ít khi sử dụng một mình mà thường được pha chế với dầu diesel để tạo ra các hợp chất nhiên liệu dùng trong thương mại.
Hiện có những loại Biodiesel sau đây:
- B5 gồm 5% biodiesel pha với 95% dầu diesel.
- B10 gồm 10% biodiesel pha với 90% dầu diesel.
- Và B20 gồm 20% biodiesel pha với 80% dầu diesel.

Cũng có B100 là biodiesel nguyên chất, không pha chế, giá khoảng 3 đô la một gallon, so với $2.60 một gallon dầu cặn hiện nay. Ích lợi của Biodiesel là có thể sử dụng trong các đầu máy chạy Diesel trước nay, nhưng lại sạch hơn rất nhiều. Chỉ có điều đáng tiếc là các hãng sản xuất không chịu bảo hành cho đầu máy Diesel chạy bằng các loại dầu cặn sinh học cao hơn B5. Bởi vì, họ cho rằng, nhiên liệu B có thể ăn mòn các khớp hàn trong hệ thống bơm xăng.

Nhiều cơ sở nghiên cứu cho biết, xe chạy bằng dầu diesel sinh học phát sinh khí thải độc hại ít hơn một chút so với xe chạy bằng xăng thường, nhưng hiệu suất năng lượng, tức số dặm đường chạy được với mỗi một gallon dầu cặn sinh học lại kém hơn.

Tuy nhiên, xe hơi mà chạy Biodiesel thì cần phải có một bình riêng để chứa dầu và một hệ thống sưởi nóng để giữ cho thứ dầu thực vật này khỏi bị đậm đặc. Phí tổn lắp đặt bình “xăng” riêng và các vật dụng phụ thuộc là khoảng $800. Cũng cần biết, bình xăng mới đặt trong thùng xe, phần nào thu hẹp không gian chứa hàng của xe lại.

Các cuộc thử nghiệm của Consumer Reports cho thấy, xe chạy bằng dầu thực vật như vậy có thành tích “bất hảo” không mấy khác xe dầu diesel về sự chậm chạp khi tăng tốc và mức thải ô nhiễm rất... rộng lượng. Tuy nhiên, nhiều người thích dùng thứ nhiên liệu này là vì họ có thể xin được - miễn phí - dầu ăn do các nhà hàng thải ra. Trong thời buổi xăng nhớt đắt đỏ này, xin được “xăng” miễn phí là quý quá. Nhưng nếu suy nghĩ tới những công việc lỉnh kỉnh phụ thuộc, như lắp đặt hệ thống bình chứa riêng, rồi lại phải lo lọc dầu cho kỹ càng trước khi châm vào bình, thì món tiền tiết kiệm đó không biết có... nhằm nhò gì không.

Xem lại công dụng của dầu cặn.

Ðầu máy diesel thực ra không phải là một phát kiến mới. Trái lại, nó là loại đầu máy đã có từ lâu đời. Mặc dầu chạy dầu diesel thì rẻ hơn tới 30% so với xăng, nhưng nó lại có những khuyết điểm không thể chấp nhận rộng rãi được. Chẳng hạn, đầu máy diesel đã nổi tiếng về sự “om xòm”, tăng tốc chậm, phun khói mù trời... Nói về chất thải, đầu máy diesel phun ra 2 loại chất ô nhiễm rất khó điều trị là NOx (oxide of nitrogen), nguyên nhân gây ra những đám khói mù (smog) dày đặc, góp phần tạo mưa acid, và những hạt mồ hóng rất nguy hiểm cho hệ hô hấp của con người. Chính bởi lẽ đó, 5 tiểu bang Hoa Kỳ - California, Maine, Massachusetts, New York, và Vermont - đã có luật cấm bán và lưu hành các loại xe chạy dầu diesel (trừ xe tải.)

Thế nhưng, tình trạng này đang có chiều hướng thay đổi. Với những kỹ thuật mới được áp dung, xe hơi chạy dầu diesel đã có nhiều cải tiến: êm hơn, nhanh hơn, và nhất là sạch hơn nhiều so với các xe thế hệ đàn anh đàn chị. Quan trọng nhất là với sự phục hoạt của đầu máy diesel, chính phủ liên bang Hoa Kỳ đã chỉ thị chuyển sang loại dầu diesel với nồng độ Sulfur thấp, có thể được tung ra bán trên thị trường vào Tháng Mười sắp tới, với giá cao hơn dầu diesel thường khoảng 7 cents một gallon. Với loại nhiên liệu này, độ thải NOx sẽ hạ giảm rất nhiều. Theo các tiêu chuẩn mới của Bộ Bảo Vệ Môi Trường, các đầu máy diesel lại sắp có thể tái xuất trên khắp 50 tiểu bang nước Mỹ.

Kể từ sau khi Bộ Bảo Vệ Môi Trường nới lỏng tiêu chuẩn về chất thải vào Tháng Ba vừa qua, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho sự trở lại của đầu máy Diesel, các hãng sản xuất như Honda, Nissan, Subaru, Toyota, và nhiều hãng khác đang đua nhau sản xuất các loại xe chạy bằng dầu cặn, sau khi Mercedes-Benz và Volkswagen đã tung ra một số model khá hấp dẫn giới tiêu thụ.

Ông Chet France, giám đốc khu xét nghiệm tại Văn Phòng Giao Thông và Chất Lượng Khí Trời tại Bộ Bảo Vệ Môi Trường Hoa Kỳ, tiên đoán, “Các đầu máy diesel thuộc thế hệ mới sẽ lại tràn ngập đường phố, nhưng không làm ô nhiễm môi trường, vì chúng sạch hơn các model hiện nay tới 90%.”


Nguồn:
1. Nhiên liệu cho tương lai (Kỳ1) http://www.nguoi-viet.com/absolutenm/anmviewer.asp?a=47186&print=yes
2. Nhiên liệu cho tương lai (Kỳ 2) http://www.nguoivietweb.net/absolutenm/anmviewer.asp?a=47503&z=6
PHẠM ÐÌNH
dinhcpham@yahoo.com
----
HQA

Saturday, January 27, 2007

Nhược điểm của biodiesel

Hiện nay, từ những thông tin quảng bá về biodiesel nhiều người lầm tưởng rằng việc sử dụng biodiesel chỉ có lợi mà không có hại.Trên thực tế, bên cạnh những ưu điểm, biodiesel cũng có nhiều nhược điểm hạn chế việc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Nhiều nhà sản xuất xe hơi và động cơ rất thận trọng với việc sử dụng biodiesel trong động cơ của họ.

Việc sử dụng nhiên liệu chứa nhiều hơn 5% biodiesel có thể gây nên những vấn đề sau: ăn mòn các chi tiết của động cơ và tạo cặn trong bình nhiên liệu do tính dễ bị oxi hóa của biodiesel; làm hư hại nhanh các vòng đệm cao su do sự không tương thích của biodiesel với chất liệu làm vòng đệm.

Nhiệt độ đông đặc của biodiesel phụ thuộc vào nguyên liệu sản xuất nhưng nói chung là cao hơn nhiều so với dầu diesel thành phẩm. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến việc sử dụng biodiesel ở những vùng có thời tiết lạnh.

Ngoài ra, biodiesel rất háo nước nên cần những biện pháp bảo quản đặc biệt để tránh tiếp xúc với nước. Biodiesel không bền rất dễ bị oxi hóa nên gây nhiều khó khăn trong việc bảo quản. Theo khuyến cáo của NBB thì không nên sử dụng B20 sau 6 tháng bảo quản trong khi hạn sử dụng của dầu diesel thông thường có thể đến 5 năm.

Bên cạnh đó, để sản xuất biodiesel ở quy mô lớn cần phải có một nguồn nguyên liệu dồi dào và ổn định. Việc thu gom dầu ăn phế thải không khả thi lắm do số lượng hạn chế, lại phân tán nhỏ lẻ. Những nguồn nguyên liệu có thể chế biến thành dầu ăn (hướng dương, cải dầu, cọ…)thì giá thành cao, sản xuất biodiesel không kinh tế. Vả lại, diện tích đất nông nghiệp cho việc trồng cây lấy dầu ăn là có hạn. Để giải quyết bài toán nguyên liệu này, trên thế giới đang có xu hướng phát triển những loại cây lấy dầu có tính công nghiệp như cây dầu mè (jatropha curcas), hoặc những loại cho năng suất cao như tảo.

Nguồn tham khảo:
1. Митусова Т. Н., Калинина М. В. Перспективы использования биодизельного топлива. Мир нефтепродуктов. 2005, № 5, с. 21 – 23.
2. В. Г. Семенов, А. А. Зинченко. Альтернативные топлива растительного происхождения. Химия и технология топлив и масел. 2005, № 1,с. 29-34.
3. http://www.tiasang.com.vn/news?id=754 Tiềm năng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam rất lớn
4. http://www.nhandan.com.vn/tinbai/?top=41⊂=72&article=80841 Sản xuất diesel sinh học ở Chiang Mai
5. http://www.biodiesel.org/buyingbiodiesel/guide/B20_Fleet_Recommendations.pdf.