Nhiêu liệu sinh học low-carbon: Nhiều thân thiện môi trường

Dân trí Trái đất đang nóng dần lên do hiệu ứng nhà kính vì ô nhiễm khí thải, với chất chính là dioxide carbon. Một phần tư lượng carbon dioxide đến từ việc đốt cháy nhiên liệu của các phương tiện giao thông vận tải.

Vì thế, việc sử dụng các loại nhiên liệu sinh học, đặc biệt là nhiên liệu low-carbon, để thay thế xăng dầu hóa thạch sẽ làm giảm đáng kể khí thải carbon dioxide từ các phương tiện giao thông, giảm hiệu ứng nhà kính, tăng khả năng bảo vệ môi trường, và chống biến đổi khí hậu.

Nhiêu liệu sinh học low-carbon: Nhiều thân thiện môi trường - 1
Nhiên liệu sinh học (biofuels)

 Nhiên liệu sinh học, biofuel, là các nhiên liệu hình thành từ các hợp chất sinh học hữu cơ như từ chất béo động thực vật, carbohydrate thực vật (bột mì, gạo, bắp ngô, khoai, sắn...), cellulose trong chất thải nông, công nghiệp (rơm rạ, phân hữu cơ, mùn cưa, gỗ thải bỏ...).

Hiện nay, chúng ta đang sử dụng ba nhóm nhiên liệu sinh học chính:

(1) Xăng sinh học (biogasoline) sử dụng ethanol làm chất phụ gia cho chì; (2) Diesel sinh học (biodiesel) được điều chế bằng các dẫn xuất từ một số loại dầu mỡ sinh học (dầu thực vật, mỡ động vật) thông qua quá trình trans ester hóa với các loại rượu, phổ biến nhất là methanol; và

(3) Khí sinh học (biogas) là các khí hữu cơ như metan và các đồng đẳng khác, tạo ra qua quá trình lên men sinh khối hữu cơ các phế thải nông nghiệp, chủ yếu là cellulose, tạo thành sản phẩm ở dạng khí. Biogas có thể dùng làm nhiên liệu khí thay cho khí gas từ dầu mỏ.

Nhiêu liệu sinh học low-carbon: Nhiều thân thiện môi trường - 2
Nhiên liệu ít carbon (low-carbon fuel)

* Cường độ carbon

Cường độ carbon, carbon intensity, của một loại nhiên liệu là số gam khí carbon dioxide CO2 sản sinh khi dùng nhiên liệu này tạo ra 1 megajoule năng lượng. Carbon dioxide, metan, oxit nitơ và các hydrocacbon khác hấp thụ năng lượng ánh sáng làm trái đất nóng lên, đo cường độ carbon giúp chúng ta đánh giá, so sánh tác hại của các loại nhiên liệu với nhau. Ví dụ, so sánh dầu diesel sinh học sản xuất từ đậu tương với lượng khí thải phát ra từ ống xả sau khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.

* Nhiên liệu ít carbon

Là những nhiên liệu sinh học có cường độ carbon thấp nên sạch và ít gây ô nhiễm carbon so với các loại nhiên liệu hóa thạch, dầu mỏ. Nhiên liệu ít carbon phổ biến hiện nay là khí tự nhiên như khí nén thiên nhiên (compressed natural gas, CNG), và khí dầu mỏ hóa lỏng (liquefied petroleum gas, LPG).

Nhiên liệu ít carbon sẽ giảm thiểu sự nóng lên toàn cầu, bảo tồn và tăng cường tài nguyên đất, nước, rừng, hệ sinh thái bản địa và cải thiện phúc lợi kinh tế của nông dân, công nhân và cộng đồng.

Sản xuất nhiên liệu sinh học sạch

Từ các nguyên liệu là chất thải nông nghiệp, dầu thải, cỏ cây, tảo, sinh khối chất thải, sinh khối gỗ nông nghiệp, chất thải sau tái chế và nhiều loại khác, các công ty sản xuất nhiên liệu sạch có quy trình riêng để chuyển đổi thành nhiên liệu: (1) Sản xuất cồn ethanol với quy trình chưng cất như trong sản xuất rượu; (2) Khí hóa nguyên liệu thành các hóa chất cơ bản và xây dựng lại thành chuỗi hydrocarbon như ở dầu thô. Sau đó, tinh chế dầu thô để sản xuất xăng, dầu diesel hoặc nhiên liệu máy bay; và (3) Sử dụng công nghệ “không khí thành nhiên liệu”, carbon dioxide thu giữ từ khí trời sẽ được chuyển thành nhiên liệu carbon trung tính nhờ các nguồn năng lượng tái tạo.

Nhiêu liệu sinh học low-carbon: Nhiều thân thiện môi trường - 3

Công ty năng lượng sạch Carbon Engineering, Canada, thành lập năm 2009 bởi David Keith, Giáo sư ĐH Harvard, đã dùng công nghệ thu gom CO2 trực tiếp từ khí quyển (Direct Air Capture, DAC). Carbon dioxide thu giữ này được chuyển đổi thành nhiên liệu carbon trung tính nhờ các nguồn năng lượng tái tạo, theo quy trình “không khí thành nhiên liệu” (air to fuel, A2F). Công nghệ A2F này cho phép sản xuất quy mô lớn các nhiên liệu như xăng, dầu diesel và xăng máy bay Jet-A mà không cần sử dụng dầu thô. Những nhiên liệu này rất sạch so với nhiên liệu hóa thạch, không có khí thải nhà kính và lượng khí thải carbon bằng không, vì thế công ty Carbon Engineering đã được một số cơ quan chính phủ và nhà đầu tư tài trợ.

Đôi điều bàn luận

Ô nhiễm khí thải, đặc biệt với CO2, gây nóng lên của địa cầu đang là mối quan tâm lo lắng của cả thế giới. Do đó, việc sử dụng nhiên liệu sinh học là một xu hướng bắt buộc cho con người.

Nhiêu liệu sinh học low-carbon: Nhiều thân thiện môi trường - 4

Hiện nay, hệ thống khí sinh học biogas đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Vì được sản sinh từ việc ủ, lên men sinh khối hữu cơ các chất phế thải nông nghiệp, các bãi chôn lấp rác, biogas vừa cung cấp năng lượng sinh hoạt cũng vừa xử lý rác thải và bảo vệ môi trường.

Ở Việt Nam, dù việc phát triển biogas được tiến hành từ rất lâu, nhưng hầu hết đều nhỏ lẻ, quy mô hộ gia đình, và khí sinh học chủ yếu để nấu ăn hay thắp sáng. Theo bộ NNPTNT, cả nước có khoảng 500.000 hầm phân hủy biogas quy mô nhỏ, hộ gia đình nông dân; và dù có đến 17.000 trang trại nuôi lợn, nhưng chỉ có gần 100 hầm biogas thương mại, dung tích 100-200m3, chiếm tỷ lệ 0,3%, và chưa có nhà máy sản xuất điện biogas nào hòa lưới điện quốc gia cả !

Với công nghệ carbon engineering, con người có thể thu thập carbon dioxide trong khí trời rồi kết hợp với hydro tạo ra các nhiên liệu lỏng carbon trung tính như xăng hoặc diesel truyền thống. Máy móc, động cơ, xe hiện tại đều có thể sử dụng các loại nhiên liệu lỏng được tổng hợp này mà không cần chuyển đổi cấu tạo gì. Vấn đề lớn với nhiên liệu thay thế, và cũng là thách thức của bất cứ phát minh về năng lượng mới, là chi phí sản xuất: chuyển 1 tấn carbon dioxide để tạo nhiên liệu low-carbon sẽ mất từ 94 - 232 USD, trong khi nhiên liệu hoá thạch chỉ 50-60 USD/thùng dầu thô. Hy vọng trong tương lai, khi quy mô sản xuất tăng lên giá thành chỉ còn khoảng 1 USD/lít nhiên liệu low-carbon như các công ty hứa hẹn !!!

Tóm lại, nhiên liệu sinh học low-carbon, kể cả các nguồn năng lượng không cacbon (zero cacbon power) như gió, mặt trời, địa nhiệt và hạt nhân, và cả nguồn năng lượng có mức phát thải thấp (lower-level emissions) như khí tự nhiên và cả công nghệ thu giữ cacbon dioxit, là những nguồn cung cấp năng lượng ít phát thải khí nhà kính so với các nguồn năng lượng hóa thạch. Nếu được phát triển hợp lý các nhiên liệu sinh học sẽ vừa cung cấp năng lượng sử dụng vừa giải quyết ô nhiễm rác thải và ô nhiễm khí nhà kính giảm thiểu hiện tượng nóng lên của trái đất này.

TS.BS Trần Bá Thoại

Uỷ viên BCH Hội Nội tiết Việt Nam

MỚI NHẤT
Bãi đá Stonehenge có thể được xây dựng nhờ… mỡ lợn
Bãi đá Stonehenge có thể được xây dựng nhờ… mỡ lợn

(Dân trí) - Trước đây các nhà nghiên cứu vẫn chấp nhận rằng những viên đá Stonehenge, cao tới 8 mét và nặng tới 2 tấn, đã được di chuyển hoàn toàn bằng sức của con người. Tuy nhiên, trong một nghiên cứu mới, dường như điều này có thể sẽ thay đổi.

Thứ bảy, 20/07/2019 - 06:36

Nông dân gieo xuống đồng ruộng trên 120 nghìn tấn thuốc bảo vệ thực vật và phân hóa học mỗi năm
Nông dân gieo xuống đồng ruộng trên 120 nghìn tấn thuốc bảo vệ thực vật và phân hóa học mỗi năm

(Dân trí) - Dù gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng, lâu dài, thậm chí tăng khả năng mắc bệnh ung thư, đột biến gen, tuy nhiên hiện mỗi năm nông dân Hà Tĩnh vẫn gieo xuống đồng ruộng trên 120 nghìn tấn thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) và phân hóa học.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 04:42

Các nhà nghiên cứu tìm ra vi khuẩn có thể tạo ra siêu vật liệu kỳ diệu
Các nhà nghiên cứu tìm ra vi khuẩn có thể tạo ra siêu vật liệu kỳ diệu

(Dân trí) - Siêu vật liệu graphene là một loại vật liệu mới được các nhà khoa học phát minh ra, với nhiều ưu điểm như mỏng nhẹ, siêu bền và siêu cứng. Mới đây, các nhà khoa học đã tìm ra một cách để sản xuất với giá thành cực rẻ nhờ sự trợ giúp của… vi khuẩn.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 03:19

Phát hiện khu dân cư thời Đồ đá mới khổng lồ gần Jerusalem
Phát hiện khu dân cư thời Đồ đá mới khổng lồ gần Jerusalem

(Dân trí) - Các nhà khảo cổ học đã khai quật được một khu dân cư thời Đồ đá mới khổng lồ gần Jerusalem. Địa điểm 9.000 năm tuổi này là khu dân cư tiền sử lớn nhất được phát hiện tại Israel và thuộc số những dân cư cổ đại lớn nhất trong khu vực.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 03:14

5 sự thật kỳ lạ và thú vị về mặt trăng
5 sự thật kỳ lạ và thú vị về mặt trăng

(Dân trí) - Đã 50 năm trôi qua kể từ lần đầu tiên con người đặt chân lên mặt trăng. Kể từ thời khắc lịch sử đó, hiểu biết của chúng ta về người hàng xóm gần nhất này của Trái Đất ngày càng tăng lên với những bước nhảy vọt và nỗi ám ảnh của chúng ta về nó cũng chưa bao giờ có dấu hiệu suy giảm.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 07:31

Trí tuệ nhân tạo giúp chẩn đoán ung thư vú nhanh, chính xác hơn
Trí tuệ nhân tạo giúp chẩn đoán ung thư vú nhanh, chính xác hơn

(Dân trí) - Siêu âm đàn hồi vú là một kỹ thuật hình ảnh mới nổi cung cấp thông tin về tổn thương vú tiềm ẩn và các nhà nghiên cứu đã xác định được vai trò quan trọng của trí tuệ nhân tạo AI trong việc giúp cho kỹ thuật này hiệu quả và chính xác hơn.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 07:19

GS Trần Thanh Vân trải lòng về việc bỏ ra hàng triệu đô để phát triển khoa học Việt Nam
GS Trần Thanh Vân trải lòng về việc bỏ ra hàng triệu đô để phát triển khoa học Việt Nam

(Dân trí) - Ít ai biết rằng vợ chồng GS Vân tự bỏ cả triệu đô la dành dụm gần một đời người để cống hiến cho khoa học với mong muốn đưa khoa học Việt Nam bay cao, bay xa hơn… Chính vì vậy việc trung tâm ICISE gặp khó vì bị đòi tiền thuê đất như là một câu chuyện buồn đối với những người làm khoa học.

Thứ sáu, 19/07/2019 - 06:38

Chiêm ngưỡng tuyệt kỹ săn mồi của loài cá thích ăn… thịt chim!
Chiêm ngưỡng tuyệt kỹ săn mồi của loài cá thích ăn… thịt chim!

(Dân trí) - Bám theo mục tiêu một cách bí mật dưới mặt nước, tính toán kỹ lưỡng tốc độ, vị trí để rồi bất chợt lao lên như một mũi tên đớp trọn con mồi, ngay cả khi nó đang bay trên không, loài cá này quả thực là nỗi ám ảnh của mọi chú chim biển!

Thứ sáu, 19/07/2019 - 06:28

Bộ Khoa học và Công nghệ nói gì về việc thanh tra thường xuyên nhưng không phát hiện được xăng giả?
Bộ Khoa học và Công nghệ nói gì về việc thanh tra thường xuyên nhưng không phát hiện được xăng giả?

(Dân trí) - Trong buổi họp báo Quý II của Bộ Khoa học và Công nghệ diễn ra ngày 18/7, một trong những vấn đề được báo chí đặt ra: Hàng năm Bộ vẫn làm công tác thanh tra, kiểm tra đối với lĩnh vực đo lường và xăng dầu nhưng lại không phát hiện được xăng giả? Nguyên nhân ở đây là gì?

Thứ năm, 18/07/2019 - 06:07

Tiết lộ quy mô của dịch bệnh tồi tệ nhất trong lịch sử nhân loại
Tiết lộ quy mô của dịch bệnh tồi tệ nhất trong lịch sử nhân loại

(Dân trí) - Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đến từ Hoa Kỳ và Đức đã chỉ ra rằng đại dịch bệnh dịch hạch nguy hiểm nhất trong lịch sử thậm chí còn lớn hơn những gì người ta từng nghĩ trước đây.

Thứ năm, 18/07/2019 - 07:03

Elon Musk tiết lộ công nghệ đặc biệt có thể kích hoạt “trí thông minh siêu phàm”
Elon Musk tiết lộ công nghệ đặc biệt có thể kích hoạt “trí thông minh siêu phàm”

(Dân trí) - Công ty Neuralink, doanh nghiệp được Elon Musk đầu tư, vừa tiết lộ đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ đặc biệt liên quan đến việc cấy chip vào não người và khẳng định có thể sẵn sàng đưa vào sử dụng năm 2020.

Thứ năm, 18/07/2019 - 06:54

Xôn xao hình ảnh tàu vũ trụ nghi của người ngoài hành tinh xuất hiện tại Italia
Xôn xao hình ảnh tàu vũ trụ nghi của người ngoài hành tinh xuất hiện tại Italia

(Dân trí) - Video quay lại hình ảnh một UFO có hình dạng như một quả cầu màu vàng xoắn ốc hướng lên bầu trời ở Rome, Italia, đang khiến dư luận xôn xao.

Thứ năm, 18/07/2019 - 06:51

ĐÁNG QUAN TÂM
Phát hiện loài giun nhỏ bé có khả năng phát ra âm thanh… lớn nhất trên đại dương
Phát hiện loài giun nhỏ bé có khả năng phát ra âm thanh… lớn nhất trên đại dương

(Dân trí) - Có thể nhiều người sẽ nghĩ đến việc đây là một điều kì lạ nhưng sự thực loài giun biển mới được phát hiện có khả năng tạo ra những âm thanh to nhất từng được ghi lại trên đại dương.

Thứ tư, 17/07/2019 - 11:38

NASA công bố cây ăn quả đầu tiên sẽ được trồng trên trạm ISS
NASA công bố cây ăn quả đầu tiên sẽ được trồng trên trạm ISS

(Dân trí) - Nếu tất cả đi đúng kế hoạch, vào tháng 11/2019, trạm vũ trụ quốc tế (ISS) sắp sửa sẽ có một bước tiến mới trong việc… trồng cây.

Thứ tư, 17/07/2019 - 11:33

Hoạt động KH&CN đã có nhiều tác động tích cực tới phát triển kinh tế-xã hội
Hoạt động KH&CN đã có nhiều tác động tích cực tới phát triển kinh tế-xã hội

(Dân trí) - Ngày 16/7, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) đã tổ chức Hội nghị Tổng kết, đánh giá 15 năm hoạt động KH&CN thực hiện Nghị quyết số 37-NQ/TW ngày 01/7/2004 về phương hướng phát triển kinh tế - xã hội và bảo đảm quốc phòng, an ninh Vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ đến năm 2020.

Thứ tư, 17/07/2019 - 10:19

Chế độ ăn giàu chất xơ phòng ngừa nguy cơ tiền sản giật ở thai phụ
Chế độ ăn giàu chất xơ phòng ngừa nguy cơ tiền sản giật ở thai phụ

(Dân trí) - Nghiên cứu mới của Australia phát hiện ra rằng chế độ ăn giàu chất xơ như rau và ngũ cốc - có thể giúp phụ nữ mang thai phòng tránh bị tiền sản giật.

Thứ tư, 17/07/2019 - 07:17

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta biến toàn bộ sa mạc Sahara thành rừng?
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta biến toàn bộ sa mạc Sahara thành rừng?

(Dân trí) - Để biến sa mạc Sahara thành rừng cần đến 2000 tỷ USD mỗi năm. Nếu điều này thành hiện thực, cuộc chiến chống biến đổi khí hậu sẽ được “lật ngược” thế cờ. Tuy nhiên, mặt trái của nó đôi khi còn vượt xa những gì chúng ta có được!

Thứ tư, 17/07/2019 - 06:49

“Hồi hộp” xem cua chạy thoát thân khỏi nanh vuốt kẻ săn mồi!
“Hồi hộp” xem cua chạy thoát thân khỏi nanh vuốt kẻ săn mồi!

(Dân trí) - Để tồn tại, những chú cua phải di chuyển dọc theo bờ biển kiếm ăn. Tuy nhiên, ẩn dưới mặt nước này lại là hàng tá kẻ săn mồi đang chực chờ, và chỉ cần sai một bước đi thứ chúng phải đánh đổi là cả mạng sống!

Thứ tư, 17/07/2019 - 06:44

Vì sao không phải loài linh trưởng nào cũng tiến hóa thành người?
Vì sao không phải loài linh trưởng nào cũng tiến hóa thành người?

(Dân trí) - Trong khi loài người chúng ta di cư khắp thế giới, biết trồng trọt và du hành lên tận mặt trăng thì loài tinh tinh – là loài có đặc điểm sinh học giống với chúng ta nhất – lại vẫn sống trên cây, ăn quả dại và săn đuổi các loài khỉ.

Thứ tư, 17/07/2019 - 06:41

Một người phụ nữ tử vong do sử dụng ống hút bằng kim loại
Một người phụ nữ tử vong do sử dụng ống hút bằng kim loại

(Dân trí) - Một phụ nữ người Anh tử vong sau khi ngã sấp vào chiếc ống hút bằng kim loại, bị chiếc ống hút xuyên qua đầu và tai nạn hi hữu này đã làm dấy lên tranh cãi về việc cấm sử dụng ống hút nhựa.

Thứ ba, 16/07/2019 - 06:51

Vì sao chữ cái trên bàn phím máy tính không xếp theo thứ tự bảng chữ cái?
Vì sao chữ cái trên bàn phím máy tính không xếp theo thứ tự bảng chữ cái?

(Dân trí) - Khoảng 150 năm trở về trước, tất cả các giấy tờ, thư từ đều viết tay bằng bút chấm mực, và cứ khoảng 1 đến 2 từ người ta lại phải chấm bút vào lọ mực khiến cho việc viết lách rất chậm và dễ dây bẩn.

Thứ ba, 16/07/2019 - 06:45

Tế bào gốc có thể giúp điều trị bệnh nhân đột quỵ
Tế bào gốc có thể giúp điều trị bệnh nhân đột quỵ

(Dân trí) - Trong một nghiên cứu được đăng trên tờ Jneurosci gần đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng kích thích tế bào gốc có thể được sử dụng để điều trị cho bệnh nhân đột quỵ. Nghiên cứu này hiện vẫn chưa được mở rộng trên con người.

Thứ ba, 16/07/2019 - 06:31

5 lợi ích tuyệt vời mà cây xanh mang đến cho các thành phố!
5 lợi ích tuyệt vời mà cây xanh mang đến cho các thành phố!

(Dân trí) - Cây xanh giúp giảm thiểu 60% lượng khí thải trên các tuyến đường, đồng thời mỗi cây đem lại hiệu quả làm mát tương đương với 10 chiếc điều hòa nhiệt độ chạy 20 tiếng mỗi ngày. Và đó vẫn chưa phải là tất cả lợi ích tuyệt vời mà cây xanh mang đến cho cư dân thành thị!

Thứ ba, 16/07/2019 - 06:28

Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào bể chứa Nitơ lỏng?
Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn rơi vào bể chứa Nitơ lỏng?

(Dân trí) - Ngập chìm trong một môi trường có nhiệt độ trên dưới -196 độ C, kết cục đến với nạn nhân sẽ thực sự thảm khốc. Điều may mắn duy nhất chính là việc cơn đau chỉ kéo dài trong vài giây, trước khi họ mất toàn bộ nhận thức!

Thứ hai, 15/07/2019 - 07:55