Nguồn nhiên liệu giá trị cao

Lần đầu tiên tại Việt Nam, TS Huỳnh Quyền cùng các cộng sự tại Trung tâm Nghiên cứu công nghệ Lọc hóa dầu (ĐH Bách khoa TPHCM) đã thành công trong việc xây dựng quy trình công nghệ tổng hợp butanol nhiên liệu từ bã mía trong phòng thí nghiệm. Đây được xem là cơ sở để tận dụng một lượng lớn bã mía thải ra từ các nhà máy đường của Việt Nam hiện nay. Theo TS Huỳnh Quyền, trong các loại nhiên liệu sinh học họ alcohol, thì butanol được xem là một trong những loại nhiên liệu có giá trị cao nhất. Cụ thể, so với ethanol, butanol có nhiệt trị (lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu rắn) cao gấp 1,5 lần. Bên cạnh đó, butanol có chỉ số RON, MON cao, tiêu thụ oxy khi cháy thấp. Nếu dùng như một phụ gia pha xăng sẽ tăng chỉ số octan, cải thiện khả năng đốt cháy và sử dụng nhiên liệu.

Nhóm nghiên cứu đã tìm phương pháp tổng hợp butanol hiệu quả nhất, ít hao năng lượng nhất và tránh gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp lên men yếm khí cho kết quả tốt. Trong đó, khâu tiền xử lý nguyên liệu được áp dụng phương pháp nổ hơi nước do chính các nhà khoa học từ Trường ĐH Bách khoa TPHCM nghiên cứu và làm chủ công nghệ, giúp tăng lượng cellulose thu được. Việc phân tích thành phần sợi trong bã mía sau nổ hơi cũng được nhóm nghiên cứu tính toán kỹ lưỡng, nhằm xác định và loại bỏ các thành phần không cần thiết trong nguồn nguyên liệu đầu vào. Từ đó giúp quy trình tạo butanol đạt tiêu chuẩn. “Kết quả thu được sau đó đạt ngoài mong đợi. Hàm lượng cellulose tăng từ 50% lên 68% sau nổ hơi. Lượng butanol thu được sau cả quy trình cũng khá cao, 6,3 lít butanol nguyên chất/100 kg nguyên liệu bã mía ban đầu. Hoàn toàn đáp ứng yêu cầu mà chúng tôi đề ra từ đầu quy trình nguyên cứu là 3 - 6 lít butanol/100 kg nguyên liệu”, TS Huỳnh Quyền cho biết.

Xu hướng tất yếu

Hướng nghiên cứu này phù hợp với tình hình sản xuất nông nghiệp Việt Nam, nhất là lượng bã mía hiện thải bỏ khá lớn. Đơn cử tại Nhà máy Đường Bourbon (Tây Ninh), với công suất chế biến 8.000 tấn mía/ngày, nhà máy thải ra lượng bã mía khoảng 2.800 tấn/ngày. Trong khi đó, Công ty Đường Biên Hòa (Đồng Nai) có 3 nhà máy, trong đó 2 nhà máy sử dụng mía làm nguyên liệu với tổng công suất 5.000 tấn mía/ngày. Mỗi năm, sản lượng mía cây là 600.000 - 750.000 tấn, tương đương 174.000 - 217.500 tấn bã (bã mía chiếm khoảng 29% khối lượng mía cây). Theo ông Phạm Hồng Dương, Giám đốc Nhà máy Đường Bourbon, một phần bã mía mang đốt tạo điện cho hoạt động của nhà máy, phần còn lại vẫn không sử dụng hết. Nếu tính tổng thể hơn 40 nhà máy đường hiện có ở cả nước, việc sử dụng toàn bộ lượng bã mía thải bỏ sẽ góp phần giảm bớt áp lực cho các loại nguồn nguyên liệu sinh học từ bắp, khoai mì…

Hiện nay, Việt Nam đã bắt đầu thực hiện Đề án “Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”. Theo đề án này, trong giai đoạn 2011 - 2015, Việt Nam sẽ xây dựng và phát triển các cơ sở sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học trên phạm vi cả nước. Đến năm 2025, sản lượng ethanol và dầu thực vật đạt 250.000 tấn, đủ sức pha trộn 5 triệu tấn xăng, dầu E5, B5, đáp ứng 1% xăng dầu cả nước… “Nhưng vấn đề đặt ra là làm sao đạt được những con số đó nhưng không ảnh hưởng nhiều đến lương thực, thực phẩm. Vì vậy, những nguyên liệu phế phẩm, đặc biệt là bã mía sẽ góp phần vừa đảm bảo vừa xây dựng nền nông nghiệp bền vững, vừa giải quyết nhu cầu nhiêu liệu sinh học”, TS Huỳnh Quyền nhấn mạnh.

Các nhà khoa học đánh giá kết quả đạt được là khả quan, nhưng quy trình vẫn còn nhiều khiếm khuyết, cần tiếp tục hoàn thiện. Trong đó, nhóm nghiên cứu cần tiếp tục tìm cách nâng cao phần trăm thu hồi sơ sợi, đặc biệt là cellulose cũng như tận dụng dịch sau nổ hơi để nâng cao hiệu quả kinh tế trong giai đoạn này. Ngoài ra, để butanol nhiên liệu thu được có giá thành hạ, quy trình sản xuất cũng cần tính toán lại khả năng tiêu hao năng lượng…