Nguyên liệu sinh học biodiesel

Biodiesellà một dạng nhiên liệu chạy máy, không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ các nguyên liệu sinh học, bao gồm các alkyl ester của nhiều loại dầu thực vật và mỡ động vật. Mỡ cá tra và cá ba sa ở An Giang là một nguồn nguyên liệu tiềm năng với hiệu suất 1,13 lít dầu biodiesel từ 1 kg mỡ. Người ta dự báo năng lực sản xuất của các nhà máy trong tỉnh sau này có thể lên đến 10.000 tấn mỗi năm ứng với sản lượng dự kiến 700.000 tấn cá. Sản lượng biodiesel sẽ còn cao hơn nữa khi các nhà máy thủy sản không còn xả mỡ thừa ra sông làm ô nhiễm nguồn nước như hiện nay, mà tập trung để sản xuất nhiên liệu sinh học.     

Quy trình ester hóadầu mỡ để sản xuất dầu biodiesel đã được hai nhà khoa học Duffy và Patrick đề ra từ năm 1853. Ngày 10/8/1893 Rudolf Diesel cho chạy chiếc động cơ “diesel” đầu tiên bằng loại dầu đậu phộng, và tại hội chợ quốc tế Paris năm 1900 ông đã nhận được giải Grand Prix về loại máy nổ này. Kể từ đó người ta chọn ngày 10-8 hằng năm làm ngày Quốc tế Nhiên liệu sinh học. Hệ thống máy nổ chạy bằng nhiên liệu sinh học tồn tại cho đến các năm 1920 khi diesel dầu mỏ được sản xuất ồ ạt, giá rẻ hơn và tiện lợi hơn.

Trước các vấn đề về môi trường gây ra bởi việc sử dụng than đá và dầu mỏ, công nghệ sản xuất biodiesel được hồi sinh tại Áo từ các năm 1980, đến năm 1991 thì một nhà máy công nghiệp quy mô 10 triệu lít mỗi năm được xây dựng ở Aschach. Đến năm 1998 đã có 21 nước có nhà máy sản xuất biodiesel công nghiệp, trong đó người Pháp tiến xa nhất với việc áp dụng quy trình hiện đại với nguồn nguyên liệu là hạt cải dầu, sản phẩm gọi là diester. Trộn 5% diester vào các loại dầu diesel thông thường và 30% diester vào nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện chuyên chở công cộng với mục đích làm giảm ô nhiễm môi trường.

Với việc sử dụng biodiesel, tình trạng ô nhiễm môi trường giảm thiểu rõ rệt so với dầu mỏ: Các loại khí lưu huỳnh và oxid nitơ coi như được loại trừ; giảm bớt việc phóng thích ozon đến 50%, 30% muội khói, 50% khí carbon monoxid và giảm đến 93% lượng khí đốt thừa. Người ta tính ra rằng với khoảng 90% hợp chất nitrit PAH bị loại bỏ thì nguy cơ ung thư từ nhiên liệu chạy máy sẽ giảm 80%. Điều đáng nói là kỹ thuật sản xuất biodiesel khá đơn giản, mức đầu tư thấp, và thậm chí thích hợp cho các nhà máy nhỏ hoặc các trang trại có sẵn nguồn nguyên liệu thích ứng, đặc biệt đối với các nhà hàng ăn và các cơ sở chế biến thủy sản nơi thải ra lượng lớn mỡ thừa.

Ở các nước tiên tiến việc sử dụng nhiên liệu có mã số B20 là chuyện bình thường vì sản phẩm tại đó đạt tiêu chuẩn ASTM D6751 của Mỹ hoặc EN 14214 của châu Âu. B20 là sản phẩm chứa 20% biodiesel. Máy sử dụng nhiên liệu có pha biodiesel chạy rất êm, mạnh hơn vì tỉ lệ cetan cao và dĩ nhiên sạch hơn. Trong giai đoạn thử nghiệm các nhà sản xuất phải công bố tính năng sử dụng để tránh cho máy móc khỏi bị hư hỏng. Những hạn chế chủ yếu của biodiesel là bắt lửa chậm hơn, độ đông sớm hơn nên không thích hợp với vùng lạnh, tính ăn mòn hóa học cao hơn nên dễ làm hư các đệm lót cao su và tắc nghẽn bộ lọc, đặc biệt là nhóm động cơ sản xuất trước năm 1994 khi các van và đệm lót chưa được thay thế bằng vật liệu chống ăn mòn.

Ở nhiều nước có định hướng chiến lược lâu dài, người ta chọn một vài loài cây có khả năng mọc nhanh cho dầu nhiều để triển khai các dự án nhiên liệu sinh học như biodiesel, để sẵn sàng cho nhu cầu an ninh năng lượng khi cần đến, song song với việc sử dụng tối ưu nguồn nguyên liệu quy hoạch đó. Ở nước ta, bên cạnh vấn đề cấp bách phải giải quyết tình trạng ô nhiễm gây ra bởi phế phẩm mỡ tại các cơ sở chế biến thủy sản, một vài sản xuất thử nghiệm đã được thực hiện trên loài đậu cọc rào Jatropha curcas và trên các tầng dày bùn đỏ do tập đoàn rong tảo phiêu sinh tích tụ nơi một số đáy nước biển ven bờ. Tảo phiêu sinh là nguồn nguyên liệu sẵn sàng nhất, quan trọng nhất và hiệu suất cao nhất cho các dự án sản xuất biodiesel, đặc biệt là nơi các nước có diện tích mặt nước lớn như ViệtNam.