Than đá, xăng dầu đang có nguy cơ cạn kiệt và không thể tái tạo, các nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm kiếm nguồn thay thế. Trong số này, ethanol đang được cho là phù hợp hơn cả. Các quốc gia phát triển hay đang phát triển đều có thể sản xuất được ethanol do công nghệ điều chế không đòi hỏi ở mức cao siêu.
Nguồn nhiên liệu vô tận
Ethanol là nhiên liệu dạng cồn, được sản xuất bằng phương pháp lên men và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường đơn như ngô, lúa mạch, lúa mì, củ cải đường, củ sắn… Ethanol còn được sản xuất từ các loại cây cỏ có chứa cellulose. Nhiên liệu này có thể làm giảm lượng khí phát thải của xăng và là chất phụ gia để tăng trị số ốc-tan, loại trị số đo khả năng kích nổ.
Theo các nhà khoa học, về mặt nhiệt lượng thì 1,5 lít ethanol có thể thay cho 1 lít xăng. Nếu pha ethanol vào xăng, tùy theo độ tinh khiết của chúng có thể giảm lượng xăng khoảng 10 – 15% mà công suất, hiệu suất và độ mài mòn động cơ hầu như không đổi. Do có nguồn gốc từ cây trồng nên ethanol mang lại rất nhiều lợi ích: an toàn năng lượng, giá nhiên liệu thấp, giảm khí CO2, tái sinh nền nông nghiệp, tạo thêm nhiều việc làm cho nông dân và bảo vệ lớp đất bề mặt. Việc sản xuất ethanol từ nguyên liệu sinh khối như: rơm, cành cây nhỏ, củi tre… đang có dấu hiệu rất khả quan, báo hiệu thời điểm đẩy mạnh việc sản xuất và sử dụng nguồn nhiên liệu vô tận đang đến.
Bra-xin đang là nước đi tiên phong trong sản xuất ethanol do đã đi sâu nghiên cứu công nghệ điều chế từ cuối những năm 70 của thế kỷ trước. Là nước cung cấp đường hàng đầu thế giới, hiện Bra-xin sản xuất được 14 tỷ lít ethanol mỗi năm từ cây mía. Luật pháp của Bra-xin quy định tất cả các loại phương tiện giao thông phải sử dụng xăng pha với 22% cồn ethanol, trong khi đó cũng có 20% các loại xe chỉ chạy bằng ethanol tinh khiết. Đặc biệt, giá ethanol rất thấp, chỉ khoảng 25 USD/thùng với dung tích bằng một thùng xăng. Chương trình sản xuất ethanol của Chính phủ Bra-xin đã tạo ra gần 1 triệu chỗ làm và tiết kiệm được khoảng 60 tỷ USD tiền nhập dầu trong 30 năm vừa qua. Số tiền này lớn gấp 10 lần tổng số tiền đầu tư cho chương trình này. Từ nay đến năm 2012, Bra-xin dự định sẽ đưa vào hoạt động trên 70 nhà máy mới chuyên sản xuất ethanol.
Từ kinh nghiệm của Bra-xin, gần đây, các quốc gia phát triển như Mỹ, Đức, Nhật Bản… cũng đặc biệt quan tâm đến ethanol và các loại nhiên liệu sinh học khác. Mới đây, một ủy ban của Thượng viện Mỹ đã nhất trí thông qua nghị quyết đòi hỏi các nhà máy lọc dầu nước này phải tăng lên hơn gấp 2 lần việc sử dụng ethanol và các loại nhiên liệu có thể tái tạo được trước năm 2012. Điều này có thể hạn chế việc nhập tới 2 tỷ thùng dầu thô trong khoảng từ năm 2006 đến 2012… Tất nhiên, trong cuộc chạy đua này, các hãng sản xuất ô tô hàng đầu như Ford, Mercedes, General Motor, Daimler Chrysler, Toyota, Nissan… cũng đã có kế hoạch dài hơi để sản xuất những chiếc xe dùng nhiên liệu ethanol.
Cơ hội nào cho Việt Nam ?
Về nguồn nguyên liệu sản xuất ethanol, nước ta không gặp bất lợi khi có vùng trồng mía, lương thực và các cây lấy dầu khá lớn. Hiện các nhà máy đường trong nước đều có phân xưởng sản xuất ethanol và CO2 từ rỉ đường. Vấn đề lúc này là làm sao nâng cao độ tinh khiết trước khi có thể dùng chúng làm nhiên liệu.
Mới đây, nhóm nghiên cứu của PGS Trần Khắc Chương, ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh đã công bố nghiên cứu thành công quy trình công nghệ có thể sản xuất ra loại hóa chất phục vụ điều chế xăng sinh học từ những nguồn nguyên liệu trong nước. Để sản xuất được xăng sinh học đủ tiêu chuẩn thì nhất thiết phải có loại cồn 100% (cồn tuyệt đối), tức ethanol. Hiện tại, nhóm đã hoàn chỉnh quy trình công nghệ và thiết kế, chế tạo mô hình thử nghiệm sản xuất cồn tuyệt đối đạt công suất khoảng 100 kg/ngày và sử dụng loại hóa chất do chính nhóm chế tạo. Ông Chương cho biết, một khi đã giải quyết được vấn đề sản xuất cồn tinh khiết 100% bằng công nghệ trong nước với quy mô công nghiệp thì việc điều chế ra xăng sinh học là việc nằm trong tầm tay của giới khoa học.
Ông Nguyễn Ngọc Diệp, trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng, Chủ nhiệm đề tài nghiên cứu nhiên liệu thay thế cho rằng, về lâu dài, Nhà nước cần có chiến lược ứng dụng năng lượng sinh học. Đó là sớm có các chương trình nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước để nghiên cứu sản xuất đại trà ethanol sinh học với giá thành rẻ và nghiên cứu việc dùng nó làm nhiên liệu cho ô tô, mô tô và lò đốt công nghiệp. Ngoài ra, giá thành sản xuất cồn trong nước hiện là khoảng 6000 đồng/lít, đắt gấp đôi so với giá nhập khẩu chưa tính thuế từ Bra-xin. Do đó, có thể chuyển một phần từ mua xăng dầu sang ethanol và có chính sách miễn thuế nhập khẩu cho loại nhiên liệu này…
Với một nước phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn xăng dầu nhập khẩu như Việt Nam hiện nay, việc nghiên cứu nhằm sử dụng và sản xuất ethanol là việc làm rất đáng lưu tâm.
(HNM 06/2007)
