Ethanol từ tảo: chủng, kỹ thuật nuôi, thiết bị nuôi, thu hồi từ canh trường, thủy phân, lên men và xu hướng phát triển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMGVHD : PGS.TS. Tô Kim AnhHVTH : Phạm Khánh DungLớp : 11B.CNSH Ethanol từ tảo: chủng, kỹ thuật nuôi, thiết bị nuôi, thu hồi từ canh trường, thủy phân, lên men và xu hướng phát triểnTiểu luận: Nhiên liệu sinh họcNỘI DUNG BÁO CÁOI. TỔNG QUANII. CHỦNG KỸ THUẬT NUÔI, KỸ THUẬT THU HỒIIII. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIOETHANOLIV. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN I.TỔNG QUANNhu cầu năng lượng tăng Cạn kiêtNăng lượng hóa thạchKhủng hoảng năng lượngTìm những nguồn năng lượng mớiHơn 30 tỷ tấn cacbon dioxit chủ yếu sinh ra từ việc đốtcác nhiên liệu hóa thạch đã được thải vào khí quyển năm 2010 I.TỔNG QUANBioethanol Bioethanol (ethyl alcohol, CH3-CH2-OH, EtOH) là một loại nhiên liệu sinh học được sản xuất từ nhiều dạng nguyên liệu sinh khối khác nhau I.TỔNG QUANNLSH thế hệ 2NLSH thế hệ 1NLSH thế hệ 3NLSH thế hệ 4Ethanol từ tảoTảo –aglae: là nguồn thực vật đầy hứa hẹn để sản xuất bioethanol. Tảo là thực vật có khả năng lục hoá, lấy năng lượng mặt trời biến CO2 thành đường. Tảo mọc trong nước ngọt hay nước mặn, từ trong vủng nước nhỏ, ao hồ hay biển.Là nhiên liệu sinh học thế hệ thứ 3. Ưu điểm sử dụng tảo để sx ethanolTránh khủng hoảng lương thựcKhông chứa lignin như nguồng nhiên liêu sinh học thế hệ 2Không tốn đất canh tácSinh trưởng và phát triển nhanhNăng suất caoGóp phần giảm hiệu ứng nhà kínhThành phần một số loại tảoVi tảo được chú ý hơn cả vì thành phần carbohyrate caoChủng % carbohydrateBotryococcus braunii 86Spirogyra sp33-64Porphyridium cruentum40-57Skeletonema costatum44.4Euglena gracilisSargassum agaeSpirogyra spBotryococcus braunii2.2. Kỹ thuật nuôiCó 2 phương pháp: Hệ thống hở: tảo nuôi cấy ở các thềm lục địa nông, ở các ao, hồ, trong nhà kín hoặc trên sa mạc trong các bồn chứa nước nhân tạo,...Hệ thống kín: nuôi tảo trong các hệ thống đường ống có kiểm soát các điều kiện về ánh sáng nhiệt độ và dinh dưỡng - SunFilter Algae Reactor 2.3. Thu hồi tảo từ canh trườngIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeoxygensunlightCO2III. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationdlute slurryliquidoxygensunlightCO2III. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationdlute slurryliquidHydrolysisacidconcentrated slurryheatoxygensunlightCO2III. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingdlute slurryacidoxygensunlightCO2yeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”ethanoldlute slurryacidoxygensunlightCO2yeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”Digestionstillageethanoldlute slurryacidoxygensunlightCO2yeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”Digestionstillageliquid digestateethanolsolid digestatedlute slurryacidoxygensunlightCO2biogasyeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”Digestionstillageliquid digestateethanolsolid digestatedlute slurryacidoxygensunlightCO2CO2biogasyeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”Digestionstillageliquid digestateethanolsolid digestatebiogasdlute slurryacidoxygensunlightCO2CO2CO2CO2yeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTAlgaeConcentrationliquidHydrolysisconcentrated slurryFermentationalkaliheatcoolingDistillation“beer”Digestionstillageliquid digestateethanolsolid digestatebiogasdlute slurryacidoxygensunlightCO2CO2CO2CO2CHPCO2~yeastIII. QUY TRÌNH SẢN SUẤTIV. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂNTrên thế giớiVào tháng 12 năm 2010, Aurantiochytrium, một loại tảo với công suất sản lượng gấp mười lần so với Botryococcus, đã được giới thiệu bởi Giáo sư Makoto Watanabe (Đại học Tsukuba), tại một hội nghị quốc tế được tổ chức tại Tsukuba . Aurantiochytrium có một phần ba hàm lượng dầu so với Botryococcus, nhưng tốc độ sinh sản của nó nhanh hơn 36 lần  và hiệu quả sản xuất của nó lớn hơn 12 lần so với vi tảo BotryococcusHình 4.1: Sản lượng nhiên liệu sinh học từ các nguồn nguyên liệu khác nhau. Ảnh: Asia BiomassT4/ 2011, Đại học Kyoto Graduate School (Giáo sư Murata Kousaku) :- thiết lập công nghệ sản xuất cồn  sinh học (bio-ethanol) từ rong biển (axit alginic).- Tảo nâu chiếm 95% sản lượng thu hoạch rong biển ở Nhật Bản, với lượng axit alginic dồi dào có trong tảo nâu, sẽ là nguồn nguyên liệu tốt cho cồn sinh học.Hình 4.2: Sự hình thành nhiên liệu sinh học từ axit alganic. Ảnh: Asia BiomassViệt NamDự án JICA – Nhật bản hỗ trợ Việt Nam nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học sử dụng các loại phế phẩm bã mía, rơm rạ- Dự án do Chính phủ Hà Lan tài trợ sử dụng trấu, vỏ cà phê, trái điều, vỏ điều, rong biển- Chương trình tổng thể về nghiên cứu và phát triển nhiên liệu sinh học ở Việt Nam của Hàn quôc  sản xuất diesel sinh học và các hóa chất tinh khiết thân thiện với môi trường từ dầu thực vật v vThanks for your listening