Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba

Trong bối cảnh các chính sách mới nổi nhằm giảm tỷ lệ phát thải CO2 và đạt được sự trung hòa về khí hậu, giao thông vận tải, chiếm 29% lượng CO2 tương đương toàn cầu vào năm 2019, cần tất cả các giải pháp khả thi để thúc đẩy quá trình khử cacbon. Một trong những giải pháp này bao gồm tăng cường sản xuất và tiêu thụ nhiên liệu sinh học. Nhiều người không biết là gì nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba là gì, đặc điểm của chúng, cách chúng được tạo ra và hơn thế nữa.

Thế hệ đầu tiên

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất là loại nhiên liệu được sản xuất từ ​​nguyên liệu thô có nguồn gốc sinh học, như cây nông nghiệp hoặc lâm sản. Những nhiên liệu sinh học này được coi là "thế hệ đầu tiên" vì chúng là loại đầu tiên được phát triển và sử dụng trên quy mô lớn để thay thế cho nhiên liệu hóa thạch truyền thống, như dầu và xăng.

Một trong những nhiên liệu sinh học thế hệ đầu tiên phổ biến nhất là ethanol, thu được chủ yếu từ cây ngô, mía, củ cải đường và các sản phẩm khác giàu đường hoặc tinh bột. Quá trình sản xuất ethanol bao gồm quá trình lên men các vật liệu hữu cơ này để chuyển hóa đường thành rượu. Ethanol thu được được trộn với xăng theo các tỷ lệ khác nhau và được sử dụng làm nhiên liệu cho xe cộ ở nhiều nơi trên thế giới.

Một loại nhiên liệu sinh học thế hệ đầu tiên khác là dầu diesel sinh học, được sản xuất từ ​​dầu thực vật như đậu nành, hạt cải dầu hoặc dầu cọ và mỡ động vật. Quá trình sản xuất dầu diesel sinh học bao gồm quá trình chuyển hóa este hóa các loại dầu và chất béo này, biến chúng thành nhiên liệu lỏng có thể sử dụng trong động cơ diesel.

Ban đầu, những nhiên liệu sinh học này được coi là một lựa chọn hấp dẫn vì chúng cung cấp nguồn năng lượng tái tạo có thể giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu bằng cách giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, theo thời gian, những lo ngại đã nảy sinh về tính bền vững và những tác động tiêu cực của nó, chẳng hạn như cạnh tranh đất nông nghiệp và tài nguyên thiên nhiên, nạn phá rừng và tác động đến an ninh lương thực.

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba là gì?

thế hệ đầu tiên

Thế hệ thứ hai

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai là sự phát triển của nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất được sản xuất từ ​​​​nguyên liệu thô không dành cho tiêu dùng của con người và thể hiện cách tiếp cận bền vững và hiệu quả hơn về mặt tài nguyên. Không giống như nhiên liệu sinh học thế hệ thứ nhất, thế hệ thứ hai Chúng được lấy từ các vật liệu chứa lignocellulose, chẳng hạn như chất thải nông nghiệp, lâm nghiệp hoặc các loại cây trồng không ăn được.

Một trong những sản phẩm đáng chú ý nhất là ethanol sinh học xenlulo. Điều này được tạo ra từ sự phân hủy cellulose, hemicellulose và lignin có trong nguyên liệu thực vật như tàn dư cây trồng, rơm rạ, bã mía và gỗ. Quy trình sản xuất phức tạp hơn quy trình sản xuất ethanol thế hệ đầu tiên vì nó liên quan đến việc sử dụng enzyme và vi sinh vật để phân hủy các cấu trúc xenlulo này thành đường có thể lên men, sau đó chuyển hóa thành ethanol. Cách tiếp cận này giúp tận dụng được những nguyên liệu trước đây bị coi là lãng phí và giảm thiểu sự cạnh tranh với sản xuất thực phẩm.

Một loại nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai khác là dầu diesel sinh học từ các loại dầu không ăn được, chẳng hạn như dầu tảo, cây jatropha và các loại cây trồng phi lương thực khác. Những loại dầu này được sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học theo cách tương tự như dầu diesel sinh học thế hệ thứ nhất, nhưng không sử dụng dầu thực vật đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

Chúng được coi là giải pháp thay thế bền vững hơn cho thế hệ đầu tiên vì chúng tận dụng các nguồn sinh khối không cạnh tranh với sản xuất lương thực và có thể góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Ngoài ra, các nhiên liệu sinh học này còn có khả năng tận dụng đất đai hạn chế và chất thải nông nghiệp, từ đó giảm áp lực lên tài nguyên thiên nhiên và nạn phá rừng.

Thế hệ thứ ba

Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba là loại nhiên liệu sinh học tiên tiến và chuyên biệt hơn được sản xuất từ ​​vi sinh vật hoặc tảo, đồng thời là một cách tiếp cận bền vững và hiệu quả hơn để sản xuất năng lượng tái tạo so với các thế hệ trước. Một trong những nguồn nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba đáng chú ý nhất là dầu diesel sinh học vi tảo.. Trong quá trình này, các chủng vi tảo cụ thể được nuôi trong ao hoặc lò phản ứng và những vi tảo này tích tụ lipid giàu dầu.

Sau đó, dầu được chiết xuất và chuyển đổi thành dầu diesel sinh học bằng các quy trình hóa học tương tự như quy trình được sử dụng cho dầu diesel sinh học thế hệ thứ nhất và thứ hai. Nuôi trồng vi tảo mang lại một số lợi ích vì những loài thực vật thủy sinh nhỏ này có thể phát triển trong các điều kiện đa dạng, bao gồm nước mặn và nước thải, và Họ không cạnh tranh với việc sản xuất lương thực và cũng không chiếm những diện tích đất rộng lớn.

Một công nghệ mới nổi khác trong việc tạo ra nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba là sản xuất hydrocarbon tiên tiến từ các vi sinh vật biến đổi gen, như vi khuẩn và nấm men. Những vi sinh vật này được thiết kế để tạo ra các hợp chất tương tự như hydrocarbon có trong nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như dầu thô. Khi lớn lên, chúng tích lũy các hợp chất này, sau đó có thể chiết xuất và tinh chế thành nhiên liệu sinh học, chẳng hạn như xăng tổng hợp hoặc dầu diesel.

Công nghệ này đang được phát triển và có tiềm năng cung cấp giải pháp thay thế hiệu quả cao và có thể mở rộng cho nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu sinh học thế hệ thứ ba đầy hứa hẹn vì chúng không chỉ dựa vào các nguồn phi thực phẩm và không cạnh tranh với sản xuất lương thực mà còn có thể sử dụng đất đai hoặc tài nguyên hạn chế mà lẽ ra không được sử dụng. Ngoài ra, chúng có thể có tác động môi trường thấp hơn và giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính.

Mục tiêu của nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba

dầu diesel sinh học

Sự liên quan của nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba đối với ngành giao thông vận tải là rất đáng chú ý trong bối cảnh tham vọng của chúng tôi là đạt được tỷ lệ tối thiểu 28% năng lượng tái tạo trong giao thông vận tải vào năm 2030. Nhưng tại sao chúng có thể được coi là nhiên liệu tái tạo?

Khi nhiên liệu sinh học được đốt trong động cơ đốt trong, carbon dioxide sẽ được thải vào khí quyển. Chất này được cây hấp thụ trở lại và chuyển hóa thành sinh khối với lượng CO2 ròng bằng không trong quá trình này. Điều này có nghĩa là mặc dù lượng phát thải vẫn tiếp tục nhưng không có lượng phát thải mới nào được thêm vào bầu khí quyển. Nếu những con đường này được kết hợp với công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon dioxide thì khả năng phát thải âm là có thể.

Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai và thứ ba cũng như đặc điểm của chúng.


Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.