Nên dùng ethanol sinh học làm nhiên liệu

Giải pháp này là mới mẻ đối với nước ta nhưng khá phổ biến với nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Châu Âu các chính phủ khuyến khích pha ethanol có độ cồn 95 vào xăng dầu theo tỷ lệ từ 7% đến 10%. Xăng có pha 7% hay 10% ethanol thuần độ cồn 95 gọi là gasohol E7 hay E10.  Ở Brazil khoảng ¾ số xe bắt buộc phải dùng gasohol nếu người sử dụng xe không muốn dùng 100% ethanol hay E85..

Dùng gasohol có nhiều cái lợi: cái lợi thứ nhất là tiết kiệm được từ 7% đến 10% lượng xăng nhập khẩu.

Cái lợi thứ hai là giảm ô nhiễm môi trường . Chính vì thế nên nó được mệnh danh là “xăng xanh”.

Cái lợi thứ ba là có thể dùng xăng có chỉ số RON chống kích nổ thấp hơn, chẳng hạn thay vì dùng xăng A92 (RON92) đắt tiền và có chứa nhiều cac-bua hytdro-thơm  có hại cho sức khỏe thì dùng xăng A90 (RON90) có pha thêm ethanol rẻ tiền hơn mà ít độc hại hơn. 

Cái lợi thứ tư là chi phí tiền cho nhiên liệu ít hơn. Giá một lít xăng A90 hiện nay là 9800 đồng, giá một lít  cồn sản xuất trong nước hiện nay là 5500 đồng. Giá một lít cồn nhập từ Brazil là khoảng 3000 đồng (chưa kể thuế nhập khẩu). Nếu dùng E10 thay cho A92 thì cái lợi về  kinh tế có thể tính như sau : tiền mua 0,9 lít xăng A90 cộng với tiền mua  0,1 lít cồn tốn hết 9370 đồng, rẻ hơn tiền mua 1 lít xăng A92 là 630 đồng.

 Nếu mỗi tháng bạn dùng hết 15 lít xăng thì dùng E10 bạn tiết kiệm được cho mình 9.450 đồng và tiết kiệm cho nhà nước 7.695 đồng (tính với tiền nhà nước bù giá cho một lít xăng A92 là 570 đồng). Nếu chẳng may giá xăng dầu tăng thêm thì lợi về kinh tế càng nhiều hơn. Xe hai bánh gắn máy, xe taxi, xe con, xe tải đều có thể tiết kiệm xăng A92  bằng cách sử dụng E10.

Cái lợi thứ năm là sử dụng cồn sinh học  làm nhiên liệu sẽ kéo theo sự phát triển trồng các cây có đường, có bột hay gỗ có sợi kèm theo đó là tạo thêm hàng trăm ngàn  lao động mới.

Hiện nay có bốn phương án dùng cồn ethanol trên động cơ xăng :

Cách thứ nhất : Dùng nhiên liệu ethanol 100% trên những động cơ chế tạo dành riêng cho nó. ¼ số xe của Brazil là loại xe này

Cách thứ hai : Dùng xe FFV (Flex-Fuel Vehicles- ô-tô nhiên liệu linh hoạt), những xe này có thể dùng xăng pha từ 0% đến 85% cồn ethanol. Xe FFV có thể tự động nhận biết hàm lượng cồn trong bình nhiên liệu để tự điều chỉnh góc đánh lửa sớm và thay đổi lượng phun nhiên liệu. Dùng xe FFV có tính kinh tế nhiên liệu cao hơn các xe không FFV, vì xe đã được thiết kế tối ưu về vật liệu, và về kết cấu buồng cháy và hệ thống nhiên liệu. Nhiên liệu E85 (có 85% cồn ethanol trong xăng) là loại nhiên liệu tốt nhất cho xe FFV. Riêng trong năm 2000 Mỹ đã sản xuất 750.000 chiếc FFV. Hiện nay Mỹ có khoảng 5 triệu xe FFV cùng với 169.000 trạm bán lẻ E85.  Hãng GM trong năm 2005 đã cho ra đời hàng loạt mác xe chạy bằng nhiên liệu E85  như xe Chevrolet Avalanche, Suburban và GMC Yukon XL, Chevrolet Silverado và GMC, Chevrolet Tahoe cho cảnh sát. Các nước khác cũng có xe FFV như BMW E85 Z4 3.0 của Đức. Xe FFV hiệu Falcon và Taurus của Mỹ tại châu Âu.

Cách thứ ba : Dùng E7, hay E10 thậm chí E15 hay E20. Khi dùng E7 hay E10 thì hoàn toàn không cần thiết phải thay đổi hay hiệu chỉnh gì động cơ xăng. Độ bền xe, tuổi thọ xe không hề bị giảm sút. Đây cũng là phương án mà tác giả bài báo này đề nghị nước ta nên làm ngay. Khi dùng E15 hay E20 thì nên thay đổi một chút góc đánh lửa sớm và mở rộng thêm lỗ gic-lơ nhiên liệu để giữ cho công suất động cơ không giảm. Ô-tô và xe máy hai bánh đều có thể áp dụng phương pháp này.

 Hiện nay châu Âu, châu Mỹ và gần ta nhất là thủ tướng Thái-lan đã hô hào dân chúng nước họ hưởng ứng sử dụng gasohol.

Cách thứ tư : Dùng Ethanol dưới dạng nhiên liệu ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether). ETBE là một dạng nhiên liệu gồm 45% ethanol và 55% izobutylène. Nhiên liệu này rẻ hơn ethanol, có những tính chất vượt trội hơn ethanol như ít bay hơi, không ăn mòn máy, ít háo nước. Nhưng nó không hoàn toàn là nhiên liệu tái sinh, vì izobutylène  không có  nguồn gốc từ nhiên liệu tái tạo. EU khuyến khích pha thêm khoảng 0% đến 15% ETBE vào xăng. *

Với động cơ diesel thì ethanol có thể được sử dụng làm nhiên liệu bằng hai cách :

Cách thứ nhất : pha dưới 5% ethanol vào dầu diesel. Muốn pha cồn nhiều hơn thì phải có thêm chất trợ hòa tan và chất “procétan” để dễ hòa tan và bù lại sự giảm chỉ số cétan.

Cách thứ hai : Tạo ra nhiên liệu ester dầu thực vật bằng phản ứng hóa học giữa ethanol với dầu thực vật (dầu dừa, dầu ô-liu, dầu cọ, dầu hướng dương…). Các ester dầu thực vật có tên chung là bio-diesel để phân biệt với dầu diesel có nguồn gốc hóa thạch.

Bạn sẽ hỏi : Thế thì ethanol mua ở đâu ? Trả lời: Hiện nay các nhà máy đường trong nước đều có phân xưởng sản xuất ethanol và cac-bô-nic từ rỉ đường. Chẳng hạn nhà máy đường Tây Sơn Bình Định có công suất 9 triệu lít/năm.  Nếu nhập khẩu từ Brasil thì giá rẻ hơn. Nhà nước ta nên đầu tư công nghệ tiên tiến sản xuất ethanol từ rơm rạ. Như vậy thì vùng đồng bằng sông Cửu Long sẽ là nguồn ethanol lớn cỡ thế giới, nếu nhà nước ta đầu tư các nhà máy cồn ở đấy.

Cồn Ethanol  là loại nhiên liệu sinh học, thuộc loại nhiên liệu tái tạo được, do nó được sản xuất bằng phương pháp lên men rỉ đường, hạt ngũ cốc, hạt ngô, củ cải đường, củ sắn … Nhiều nước đang phát triển kỹ thuật sản xuất ethanol từ rơm rạ, vỏ bào hay từ các cành nhánh cây hoang dại. Cồn ethanol sẽ là nguồn nhiên liệu không bao giờ cạn kiệt. Một chiến lược về nhiên liệu sẽ thay thế cho xăng dầu khi các giếng dầu đã cạn kiệt được các nhà năng lượng học nói đến nhiều nhất là sản xuất và sử dụng nhiên liệu cồn ethanol sinh học.

Người ta cũng ca ngợi nhiều về triển vọng sử dụng khí hydro làm nhiên liệu cho các pin nhiên liệu (còn gọi là tế bào nhiên liệu, fuel cell) dùng cho các ô-tô trong tương lai.  Nhưng hiện nay người ta đang phải dùng kỹ thuật chế biến hydro từ xăng dầu hay từ methanol lấy từ khí đồng hành hay từ các mỏ khí,  vẫn phải phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Phát minh gần đây nhất cho thấy khả năng sử dụng ethanol làm nhiên liệu sơ cấp để sản xuất hydro cung cấp cho các pin nhiên liệu đó ngay trong xe. Do vậy có thể nói rằng ethanol là thứ nhiên liệu không những cần thiết trước mắt mà sẽ là nhiên liệu của tương lai.

Để có một chiến lược lâu dài và vững chắc nhằm đối phó với cơn khủng hoảng xăng dầu  sẽ kéo dài  khi mà  loài người chưa sản xuất được trong thực tế thứ năng lượng vô tận như lò mặt trời đang được xây dựng thử nghiệm mà thành công của nó cũng khá mong manh (xác xuất thành công khoảng 50%) , hoặc khi lò năng lượng mặt trời thử nghiệm  này đã thành công đi nữa thì  loài người có lẽ phải mất  bốn năm chục năm nữa mới hưởng lợi được thứ năng lượng này.

Do vậy một chiến lược năng lượng sinh học cần phải được hoạch định từ cấp chính phủ, bao gồm các chính sách ưu đãi về thuế, về đầu tư, nhập các công nghệ tiên tiến để sản xuất ethanol từ sinh khối, có các chương trình NCKH cấp nhà nước phối hợp giữa các viện nghiên cứu với các trường đại học trên hai bình diện : nghiên cứu sản xuất đại trà ethanol sinh học với giá thành rẻ và nghiên cứu việc dùng ethanol làm nhiên liệu cho ô-tô máy kéo, xe máy và cho các lò đốt công nghiệp.

 Đó là về chiến lược lâu dài. Còn chiến lược trước mắt là nên làm cho người dân biết rằng pha ethanol vào xăng với tỷ lệ dưới 10% là hoàn toàn không ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ và không cần thay đổi hay điều chỉnh gì trong động cơ. Tạo thói quen cho người dân dùng ethanol làm nhiên liệu nhằm mục đích có lợi cho môi trường là việc đòi hỏi thời gian có thể là khá lâu, nhưng tạo thói quen này từ những thôi thúc do giá cả xăng dầu leo thang vùn vụt thì sẽ dễ dàng hơn.  Giá cồn sản xuất trong nước hiện nay cao gấp đôi so với giá nhập khẩu chưa tính thuế từ Brazil (khoảng 3.000 đồng/lít). Vậy nên chăng chuyển một phần nhập khẩu xăng dầu sang nhập cồn của Brazil và có chính sách miễn thuế nhập khẩu cho loại nhiên liệu này.

NGƯT Nguyễn Ngọc Diệp
ĐH Bách Khoa Đà Nẵng

-------------------------

*   Hiện nay hầu hết các hãng chế tạo ô-tô đều bảo hành cho  xe sử dụng gasohol E10. Giá biodiesel ở Bỉ khoảng  0.29 Euro/lit. (số liệu năm 2002). Ở  EU giá ethanol nhập từ Brasil là 20 đến 25 cent Euro/lit, nhưng phải cộng thêm thuế nhập khẩu 20 cent Euro/lit. Thuỵ Điển hiện có 600 trạm bán ethanol phục vụ cho 750000 xe ô-tô. Số liệu tháng 10-2003 : giá biodiesel là 0,307 Euro/lit so với giá diesel là 0,397 Euro/lit). Giá sản xuất ethanol ở Brasil là 0.2$/lit (32$/thùng). Ở Australia, đến năm 2004 sẽ cấm dùng ETBE, mà chuyển sang dùng ethanol để tăng chỉ số RON  cho xăng. (nguồn : Biocarburant en Europe, 3-2003).