Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu sử dụng hỗn hợp nhiên liệu Bio-oils/Biodiesel trên động cơ diesel tàu thủy cỡ nhỏ

6,973
520
102
10
5
Độ nht đng lc hc 20
0
C
cSt
4
Mackay 82 b
6
Độ hòa tan trong nước ngt
20
0
C
Kg/m
3
3
Mackay 82 b
- Mặc dù động diesel tàu thủy làm vic vi nhiu loi nhiên liu khác
nhau nhưng khi nhiên liệu được làm vic trên diesel tàu thy cn phi tho mãn
nhng yêu cu kht khe, riêng biệt như các yêu cầu v phòng chng cháy n và đảm
bo an toàn trên tàu.
- Đim chp cháy ca nhiên liu s dụng cho động diesel chính trên tàu
thủy không được nh hơn 60
0
C.
- Nhiệt độ hâm ca nhiên liu phi thấp hơn đim chp cháy trong phm vi
10
0
C.
- Nhiên liu cần độ ổn định cao, đảm bo sao cho các thành phn nng
trong nhiên liệu không được tách ri và lng xuống đáy két. Vì các con tàu thường
hoạt động dài ngày trên bin nên phi tích tr một lượng nhiên liu ln (hàng ngàn
tn du) và làm việc trong điều kin thi tiết, khí hậu luôn thay đổi.
- Do các động cơ diesel tàu thủy thường là động cơ thấp tc và trung tc, nên
kh năng sử dụng được các loi nhiên liu vi chất lượng không cao, các thành
phn cặn học, lưu huỳnh … tương đối lớn. Đây chính là nguồn gây ô nhim v
môi trường tương đối ln của các phương tiện vn ti thy.
Mt vấn đề khác đối vi nhiên liu s dng trên u liên quan đến chế độ
khai thác của các động cơ diesel tàu thủy đó là ảnh hưởng tiêu cc tới môi trưng.
Trong khí x của động cơ diesel thường có nhiu thành phần độc t khác nhau gây
tác hi tới môi trường, trong đó NO
x
; CO
x
và SO
2
chiếm thành phn ch yếu vi
hàm lượng khong trên 80% theo khối lượng. Hàm lượng cht thải độc hại này tăng
lên nhiều khi động cơ làm việc các chế độ không ổn định. Như vậy, vi s ng
phương tiện vn ti thy lớn như hiện nay, có th thy được ngun ô nhim khí thi
t tàu đóng góp một phần đáng kể trong ô nhiễm môi trường sng chung ca c Thế
gii.
10 5 Độ nhớt động lực học ở 20 0 C cSt 4 Mackay 82 b 6 Độ hòa tan trong nước ngọt ở 20 0 C Kg/m 3 3 Mackay 82 b - Mặc dù động cơ diesel tàu thủy làm việc với nhiều loại nhiên liệu khác nhau nhưng khi nhiên liệu được làm việc trên diesel tàu thủy cần phải thảo mãn những yêu cầu khắt khe, riêng biệt như các yêu cầu về phòng chống cháy nổ và đảm bảo an toàn trên tàu. - Điểm chớp cháy của nhiên liệu sử dụng cho động cơ diesel chính trên tàu thủy không được nhỏ hơn 60 0 C. - Nhiệt độ hâm của nhiên liệu phải thấp hơn điểm chớp cháy trong phạm vi 10 0 C. - Nhiên liệu cần có độ ổn định cao, đảm bảo sao cho các thành phần nặng trong nhiên liệu không được tách rời và lắng xuống đáy két. Vì các con tàu thường hoạt động dài ngày trên biển nên phải tích trữ một lượng nhiên liệu lớn (hàng ngàn tấn dầu) và làm việc trong điều kiện thời tiết, khí hậu luôn thay đổi. - Do các động cơ diesel tàu thủy thường là động cơ thấp tốc và trung tốc, nên khả năng sử dụng được các loại nhiên liệu với chất lượng không cao, có các thành phần cặn cơ học, lưu huỳnh … tương đối lớn. Đây chính là nguồn gây ô nhiễm về môi trường tương đối lớn của các phương tiện vận tải thủy. Một vấn đề khác đối với nhiên liệu sử dụng trên tàu liên quan đến chế độ khai thác của các động cơ diesel tàu thủy đó là ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường. Trong khí xả của động cơ diesel thường có nhiều thành phần độc tố khác nhau gây tác hại tới môi trường, trong đó NO x ; CO x và SO 2 chiếm thành phần chủ yếu với hàm lượng khoảng trên 80% theo khối lượng. Hàm lượng chất thải độc hại này tăng lên nhiều khi động cơ làm việc ở các chế độ không ổn định. Như vậy, với số lượng phương tiện vận tải thủy lớn như hiện nay, có thể thấy được nguồn ô nhiễm khí thải từ tàu đóng góp một phần đáng kể trong ô nhiễm môi trường sống chung của cả Thế giới.
11
1.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu thay thế trên Thế giới và Việt
Nam
Năm 2009, y ban nghiên cu v khí nhà kính của IMO đã tổng hp 7 loi
nhiên liu có kh năng dùng trong lĩnh vực hàng hi: Nhiên liu dầu khoáng chưng
ct, du nng, LNG, PLG, nhiên liu sinh hc (diesel sinh hc du thc vt
nguyên gc), du diesel tng hp (FTD) và các loi nhiên liu có kh năng tái chế
khác. Tuy nhiên, khi xét đến mức độ nh hưởng đến môi trường, bao gm c phn
phát khí thi khi s dng và phát khí thi khi sn xut ra loi nhiên liu, có hai loi
nhiên liệu đánh giá cao hơn cả là LNG và diesel sinh hc.
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới
Ngày 31/8/1937, tại trường Đại hc Brussel (Bỉ), G.Chavanne đã sớm nhn
được bng sáng chế (bng sáng chế B -422,877) v vic lần đầu tiên cho du thc
vt phn ng với ethanol, metanol và đó chính là biodiesel hiện nay.
M: quc gia s dng diesel sinh học trong lĩnh vực tàu thy ph biến
nhất và đã thiết lp nhiều quy định v s dng diesel sinh hc t năm 1992 khi áp
dng trên tàu thy. Nhiu t chc ca M đã triển khai thành công chương trình thử
nghim áp dng các hn hp diesel sinh hc vi dầu diesel B1 đến B100, đặc bit là
v vấn đề gim phát thi t các tàu bo v môi trường biển như các cuộc th
nghiệm được thc hin bi Hip hi Phà bin bang Washington (WSF) và tập đoàn
tàu khách Caribe Hoàng gia (RCCL) trên c h động lc diesel chính và tua bin khí.
Hip hi WSF t chức hàng đầu nghiên cu ng dng diesel sinh hc trên h
thng phà t m 2003 và hiện đang sử dng ch yếu B20 trên các phà thuc hip
hi. Bên cạnh đó, diesel sinh học còn được ng dng rng rãi trên các tàu hi quân
M cũng như các tàu bảo v b bin (USCG) như một loi nhiên liu thân thin vi
môi trường, đáp ứng được các yêu cu kht khe ca các t chc, hip hi v bo v
môi trường ti quôc gia này.
Mt cuc kho sát v s dng diesel sinh hc trên 100 thuyn du lch hot
động trong vnh San Fransico t năm 1994-1997 cho thy phn ng tích cc ca các
ch thuyền đối vi loi nhiên liu này. Phn lớn các tàu đều có tui th trên 20 tui
11 1.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng nhiên liệu thay thế trên Thế giới và Việt Nam Năm 2009, Ủy ban nghiên cứu về khí nhà kính của IMO đã tổng hợp 7 loại nhiên liệu có khả năng dùng trong lĩnh vực hàng hải: Nhiên liệu dầu khoáng chưng cất, dầu nặng, LNG, PLG, nhiên liệu sinh học (diesel sinh học và dầu thực vật nguyên gốc), dầu diesel tổng hợp (FTD) và các loại nhiên liệu có khả năng tái chế khác. Tuy nhiên, khi xét đến mức độ ảnh hưởng đến môi trường, bao gồm cả phần phát khí thải khi sử dụng và phát khí thải khi sản xuất ra loại nhiên liệu, có hai loại nhiên liệu đánh giá cao hơn cả là LNG và diesel sinh học. 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới Ngày 31/8/1937, tại trường Đại học Brussel (Bỉ), G.Chavanne đã sớm nhận được bằng sáng chế (bằng sáng chế Bỉ -422,877) về việc lần đầu tiên cho dầu thực vật phản ứng với ethanol, metanol và đó chính là biodiesel hiện nay. Mỹ: Là quốc gia sử dụng diesel sinh học trong lĩnh vực tàu thủy phổ biến nhất và đã thiết lập nhiều quy định về sử dụng diesel sinh học từ năm 1992 khi áp dụng trên tàu thủy. Nhiều tổ chức của Mỹ đã triển khai thành công chương trình thử nghiệm áp dụng các hỗn hợp diesel sinh học với dầu diesel B1 đến B100, đặc biệt là về vấn đề giảm phát thải từ các tàu và bảo vệ môi trường biển như các cuộc thử nghiệm được thực hiện bởi Hiệp hội Phà biển bang Washington (WSF) và tập đoàn tàu khách Caribe Hoàng gia (RCCL) trên cả hệ động lực diesel chính và tua bin khí. Hiệp hội WSF là tổ chức hàng đầu nghiên cứu ứng dụng diesel sinh học trên hệ thống phà từ năm 2003 và hiện đang sử dụng chủ yếu B20 trên các phà thuộc hiệp hội. Bên cạnh đó, diesel sinh học còn được ứng dụng rộng rãi trên các tàu hải quân Mỹ cũng như các tàu bảo vệ bờ biển (USCG) như một loại nhiên liệu thân thiện với môi trường, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của các tổ chức, hiệp hội về bảo vệ môi trường tại quôc gia này. Một cuộc khảo sát về sử dụng diesel sinh học trên 100 thuyền du lịch hoạt động trong vịnh San Fransico từ năm 1994-1997 cho thấy phản ứng tích cực của các chủ thuyền đối với loại nhiên liệu này. Phần lớn các tàu đều có tuổi thọ trên 20 tuổi
12
và s dụng động cơ diesel của các hãng Mercedes, Yanma, Isuzu, Volvo … khoảng
75% các tàu s dng hn hp diesel sinh hc vi t l trên 25% gn 1/4 s
thuyn s dng B100. Kết qu được trình bày ti bng 1.4.
Bảng 1.4. Đánh giá sử dụng diesel sinh học
Đánh giá v hiu qu s dng
S c phát sinh
Kết qu
Kết qu
43%
6%
91%
4%
56%
6%
98%
2%
67%
5%
88%
87%
Tại Đan Mạnh, năm 2007 phà biển mang tên “Fanffergen” thuộc công ty
Scandlines đã tiến hành th nghim s dng diesel sinh học B100 trên động
Caterpilar 3412, công sut 600 W. Kết qu đạt được rt kh quan và không cn phi
điều chnh h thống trưc khi s dng. Kết qu này tác động mnh m ti các
nhà sn xuất động cũng như chủ tàu nhm hướng ti s dng ngày càng nhiu
diesel sinh hc trên tàu thy.
Hãng động cơ Wartsila (Phần lan) là mt trong nhng hãng sn xuất động cơ
tàu thy hàng đầu trên thế giới đã bắt đầu tìm kiếm nguồn năng lưng thay thế t
những năm 1980, đặc bit là nhng nghiên cu s dng nhiên liu sinh hc trên các
động do hãng sản xuất. Năm 1995 hãng đã thành công trong thử nghim dùng
du ci làm nhiên liu cho các động cơ diesel và đến năm 2003 đã lắp đặt Cng
hòa liên Bang Đức h thống năng lượng đầu tiên chy bng du thc vt s dng
vào mục đích thương mại. Gần đây nhất, hãng STX Phần Lan đã hợp đồng
thương mại vi Wartsila trang b 3 động cơ 4 kỳ 6L20 s dng nhiên liu sinh hc
(Liquid Bio Fuel) công suất 1.026 kW, vòng quay 750 v/p làm động chính
12 và sử dụng động cơ diesel của các hãng Mercedes, Yanma, Isuzu, Volvo … khoảng 75% các tàu sử dụng hỗn hợp diesel sinh học với tỷ lệ trên 25% và gần 1/4 số thuyền sử dụng B100. Kết quả được trình bày tại bảng 1.4. Bảng 1.4. Đánh giá sử dụng diesel sinh học Đánh giá về hiệu quả sử dụng Sự cố phát sinh Mô tả Kết quả Mô tả Kết quả Khả năng vận hành tin cậy 43% Đường ống dầu và ống cấp 6% Giảm khói 91% Tắc bộ lọc 4% Giảm muội 56% Tạo cáu cặn trong két 6% Giảm lượng hạt PM 98% Làm kín két và bộ lọc 2% Động cơ làm việc ổn định 67% Sự cố khác ngoài động cơ 5% An toàn 88% Không có sự cố 87% Tại Đan Mạnh, năm 2007 phà biển mang tên “Fanffergen” thuộc công ty Scandlines đã tiến hành thử nghiệm sử dụng diesel sinh học B100 trên động cơ Caterpilar 3412, công suất 600 W. Kết quả đạt được rất khả quan và không cần phải điều chỉnh hệ thống trước khi sử dụng. Kết quả này có tác động mạnh mẽ tới các nhà sản xuất động cơ cũng như chủ tàu nhằm hướng tới sử dụng ngày càng nhiều diesel sinh học trên tàu thủy. Hãng động cơ Wartsila (Phần lan) là một trong những hãng sản xuất động cơ tàu thủy hàng đầu trên thế giới đã bắt đầu tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế từ những năm 1980, đặc biệt là những nghiên cứu sử dụng nhiên liệu sinh học trên các động cơ do hãng sản xuất. Năm 1995 hãng đã thành công trong thử nghiệm dùng dầu cải làm nhiên liệu cho các động cơ diesel và đến năm 2003 đã lắp đặt ở Cộng hòa liên Bang Đức hệ thống năng lượng đầu tiên chạy bằng dầu thực vật sử dụng vào mục đích thương mại. Gần đây nhất, hãng STX Phần Lan đã ký hợp đồng thương mại với Wartsila trang bị 3 động cơ 4 kỳ 6L20 sử dụng nhiên liệu sinh học (Liquid Bio Fuel) có công suất 1.026 kW, vòng quay 750 v/p làm động cơ chính
13
truyền động điện cho 2 chân vịt tàu đa năng Aura II trọng ti 4.700 DWT h thy
năm 2012.
Công ngh ch yếu ca hãng Wartsilathiết kế, ci tiến và chế to mi h
thng cp nhiên liệu, đặc biệt là bơm cao áp. Theo các thử nghim ca hãng, hin
ng to bt khí trong h thng cp nhiên liu cao áp dẫn đến s ăn mòn phá
hy b mt các chi tiết là vấn đề đặc bit cần lưu ý khi sử dng nhiên liu sinh hc.
Bt khí có th xut hin ti khoang cha dầu trước khi vào piston bơm cao áp hoặc
trước kim phun, làm cho động cơ hoạt động không được ổn định ti mt chế độ ti.
Vi những động sử dng nhiên liu sinh học, hãng đã thiết kế tối ưu hóa các
khoang nhiên liu áp sut thp trong bơm cao áp. Hãng cũng đặc biệt quan tâm đến
s lưu động ca nhiên liệu trên đường hi bi s động đặc ca nhiên liu sinh hc
nhiệt độ thấp. Do đó công nghệ duy trì nhiệt độ nhiên liu trong phm vi 10-15
0
C
cao hơn nhiệt độ đông đặc là cc k cn thiết, ngoài ra còn chú ý đến độ dc cho
phép lưu động d dàng.
Nhà sn xuất động cơ MAN B&W (Đức) bắt đầu nghiên cu s dng nhiên
liu diesel sinh hc t sau năm 1994. không tập trung vào các nghiên cu áp
dng cho tàu thy, hãng cũng đã đạt được nhiu kết qu khi th nghiệm độ tương
thích ca nhiu loi nhiên liu sinh hc với động của mình nhm to ra nhng
loi nhiên liu phù hp nhất. Năm 2001 hãng đã thử nghim trin khai mt h thng
năng lượng s dng diesel sinh học được trang b động cơ 750 kW, sau đó tiến hành
th nghim với các động cơ thấp và trung tốc. Năm 2007 đánh du mc phát trin
mi trong n lc nghiên cu v ng dng nhiên liu sinh hc ca MAN B&W, khi
hãng đưa vào hoạt động Mouscron, B, mt h thng phát điện liên hp trang b
động cơ 4 kỳ trung tc, 18 xi lanh 18V48/60 có công sut ln nht ca hãng (17,7
MW) s dng nhiên liu sinh học. Sau đó hãng cũng tiến hành cung cp mt s
ng lớn động diesel sử dng nhiên liu sinh học cho các nhà máy điện khác.
Hãng cũng khẳng định kh năng áp dụng nhiên liu sinh hc trên các phà bin, tuy
nhiên tr ngi ln nhất đó giá thành nhiên liệu còn khá cao so vi nhiên liu diesel
truyn thng. Vi nhng nghiên cu và ng dng trên, kết hp vi nhng nghiên
13 truyền động điện cho 2 chân vịt tàu đa năng Aura II trọng tải 4.700 DWT hạ thủy năm 2012. Công nghệ chủ yếu của hãng Wartsila là thiết kế, cải tiến và chế tạo mới hệ thống cấp nhiên liệu, đặc biệt là bơm cao áp. Theo các thử nghiệm của hãng, hiện tượng tạo bọt khí trong hệ thống cấp nhiên liệu cao áp dẫn đến sự ăn mòn và phá hủy bề mặt các chi tiết là vấn đề đặc biệt cần lưu ý khi sử dụng nhiên liệu sinh học. Bọt khí có thể xuất hiện tại khoang chứa dầu trước khi vào piston bơm cao áp hoặc trước kim phun, làm cho động cơ hoạt động không được ổn định tại một chế độ tải. Với những động cơ sử dụng nhiên liệu sinh học, hãng đã thiết kế tối ưu hóa các khoang nhiên liệu áp suất thấp trong bơm cao áp. Hãng cũng đặc biệt quan tâm đến sự lưu động của nhiên liệu trên đường hồi bởi sự động đặc của nhiên liệu sinh học ở nhiệt độ thấp. Do đó công nghệ duy trì nhiệt độ nhiên liệu trong phạm vi 10-15 0 C cao hơn nhiệt độ đông đặc là cực kỳ cần thiết, ngoài ra còn chú ý đến độ dốc cho phép lưu động dễ dàng. Nhà sản xuất động cơ MAN B&W (Đức) bắt đầu nghiên cứu sử dụng nhiên liệu diesel sinh học từ sau năm 1994. Dù không tập trung vào các nghiên cứu áp dụng cho tàu thủy, hãng cũng đã đạt được nhiều kết quả khi thử nghiệm độ tương thích của nhiều loại nhiên liệu sinh học với động cơ của mình nhằm tạo ra những loại nhiên liệu phù hợp nhất. Năm 2001 hãng đã thử nghiệm triển khai một hệ thống năng lượng sử dụng diesel sinh học được trang bị động cơ 750 kW, sau đó tiến hành thử nghiệm với các động cơ thấp và trung tốc. Năm 2007 đánh dấu mốc phát triển mới trong nỗ lực nghiên cứu về ứng dụng nhiên liệu sinh học của MAN B&W, khi hãng đưa vào hoạt động ở Mouscron, Bỉ, một hệ thống phát điện liên hợp trang bị động cơ 4 kỳ trung tốc, 18 xi lanh 18V48/60 có công suất lớn nhất của hãng (17,7 MW) sử dụng nhiên liệu sinh học. Sau đó hãng cũng tiến hành cung cấp một số lượng lớn động cơ diesel sử dụng nhiên liệu sinh học cho các nhà máy điện khác. Hãng cũng khẳng định khả năng áp dụng nhiên liệu sinh học trên các phà biển, tuy nhiên trở ngại lớn nhất đó giá thành nhiên liệu còn khá cao so với nhiên liệu diesel truyền thống. Với những nghiên cứu và ứng dụng ở trên, kết hợp với những nghiên
14
cu và đánh giá ca các hãng sn xuất động cơ diesel khác như Caterpilla hay Rolls
Royce/Bergen Diesel, có kết lun rng nhiên liu sinh hc hoàn toàn có th đáp ứng
tt yêu cu s dng trên tàu.
ng nghiên cu hoán ci h thng cp nhiên liệu để s dng diesel sinh
học: Đây là hưng ng dng sinh học được phn ln các nhà nghiên cu trên thế
giới quan tâm. Hãng Wartsila đã chỉ ra rng vic s dng diesel sinh hc không
chu ảnh hưởng ca buồng đốt, cơ cấu sinh công, h thng khí thải, do đó cần
phải điều chnh hoc thay đổi mt s b phn trong h thng cp nhiên liệu như vòi
phun, bơm cao áp, thì động thể làm vic trc tiếp được vi diesel sinh hc.
Hãng Elsbett (Đức) là hãng có kinh nghim nht v áp dng h thng chuyển đổi để
các động đang được khai thác s dụng đồng thi vi nhiên liu sinh hc. Gii
pháp công ngh của Elsbett đưa ra khá phức tạp, đó là gia nhiệt nhiên liu sinh hc
trong nắp xi lanh, đồng thi thay thế vòi phun bng loại vòi phun đặc bit dành
riêng cho nhiên liu sinh học. Điều náy dẫn đến giá thành để hoán ci các h thng
và động cơ rất ln khi mun chuyển đổi sang s dng nhiên liu sinh hc.
Thc tế diesel sinh hc có nhiều đặc điểm vt lý, hóa học khá tương đồng vi
diesel truyn thống, nhưng giữa chúng vn còn nhng khác bit nên ngoài vic phi
ci tiến các chi tiết chính như đã đề cp, còn phải xét đến các thành phn khác ca
h thng nhiên liệu như: két dự tr, két phân li, két trc nht, két hòa trn. Các
nghiên cu ch ra rng s dng nhiên liu diesel sinh hc B100 hoàn toàn th,
tuy nhiên nhiu ảnh hưởng xấu đến các thông s k thut, kinh tế của động cơ,
s hao mòn các chi tiết chuyển động, phá hy các chi tiết làm kín, … cần phi
nghiên cu tiếp. Đối vi cách thc hòa trn diesel sinh hc và du diesel cho các t
l khác nhau trong phm vi t 5% ÷ 20% diesel sinh hc trong hn hp, các yếu t
ảnh hưởng nêu trên gn như không nhiều. Tuy vy hn hp gia diesel sinh hc
dầu diesel thường không có tính ổn định cao nên hay b phân lp chia tách rt
nhanh, dẫn đến chất lượng hòa trn không tt, ảnh hưởng đến quá trình khai thác
của động cơ. Một yếu t hn chế quan trng khác của hưng nghiên cu này là giá
thành diesel sinh hc còn khá cao do các chi phí chiết xut diesel sinh hc t du
14 cứu và đánh giá của các hãng sản xuất động cơ diesel khác như Caterpilla hay Rolls Royce/Bergen Diesel, có kết luận rằng nhiên liệu sinh học hoàn toàn có thể đáp ứng tốt yêu cầu sử dụng trên tàu. Hướng nghiên cứu hoán cải hệ thống cấp nhiên liệu để sử dụng diesel sinh học: Đây là hướng ứng dụng sinh học được phần lớn các nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm. Hãng Wartsila đã chỉ ra rằng việc sử dụng diesel sinh học không chịu ảnh hưởng của buồng đốt, cơ cấu sinh công, hệ thống khí thải, … do đó cần phải điều chỉnh hoặc thay đổi một số bộ phận trong hệ thống cấp nhiên liệu như vòi phun, bơm cao áp, thì động cơ có thể làm việc trực tiếp được với diesel sinh học. Hãng Elsbett (Đức) là hãng có kinh nghiệm nhất về áp dụng hệ thống chuyển đổi để các động cơ đang được khai thác sử dụng đồng thời với nhiên liệu sinh học. Giải pháp công nghệ của Elsbett đưa ra khá phức tạp, đó là gia nhiệt nhiên liệu sinh học trong nắp xi lanh, đồng thời thay thế vòi phun bằng loại vòi phun đặc biệt dành riêng cho nhiên liệu sinh học. Điều náy dẫn đến giá thành để hoán cải các hệ thống và động cơ rất lớn khi muốn chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu sinh học. Thực tế diesel sinh học có nhiều đặc điểm vật lý, hóa học khá tương đồng với diesel truyền thống, nhưng giữa chúng vẫn còn những khác biệt nên ngoài việc phải cải tiến các chi tiết chính như đã đề cập, còn phải xét đến các thành phần khác của hệ thống nhiên liệu như: két dự trữ, két phân li, két trực nhật, két hòa trộn. Các nghiên cứu chỉ ra rằng sử dụng nhiên liệu diesel sinh học B100 hoàn toàn có thể, tuy nhiên có nhiều ảnh hưởng xấu đến các thông số kỹ thuật, kinh tế của động cơ, sự hao mòn các chi tiết chuyển động, phá hủy các chi tiết làm kín, … và cần phải nghiên cứu tiếp. Đối với cách thức hòa trộn diesel sinh học và dầu diesel cho các tỷ lệ khác nhau trong phạm vi từ 5% ÷ 20% diesel sinh học trong hỗn hợp, các yếu tố ảnh hưởng nêu trên gần như không nhiều. Tuy vậy hỗn hợp giữa diesel sinh học và dầu diesel thường không có tính ổn định cao nên hay bị phân lớp và chia tách rất nhanh, dẫn đến chất lượng hòa trộn không tốt, ảnh hưởng đến quá trình khai thác của động cơ. Một yếu tố hạn chế quan trọng khác của hướng nghiên cứu này là giá thành diesel sinh học còn khá cao do các chi phí chiết xuất diesel sinh học từ dầu
15
thc vt nguyên gc hoc m động vt thông qua quá trình este hóa nhm gim cht
béo có trong thành phn.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Từ sau năm 2000 đã có một số xí nghiệp, công ty, đơn vị nghiên cứu tổ chức
sản xuất nhiên liệu sinh học dưới dạng pilot như công ty Minh Tú (Cần Thơ), ĐH
Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Viện Hóa Công Nghiệp Nội, Viện khoa học Vật
liệu Ứng dụng TPHCM… được dư luận quan tâm.
Theo www.cafef.com. thì nhân dân đồng bng Cửu Long đã dùng diesel
sn xut t m basa và tra để chy máy tàu, thm chí còn xut khu vi giá
0,6USD/lit nhưng cũng gặp mt s trc trặc vì chưa có quy trình công nghệ phù
hợp, chưa tiêu chuẩn chất lượng sn phẩm cũng như quy định t l pha trn
diesel sinh học tương ng vi các loại động chy diesel du m. Công ty
SaigonPetro, công ty mía đường Lam Sơn, công ty rượu Bình Tây cũng đã sản xut
th nghim xăng E5 cho xe ô tô nhưng chưa đưa vào đưc th trưng. Tháng 9/2008
Công ty c phn hóa du và nhiên liu sinh hc du khí( PVB) cung cấp xăng E5
sn xut t ethanol sinh hc nhp khu t Brazil cho 50 taxi Hà Ni
T hơn 10 năm qua, Nhà nước đã có những chính sách phát trin nhiên liu
sinh học trong nước và định hướng các nhim v nghiên cu đầu cả v diesel
sinh hc (ngun m cá, dầu ăn phế thi, trng và chế biến cây Jatropha …), biofuel
(nguyên liu sắn, mía đường, rơm, trấu …), bioethanol (các loại to). Ngày 20/
11/2007, Chính ph đã phê duyệt đề án “Phát triển nhiên liu sinh học đến năm
2015, tầm nhìn đến năm 2025”. Trên sở đó một s công ty, viện trường đại
học đã tiến hành các công trình nghiên cu th nghiệm đưa nhiên liệu mi vào s
dụng cho động cơ đốt trong như nhiên liệu sinh hc, nhiên liu khí hóa lỏng, khí đốt
t nhiên vv. Tuy nhiên các nghiên cứu bước đầu ch yếu th nghim cho các
động cơ xăng và lượng nhiên liu mới cũng chỉ chiếm một lượng nh so vi nhiên
liu truyn thng. Vic sn xut nhiên liu sinh hc ti Việt Nam cũng chưa nhiều,
ch yếu hướng ti to ra loại xăng sinh học, còn nhiên liu diesel sinh hc vn rt
hn chế.
15 thực vật nguyên gốc hoặc mỡ động vật thông qua quá trình este hóa nhằm giảm chất béo có trong thành phần. 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Từ sau năm 2000 đã có một số xí nghiệp, công ty, đơn vị nghiên cứu tổ chức sản xuất nhiên liệu sinh học dưới dạng pilot như công ty Minh Tú (Cần Thơ), ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Viện Hóa Công Nghiệp Hà Nội, Viện khoa học Vật liệu Ứng dụng TPHCM… được dư luận quan tâm. Theo www.cafef.com. thì nhân dân ở đồng bằng Cửu Long đã dùng diesel sản xuất từ mỡ cá basa và cá tra để chạy máy tàu, thậm chí còn xuất khẩu với giá 0,6USD/lit nhưng cũng gặp một số trục trặc vì chưa có quy trình công nghệ phù hợp, chưa có tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm cũng như quy định tỷ lệ pha trộn diesel sinh học tương ứng với các loại động cơ chạy diesel dầu mỏ. Công ty SaigonPetro, công ty mía đường Lam Sơn, công ty rượu Bình Tây cũng đã sản xuất thử nghiệm xăng E5 cho xe ô tô nhưng chưa đưa vào được thị trường. Tháng 9/2008 Công ty cổ phần hóa dầu và nhiên liệu sinh học dầu khí( PVB) cung cấp xăng E5 sản xuất từ ethanol sinh học nhập khẩu từ Brazil cho 50 taxi ở Hà Nội Từ hơn 10 năm qua, Nhà nước đã có những chính sách phát triển nhiên liệu sinh học trong nước và định hướng các nhiệm vụ nghiên cứu – đầu tư cả về diesel sinh học (nguồn mỡ cá, dầu ăn phế thải, trồng và chế biến cây Jatropha …), biofuel (nguyên liệu sắn, mía đường, rơm, trấu …), và bioethanol (các loại tảo). Ngày 20/ 11/2007, Chính phủ đã phê duyệt đề án “Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”. Trên cơ sở đó một số công ty, viện và trường đại học đã tiến hành các công trình nghiên cứu thử nghiệm đưa nhiên liệu mới vào sử dụng cho động cơ đốt trong như nhiên liệu sinh học, nhiên liệu khí hóa lỏng, khí đốt tự nhiên vv. Tuy nhiên các nghiên cứu bước đầu chủ yếu là thử nghiệm cho các động cơ xăng và lượng nhiên liệu mới cũng chỉ chiếm một lượng nhỏ so với nhiên liệu truyền thống. Việc sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam cũng chưa nhiều, chủ yếu hướng tới tạo ra loại xăng sinh học, còn nhiên liệu diesel sinh học vẫn rất hạn chế.
16
Đối vi diesel sinh hc, các th nghim chiết xut nhiên liu loi này t cây
du mè (Jatropha curcas L) ca TS. Thái Xuân Du Vin sinh hc nhiệt đới và TS.
Định Tường Phân vin hóa hc các hp cht thiên nhiên Tp. H Chí
Minh… gần đây đều cho kết qu kh quan vi t l du chiết xuất lên đến 32-37%.
Vào năm 2007, công ty nhiên liệu sinh hc quốc gia đã nghiên cứu chế to diesel
sinh hc t các ht bông, m cá, du c khô, … và chạy th nghim thành công trên
các động cơ diesel của mt s phương tiện vn tải đường b vi vic s dng nhiên
liu hn hp B5 (5% diesel sinh hc và 95% du diesel truyn thng). Bên cạnh đó,
tại phía Nam cũng đã xây dựng một vài cơ sở sn xut vi qui mô nh tn dng m
cá (đặc biệt là các ba sa) để sn xut nhiên liu diesel sinh hc. Vic s dng diesel
sinh học cũng chỉ có rt ít nghiên cu áp dụng cho các động cơ trên bộ như đề tài
ca PGS. TS. Nguyn Thch v s dng giải pháp đồng th hóa tạo nhũ tương
“nưc-nhiên liệu” đối vi du dừa để áp dng trc tiếp cho động cơ diesel tĩnh tại;
Đề tài th nghim nhiên liu hn hp B5 t m cho động cơ D243 tại phòng thí
nghiệm Đại hc Bách khoa ca PGS. TS. Anh Tun; Nghiên cu s dng hn
hợp (B10 B20) cho phương tiện giới quân s ca PGS. TS. Nguyn Hoàng
Vũ; … Trong lĩnh vực hàng hải, năm 2006, TS. Phùng Minh Lộc đã bắt đầu đề cp
ng dụng cho các động cơ diesel lắp đặt trên tàu cá thông qua đề tài nghiên cu th
nghim du thc vt làm nhiên liệu cho động cơ diesel tàu cá cỡ nhỏ. Hướng nghiên
cu của đề tài này là gia nhit giảm độ nht ca du thc vt xuống tương đương
du diesel và dùng trc tiếp cho động cơ. Tuy nhiên đề tài chưa xét đến các yếu t
ảnh hưởng tới quá trình lưu trữ dài ngày trên tàu, đến tui thọ, ăn mòn các chi tiết
ca động cơ, ảnh hưởng do việc đóng muội ti vòi phun và trên thành vách xi lanh.
Năm 2012 PGS. TSKH. Đặng Văn Uy các cộng s đã tiến hành nghiên
cu th nghiệm trên động diesel tàu thủy thông qua thc hiện đề tài khoa hc
cp B “Nghiên cu gii pháp công ngh chế to th nghim h thng thiết b
chuyển đổi động diesel tàu thủy c va và nh sang s dng hn hp du thc
vt-dầu diesel”. Trong đề tài đã khẳng định tính kh thi ca vic s dng hn hp
du thc vt-dầu diesel trên tàu đề xut h thng thiết b chuyển đổi cùng các
16 Đối với diesel sinh học, các thử nghiệm chiết xuất nhiên liệu loại này từ cây dầu mè (Jatropha curcas L) của TS. Thái Xuân Du – Viện sinh học nhiệt đới và TS. Lê Võ Định Tường – Phân viện hóa học các hợp chất thiên nhiên Tp. Hồ Chí Minh… gần đây đều cho kết quả khả quan với tỷ lệ dầu chiết xuất lên đến 32-37%. Vào năm 2007, công ty nhiên liệu sinh học quốc gia đã nghiên cứu chế tạo diesel sinh học từ các hạt bông, mỡ cá, dầu cọ khô, … và chạy thử nghiệm thành công trên các động cơ diesel của một số phương tiện vận tải đường bộ với việc sử dụng nhiên liệu hỗn hợp B5 (5% diesel sinh học và 95% dầu diesel truyền thống). Bên cạnh đó, tại phía Nam cũng đã xây dựng một vài cơ sở sản xuất với qui mô nhỏ tận dụng mỡ cá (đặc biệt là các ba sa) để sản xuất nhiên liệu diesel sinh học. Việc sử dụng diesel sinh học cũng chỉ có rất ít nghiên cứu áp dụng cho các động cơ trên bộ như đề tài của PGS. TS. Nguyễn Thạch về sử dụng giải pháp đồng thể hóa tạo nhũ tương “nước-nhiên liệu” đối với dầu dừa để áp dụng trực tiếp cho động cơ diesel tĩnh tại; Đề tài thử nghiệm nhiên liệu hỗn hợp B5 từ mỡ cá cho động cơ D243 tại phòng thí nghiệm Đại học Bách khoa của PGS. TS. Lê Anh Tuấn; Nghiên cứu sử dụng hỗn hợp (B10 và B20) cho phương tiện cơ giới quân sự của PGS. TS. Nguyễn Hoàng Vũ; … Trong lĩnh vực hàng hải, năm 2006, TS. Phùng Minh Lộc đã bắt đầu đề cập ứng dụng cho các động cơ diesel lắp đặt trên tàu cá thông qua đề tài nghiên cứu thử nghiệm dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ diesel tàu cá cỡ nhỏ. Hướng nghiên cứu của đề tài này là gia nhiệt giảm độ nhớt của dầu thực vật xuống tương đương dầu diesel và dùng trực tiếp cho động cơ. Tuy nhiên đề tài chưa xét đến các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lưu trữ dài ngày trên tàu, đến tuổi thọ, ăn mòn các chi tiết của động cơ, ảnh hưởng do việc đóng muội tại vòi phun và trên thành vách xi lanh. Năm 2012 PGS. TSKH. Đặng Văn Uy và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm trên động cơ diesel tàu thủy thông qua thực hiện đề tài khoa học cấp Bộ “Nghiên cứu giải pháp công nghệ và chế tạo thử nghiệm hệ thống thiết bị chuyển đổi động cơ diesel tàu thủy cỡ vừa và nhỏ sang sử dụng hỗn hợp dầu thực vật-dầu diesel”. Trong đề tài đã khẳng định tính khả thi của việc sử dụng hỗn hợp dầu thực vật-dầu diesel trên tàu và đề xuất hệ thống thiết bị chuyển đổi cùng các
17
gii pháp công ngh đưa loại nhiên liu này xung s dụng trên tàu. Tuy nhiên đề
tài chưa đưa ra được cơ sở lý thuyết tính toán thiết b chuyển đổi dùng cho các động
cơ diesel thủy khác nhau. S khác bit ch yếu gia phm vi ng dng nhiên liu
sinh hc, bao gm c diesel sinh hc và du thc vt nguyên gốc vào lĩnh vc tàu
thủy đó là tính an toàn của tàu trong quá trình vn hành, sinh mạng con người trên
bin.
Vic s dng nhiên liu khác nhau dẫn đến tính năng khai thác sẽ khác nhau
nhng s c phát sinh nếu không được nghiên cứu trưc. Chế độ làm vic ca
các độngtàu thủy thay đổi liên tục theo điều kiện môi trường bên ngoài (sóng,
gió. Nhiệt độ, độ ẩm,…) và yêu cu vận hành, nên đòi hi chất lượng nhiên liu n
định, hn chế tối đa những ảnh hưởng đến đặc tính khai thác. Bên cạnh đó, các yếu
t v điều kiện lưu trữ, bo qun nhiên liu sinh học trên tàu cũng đóng một vai trò
rt quan trọng trong các điều kiện môi trường khác nhau. Chính vì vy, các nghiên
cứu trong nước v ng dng nhiên liu sinh học trên tàu chưa được tp trung phát
trin.
Diesel sinh hc Vit Nam hiện nay chủ yếu được sn xut t mbasa,
tra, du da jatropha, tập trung khu vc phía Nam. Công ty Agifish An
Giang đã đầu tư xây dựng nhà máy sn xut biodiesel vi công sut khong 30
nghìn lít/ngày, công ty TNHH Minh Ô Môn, Cần Thơ cũng đã đầu dây
chuyn sn xut biodiesel t m . Theo s liệu năm 2010, Việt Nam sn xut
được khong 7,7 triu lít biodiesel, tuy nhiên do chưa có hành lang pháp lý phù hợp
nên hu hết các sn phẩm không thương mại được, phi xut khẩu ra nước ngoài,
chcó khong 990 lít biodiesel được s dụng trong năm 2010.
17 giải pháp công nghệ đưa loại nhiên liệu này xuống sử dụng trên tàu. Tuy nhiên đề tài chưa đưa ra được cơ sở lý thuyết tính toán thiết bị chuyển đổi dùng cho các động cơ diesel thủy khác nhau. Sự khác biệt chủ yếu giữa phạm vi ứng dụng nhiên liệu sinh học, bao gồm cả diesel sinh học và dầu thực vật nguyên gốc vào lĩnh vực tàu thủy đó là tính an toàn của tàu trong quá trình vận hành, sinh mạng con người trên biển. Việc sử dụng nhiên liệu khác nhau dẫn đến tính năng khai thác sẽ khác nhau và những sự cố phát sinh nếu không được nghiên cứu trước. Chế độ làm việc của các động cơ tàu thủy thay đổi liên tục theo điều kiện môi trường bên ngoài (sóng, gió. Nhiệt độ, độ ẩm,…) và yêu cầu vận hành, nên đòi hỏi chất lượng nhiên liệu ổn định, hạn chế tối đa những ảnh hưởng đến đặc tính khai thác. Bên cạnh đó, các yếu tố về điều kiện lưu trữ, bảo quản nhiên liệu sinh học trên tàu cũng đóng một vai trò rất quan trọng trong các điều kiện môi trường khác nhau. Chính vì vậy, các nghiên cứu trong nước về ứng dụng nhiên liệu sinh học trên tàu chưa được tập trung phát triển. Diesel sinh học ở Việt Nam hiện nay chủ yếu được sản xuất từ mỡ cá basa, cá tra, dầu dừa và jatropha, tập trung ở khu vực phía Nam. Công ty Agifish An Giang đã đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất biodiesel với công suất khoảng 30 nghìn lít/ngày, công ty TNHH Minh Tú ở Ô Môn, Cần Thơ cũng đã đầu tư dây chuyền sản xuất biodiesel từ mỡ cá. Theo số liệu năm 2010, Việt Nam sản xuất được khoảng 7,7 triệu lít biodiesel, tuy nhiên do chưa có hành lang pháp lý phù hợp nên hầu hết các sản phẩm không thương mại được, phải xuất khẩu ra nước ngoài, chỉ có khoảng 990 lít biodiesel được sử dụng trong năm 2010.
18
Hình 1-1.Các nhà máy và dự án sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam
Nguyên liệu để sn xut nhiên liu diesel sinh hc ti Vit Nam rt phong
phú bao gm nguyên liu khi thu hoch các cây trng làm thc phẩm như ngô, đậu
nành, sn, mía hoc các nguyên liu khi thu hoch nhng cây trng không làm thc
phẩm như dầu (jatropha), c trâu, to và cht thi công nghip và nông nghip
như mỡ động vt, thức ăn thừa, rơm và trấu hay m cá basa…Việt Nam được đánh
giá có tiềm năng sản xut nhiên liu diesel sinh học đã ưu tiên phát triển nhiên
liu diesel sinh hc trong quy hoch phát trin nhiên liu sinh hc quc gia. Ngun
nguyên liu chính cho sn xut nhiên liu sinh hc ti Việt Nam cho giai đoạn đến
năm 2015 tầm nhìn 2025 được xác định bao gm: (1) du m đã qua sử dng
bao gm du m thu được t ngành công nghip thc phm, (2) to do vic chiếm ít
đất để trồng, các điều kiện sinh thái và vòng đời phát trin ngn, (3) v mùa nông
nghiệp như bã mía, dầu mè, du lc, du da và m cá basa, (4) dầu jatropha được
trng trên khong 9 triệu ha đất trng hay dải đất nằm ven đường quc l (Nguyn
Đưc, 2010).
18 Hình 1-1.Các nhà máy và dự án sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam Nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu diesel sinh học tại Việt Nam rất phong phú bao gồm nguyên liệu khi thu hoạch các cây trồng làm thực phẩm như ngô, đậu nành, sắn, mía hoặc các nguyên liệu khi thu hoạch những cây trồng không làm thực phẩm như dầu mè (jatropha), cỏ trâu, tảo và chất thải công nghiệp và nông nghiệp như mỡ động vật, thức ăn thừa, rơm và trấu hay mỡ cá basa…Việt Nam được đánh giá có tiềm năng sản xuất nhiên liệu diesel sinh học và đã ưu tiên phát triển nhiên liệu diesel sinh học trong quy hoạch phát triển nhiên liệu sinh học quốc gia. Nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất nhiên liệu sinh học tại Việt Nam cho giai đoạn đến năm 2015 tầm nhìn 2025 được xác định bao gồm: (1) dầu và mỡ đã qua sử dụng bao gồm dầu mỡ thu được từ ngành công nghiệp thực phẩm, (2) tảo do việc chiếm ít đất để trồng, các điều kiện sinh thái và vòng đời phát triển ngắn, (3) vụ mùa nông nghiệp như bã mía, dầu mè, dầu lạc, dầu dừa và mỡ cá basa, (4) dầu jatropha được trồng trên khoảng 9 triệu ha đất trống hay dải đất nằm ven đường quốc lộ (Nguyễn Được, 2010).
19
1.4. Kết luận chương 1
Trong những năm gần đây, với yêu cu bc thiết v nhim v chiến lược “Sử
dng hiu qu năng lượng đi cùng với bo v môi trường”, hầu hết các nước trên
Thế giới, đặc bit là các nưc phát triển đã những tiến b đáng kể trong nghiên
cứu để s dng nhiên liu sinh học trong lĩnh vực giao thông vn ti. Nhiu gii
pháp công ngh để đưa nhiên liệu sinh hc vào s dụng cho các động cơ diesel tàu
thủy đã được th nghim và ng dụng được tng hp lại như sau:
- Các hãng sn xut động cơ đã thiết kế và chế to các thế h động cơ mới đ
s dng trc tiếp diesel sinh hc hoc du thc vt nguyên gc. Gii pháp này ch
yếu để phc v mục đích lâu dài trong tương lai, hiện ti giá thành động và giá
thành nhiên liệu còn cao nên chưa đáp ứng nhu cu hin ti.
- Không thay đi kết cấu động cơ, chỉ thc hin gia nhit cho diesel sinh hc
đến nhiệt độ, mà tại đó độ nhớt tương đồng vi du diesel và cp trc tiếp cho các
động cơ diesel. Phương pháp này đơn gin, d áp dụng cho các động cơ lắp đặt trên
b, tuy nhiên các ch tiêu k thut, kinh tế của động không đảm bo, kèm theo
nhng ảnh hưởng rt ln tới quá trình ăn mòn, đóng cặn ti các chi tiết, phá hy
gioăng làm kín, giảm tui th động cơ.
- Hòa trn diesel sinh hc vi du diesel vi t l 50% s dụng cho các động
cơ lắp đặt trên tàu du lch, thi gian hành trình ngn. Nhiên liu hn hợp được hòa
trn trên b cung cấp đến nơi tiêu thụ như một dng nhiên liu sn, tuy
nhiên nhiên liu hn hp này không có tính bn vng cao, hay b phân lớp, đặc bit
trong điều kin nhiệt độ môi trường thấp. Điều này là mt trong nhng tr ngi rt
ln khi mun s dng nhiên liu sinh hc làm nhiên liu thay thế cho động cơ diesel
lp trên tàu thy.
Trong khi đó ở Vit Nam nhng công trình nghiên cứu để s dng nhiên liu
sinh học chưa nhiều và ch yếu vn tp trung mt s lĩnh vực: Sn xut th diesel
sinh hc t mt s ngun nhiên liu sẵn có trong nước; s dng diesel sinh hc
trong mt s phương tiện vn tải đường b, còn vic s dng nhiên liu sinh hc
trên tàu thy (mt trong nhng h tiêu th nhiên liu rt ln, x ra môi trường lượng
19 1.4. Kết luận chương 1 Trong những năm gần đây, với yêu cầu bức thiết về nhiệm vụ chiến lược “Sử dụng hiệu quả năng lượng đi cùng với bảo vệ môi trường”, hầu hết các nước trên Thế giới, đặc biệt là các nước phát triển đã có những tiến bộ đáng kể trong nghiên cứu để sử dụng nhiên liệu sinh học trong lĩnh vực giao thông vận tải. Nhiều giải pháp công nghệ để đưa nhiên liệu sinh học vào sử dụng cho các động cơ diesel tàu thủy đã được thử nghiệm và ứng dụng được tổng hợp lại như sau: - Các hãng sản xuất động cơ đã thiết kế và chế tạo các thế hệ động cơ mới để sử dụng trực tiếp diesel sinh học hoặc dầu thực vật nguyên gốc. Giải pháp này chủ yếu để phục vụ mục đích lâu dài trong tương lai, hiện tại giá thành động cơ và giá thành nhiên liệu còn cao nên chưa đáp ứng nhu cầu hiện tại. - Không thay đổi kết cấu động cơ, chỉ thực hiện gia nhiệt cho diesel sinh học đến nhiệt độ, mà tại đó độ nhớt tương đồng với dầu diesel và cấp trực tiếp cho các động cơ diesel. Phương pháp này đơn giản, dễ áp dụng cho các động cơ lắp đặt trên bờ, tuy nhiên các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế của động cơ không đảm bảo, kèm theo những ảnh hưởng rất lớn tới quá trình ăn mòn, đóng cặn tại các chi tiết, phá hủy gioăng làm kín, giảm tuổi thọ động cơ. - Hòa trộn diesel sinh học với dầu diesel với tỷ lệ 50% sử dụng cho các động cơ lắp đặt trên tàu du lịch, thời gian hành trình ngắn. Nhiên liệu hỗn hợp được hòa trộn ở trên bờ và cung cấp đến nơi tiêu thụ như một dạng nhiên liệu có sẵn, tuy nhiên nhiên liệu hỗn hợp này không có tính bền vững cao, hay bị phân lớp, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ môi trường thấp. Điều này là một trong những trở ngại rất lớn khi muốn sử dụng nhiên liệu sinh học làm nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel lắp trên tàu thủy. Trong khi đó ở Việt Nam những công trình nghiên cứu để sử dụng nhiên liệu sinh học chưa nhiều và chủ yếu vẫn tập trung ở một số lĩnh vực: Sản xuất thử diesel sinh học từ một số nguồn nhiên liệu sẵn có trong nước; sử dụng diesel sinh học trong một số phương tiện vận tải đường bộ, còn việc sử dụng nhiên liệu sinh học trên tàu thủy (một trong những hộ tiêu thụ nhiên liệu rất lớn, xả ra môi trường lượng