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
7,234
520
102
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, 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 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 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
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
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 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
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 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 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