VINPA

Tại Việt Nam, xăng E5 mới được dùng phổ biến từ ngày 1/1/2018. Tuy nhiên, ở nhiều nước trên thế giới, loại xăng phổ biến được dùng là E10, có nước đã thử nghiệm E85.

Nguyên liệu thích hợp để sản xuất ethanol bao gồm ngô, lúa mì, cao lương, mía, củ cải đường, cao lương ngọt, củ cúc vu (còn gọi là atisô Jerusalem). Đây đều là những loại thực vật có hàm lượng đường tự nhiên cao. Tuy nhiên, không có loại nguyên liệu "tốt nhất" cho việc sản xuất ethanol bởi chất lượng nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào loại đất và vùng thổ nhưỡng trồng cây.

Ngoài nguyên liệu chính trên, một số phế phẩm như ngũ cốc thải loại hoặc các chất thải sau quá trình chế biến thực phẩm còn được dùng để sản xuất ethanol, tuy nhiên hàm lượng đường thu được rất ít. Ngoài ra, các nguyên liệu có chứa cellulose như rơm rạ, cỏ, gỗ, bã mía, các loại giấy trong chất thải rắn đô thị cũng có thể sử dụng để sản xuất cồn sinh học.

Quá trình điều chế ethanol bao gồm bốn bước cơ bản. Đầu tiên, các nguyên liệu được xử lý để chiết tách ra một dung dịch đường. Dung dịch đường này sau đó được lên men bằng nấm men hay vi khuẩn, quá trình lên men sẽ tạo ra ethanol và carbon dioxide (khí CO2, có thể tận dụng làm nước có gas).

Ethanol sẽ được tách ra bằng cách chưng cất, thu được một hỗn hợp dung dịch gồm ethanol và nước, trong đó lượng ethanol chiếm không quá 95,6% ethanol (ở áp suất bình thường) do các đặc tính vật lý của hỗn hợp ethanol-nước.

Ở bước cuối cùng, người ta phải tách nước ra khỏi hỗn hợp để thu được ethanol khan. Điều này được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch một chất hóa học làm thay đổi tính chất vật lý của nó hoặc bằng cách chưng cất một lần nữa.

Những thứ còn lại sau khi chiết xuất xong ethanol gọi là bã, có chứa một số nấm men chết hoặc vi khuẩn, cùng các xác nguyên liệu không phải là tinh bột hoặc đường. Các nguyên liệu từ ngũ cốc sẽ có bã rất giàu protein nên có thể tận dụng làm thức ăn gia súc, còn bã thải từ nguồn nguyên liệu cellulose thì ít protein hơn và không có giá trị làm thức ăn.

Xăng E10 được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới

Tại Việt Nam, xăng E5 mới được dùng phổ biến từ ngày 1/1/2018, nhưng thực tế loại xăng này đã được dùng khá rộng rãi ở tại Mỹ, Châu Âu và nhiều quốc gia phát triển khác từ nhiều năm trước. Một số nước đã bắt buộc sử dụng xăng sinh học như Úc, New Zealand, Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil…

Với chương trình quốc gia ủng hộ xăng pha cồn từ năm 1975, Brazil đã sử dụng cồn sản xuất từ mía để phối trộn vào xăng thông thường với tỷ lệ lên đến 20%.

Hiện Brazil là nước sản xuất ethanol lớn thứ 2 thế giới chỉ sau Mỹ. Brazil còn là nước đi đầu về phát triển nhiên liệu sinh học và có chương trình sử dụng nhiên liệu sinh học lâu dài và thành công nhất, trở thành một hình mẫu cho các nước đang phát triển ở khu vực châu Mỹ Latinh, vùng Caribê và châu Phi.

Sản lượng Ethanol toàn cầu năm 2017. Nguồn: Hiệp hội Nhiên liệu Tái tạo (RFA).

Mỹ sử dụng xăng pha cồn từ năm 1976, sau đợt khủng hoảng năng lượng năm 1973. Hiện nay, Mỹ đang sử dụng xăng sinh học E10. Cuối năm 2010, hơn 90% tổng lượng xăng bán ra ở Mỹ được pha trộn với ethanol, ngoài ra, nhiều ôtô hạng sang đang sử dụng hoàn toàn nhiên liệu sinh học E100. Theo Cục Thông tin năng lượng Mỹ, 95% lượng xăng tiêu thụ tại Mỹ được pha ít nhất 10% ethanol (xăng E10).

Theo chuyên trang về nguyên liệu sinh học Biofuels Digest, Châu Âu đã quy định bắt buộc áp dụng E5, dự kiến đến năm 2020 áp dụng xăng E10. Đáng chú ý, thị phần của xăng E10 tại Phần Lan năm 2016 lên tới 63%, tại Pháp con số này cũng ở mức 32% (theo số liệu của ePure).

Tại Trung Quốc, nơi mà vấn đề ô nhiễm môi trường đang ngày càng nhức nhối, chính phủ đã đặt mục tiêu đưa xăng sinh học chiếm ít nhất 10% tổng lượng tiêu thụ vào năm 2020. Hiện có 9 tỉnh ở Trung Quốc, trong đó có Hắc Long Giang, Cát Lâm, Liêu Ninh, An Huy, Hà Nam yêu cầu sử dụng 10% tổng lượng tiêu thụ bằng nhiên liệu sinh học.

Trong khi đó nước láng giềng Ấn Độ cũng đã đưa xăng sinh học E10 vào sử dụng từ năm 2016. Quốc gia đông dân thứ hai thế giới cũng đặt mục tiêu đưa xăng sinh học chiếm 20% tổng lượng xăng tiêu thụ vào năm 2017.

Tại khu vực Đông Nam Á, Philippines, Thái Lan là các quốc gia đi đầu trong việc sử dụng xăng sinh học từ khoảng 10 năm trở lại đây. Nếu như Philippines đưa Luật Nhiên liệu sinh học vào năm 2006 quy định bắt buộc dùng xăng sinh học E5 từ năm 2009 và E10 từ năm 2011, thì Thái Lan cũng sử dụng xăng E5 từ năm 2005 và từ năm 2008 đã bắt đầu bán xăng E20 và E85, đến nay chủ yếu tiêu thụ xăng E10.