Jonathan Goodwin là một nhà phát minh siêu phàm. Trong xưởng của mình ở Wichita, Ks., Goodwin đã chế tạo chiếc H3 Hummer 2005 màu đỏ thành một chiếc siêu xe. Hummer có màu xanh lá cây và sang trọng, bao gồm một động cơ điện và một tuabin đốt dầu diesel sinh học. Máy đánh hơi bằng khí trước đây có thể đi được 60 dặm (96,56 km) trên 1 gallon khí. Giống như Tiến sĩ Frankenstein mày mò với con quái vật của mình, Goodwin lấy ô tô và cắt lát và nhào chúng thành những chiếc máy bay tốc độ thân thiện với môi trường. Anh ấy thậm chí đang làm việc trên một chiếc xe sẽ đi được 100 dặm nữa [nguồn:Thompson].
Hầu hết mọi người không cần phải làm những việc cực đoan như vậy để giúp đỡ môi trường. Thay vào đó, họ chỉ cần đổ đầy ethanol hoặc dầu diesel sinh học. Nhiên liệu sinh học không chỉ giúp bảo vệ hành tinh khỏi sự nóng lên toàn cầu bằng cách thải ra ít ô nhiễm hơn nhiên liệu hóa thạch, mà còn tạo thêm việc làm cho nền kinh tế và bằng cách đó, giúp đỡ nông dân, công nhân xây dựng và những người sống ở các vùng nông thôn nghèo.
Khi giá khí đốt tăng và sự nóng lên toàn cầu ngày càng lan rộng, ngày càng có nhiều người sử dụng nhiên liệu sinh học như một cách để tiết kiệm tiền và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Chúng thải ít chất ô nhiễm hơn, chẳng hạn như carbon dioxide, vào bầu khí quyển, giúp giảm khí giữ nhiệt. Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ cái gọi là "cây năng lượng" bao gồm lúa mì, ngô, đậu nành và mía, vì vậy chúng bền vững. Và nếu mọi quốc gia đều có thể tự phát triển, thì rất có thể những nhiên liệu sinh học này sẽ không bao giờ cạn kiệt.
Mặc dù có một số vấn đề với nhiên liệu sinh học, nhưng cũng có rất nhiều ưu điểm. Chuyển đến trang tiếp theo để xem chúng là gì.
Nội dungCho dù đó là sự tan chảy của các sông băng đóng băng bao phủ Kilimanjaro, ngọn núi cao nhất châu Phi, hay sự gia tăng mực nước biển nói chung, thì hiện tượng ấm lên toàn cầu đang định hình lại hành tinh. Trong khi một số người coi sự nóng lên toàn cầu là một sự kiện tự nhiên, hầu hết các nhà khoa học đồng ý rằng nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như dầu và than đá, làm tăng nhiệt độ. Khi bị đốt cháy, nhiên liệu hóa thạch thải ra khí nhà kính, bao gồm cả carbon dioxide, vào bầu khí quyển. Các khí nhà kính này bẫy bức xạ từ mặt trời gần bề mặt hành tinh, khiến hành tinh nóng lên.
Để ngăn chặn việc phát thải khí nhà kính, mọi người trên khắp thế giới đang sử dụng nhiên liệu sinh học, chẳng hạn như ethanol hoặc dầu diesel sinh học, để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà, ô tô và nhà máy của họ. Một số chuyên gia nói rằng ethanol làm giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính lên đến 65% [nguồn:Nebraska Ethanol Board]. Các nhà khoa học ở Úc cho biết diesel sinh học làm từ dầu ăn giúp giảm lượng khí thải nhà kính xuống 87% so với diesel từ dầu mỏ [nguồn:Science Daily]. Tuy nhiên, nhiều người cho rằng việc trồng và biến một số cây năng lượng - đặc biệt là ngô - thành nhiên liệu, sử dụng một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch, góp phần giải phóng khí giữ nhiệt [nguồn:Tillman and Hill].
NASCAR chuyển sang màu xanh lục
Khi những người lái xe NASCAR lên đường vào năm 2011, họ sẽ lái xe trên đường đua trong những chiếc ô tô được cung cấp nhiên liệu một phần bằng ethanol. Những chiếc xe sẽ chạy trên E15, một hỗn hợp nhiên liệu của 15% ethanol và 85% xăng. Indy Cars đã chạy bằng nhiên liệu hoàn toàn bằng ethanol [nguồn:Fox News].
Một ngày nào đó thế giới sẽ cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch, và cùng với nó, các nguồn năng lượng chính của chúng ta sẽ tan thành mây khói. Nhưng nhiên liệu sinh học thì khác. Chúng được làm từ những loại cây có thể phát triển và được trồng lại nhiều lần. Cây lâu năm thậm chí không cần phải trồng lại. Tuy nhiên, không phải tất cả các loại nhiên liệu sinh học đều được tạo ra như nhau. Một số "cây năng lượng" tạo ra nhiều năng lượng hơn những loại khác. Ví dụ, hạt cải dầu có hàm lượng dầu cao hơn các cây rau khác, có nghĩa là hạt cải dầu có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn khi đốt cháy. Các loại cây lâu năm, chẳng hạn như cỏ switchgrass, cung cấp một nguồn năng lượng dồi dào, tạo ra năng lượng gấp 5 lần khi chúng cần để phát triển [nguồn:Biello].
Khi giá xăng ở Hoa Kỳ lên đến 4 đô la một gallon vào mùa hè năm 2008, những người lái xe đã rất kinh ngạc. Nhiều tài xế bắt đầu suy nghĩ rất lâu về việc mua các loại xe chạy bằng nhiên liệu thay thế, bao gồm cả những loại xe chạy bằng ethanol và diesel sinh học. Ví dụ, một chiếc ô tô chạy bằng nhiên liệu linh hoạt chạy bằng cả ethanol và xăng sẽ đi được khoảng 40 dặm (64,37 km) tới gallon, theo Cục Quản lý An toàn và Vận tải Đường cao tốc Quốc gia [nguồn:Consumer Reports].
Trong khi tiết kiệm nhiên liệu là một cách để đo lường lợi ích kinh tế của nhiên liệu sinh học, thì có những cách khác. Ví dụ, sản xuất dầu diesel sinh học đã có tác động tích cực đến nền kinh tế. Sản lượng dầu diesel sinh học ở Hoa Kỳ tăng từ 500.000 gallon (1,89 triệu lít) năm 1999 lên 545 triệu gallon (2,06 tỷ lít) vào năm 2009, thêm 4,28 tỷ đô la vào tổng sản phẩm quốc nội [nguồn:Biofuels Journal, Biodiesel.org và PBS].
Mặc dù diesel sinh học vẫn đắt hơn so với diesel thông thường, nhưng người tiêu dùng cần phải xem xét chi phí trên mỗi gallon để thực sự đánh giá lợi ích kinh tế. Xe chạy bằng diesel sinh học tiết kiệm nhiên liệu hơn 30% so với xe chạy bằng xăng [nguồn:Consumer Reports]. Dầu diesel sinh học tạo ra ít khí thải hơn, bao gồm benzen gây ung thư và nó cũng tạo ra ít ô nhiễm hơn bằng cách giảm lượng hạt lơ lửng trong không khí [nguồn:Biodiesel.org]. Ít ô nhiễm hơn có nghĩa là chi phí chăm sóc sức khỏe thấp hơn. Ngoài ra, khi diesel sinh học trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn, nhiều doanh nghiệp sử dụng động cơ diesel, đặc biệt là ngành vận tải đường bộ, có thể thu được nhiều lợi nhuận hơn bằng cách sử dụng nhiên liệu xanh.
Điều thú vị về dầu diesel sinh học là nó có thể chạy trong các động cơ diesel hiện có mà không cần sửa đổi hoặc thay đổi rất ít đối với động cơ hoặc hệ thống nhiên liệu của nó. Hiệu suất là như nhau. Tuy nhiên, một số loại xe chạy bằng diesel sinh học hoạt động chậm chạp trong điều kiện khí hậu lạnh giá. Vì hầu hết dầu thực vật đều chứa nhiều chất béo bão hòa, các tinh thể nước đá có xu hướng hình thành trong dầu diesel sinh học khiến động cơ của xe gặp khó khăn. Tuy nhiên, dầu diesel sinh học được làm từ một số loại dầu thực vật, chẳng hạn như canola (một dạng hạt cải dầu), có hàm lượng chất béo bão hòa thấp hơn, điều này khiến đá khó hình thành ở nhiệt độ lạnh hơn [nguồn:Đại học Connecticut]. Nhiên liệu sinh học cũng giúp động cơ hoạt động lâu hơn. Dầu có tỷ lệ nhớt cao. Các thử nghiệm cho thấy rằng hỗn hợp diesel sinh học cao trên B10 (10% diesel sinh học, 90% diesel dầu mỏ) không ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ của xe [nguồn:Biodiesel.org].
Mới và cải tiến
Nhiên liệu B20, hỗn hợp 20% diesel sinh học và 80% diesel dầu mỏ, có cùng mã lực như động cơ diesel thông thường. Một trong những lợi ích của dầu diesel sinh học là nó bôi trơn động cơ của xe, giúp loại bỏ hao mòn [nguồn:Biodiesel.org].
Ngoài việc giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ nước ngoài, nhiều quốc gia kỳ vọng ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học sẽ thúc đẩy sự phát triển kinh tế ở các vùng nông thôn nghèo. Ví dụ, các chuyên gia tại Viện Chính sách Lương thực Quốc tế (IFPI) cho biết ở Tanzania, ethanol làm từ một loại cây bụi gọi là sắn có thể giúp giảm nghèo ở quốc gia Tây Phi nơi 80% lực lượng lao động là nông dân [nguồn:Arndt, Pauw và Thurlow ].
Tanzania là một trong những quốc gia nghèo nhất hành tinh. Các chuyên gia IFPI cho rằng đầu tư của chính phủ vào ngành nhiên liệu sinh học có thể làm giảm tỷ lệ nghèo đói của Tanzania xuống 5% trong 10 năm tới. Tuy nhiên, có một mặt trái. Việc chuyển sản xuất cây trồng từ lương thực sang nhiên liệu có thể khiến nguồn cung lương thực giảm và giá cả tăng vọt [nguồn:Arndt, Pauw và Thurlow]. Do đó, các chính phủ cần chú ý đến cách trồng cây nhiên liệu sinh học để đảm bảo cung cấp đầy đủ cả cây lương thực và cây nhiên liệu sinh học.
Gần với quê hương hơn, ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học có thể giúp đỡ các cộng đồng địa phương bằng cách cung cấp việc làm được trả lương cao cho các cá nhân và phát triển kinh tế cho các thành phố. Theo Tổ chức Công nghiệp Công nghệ Sinh học, đến năm 2022, ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học dự kiến sẽ tạo ra 190.000 việc làm xanh trực tiếp và 610.000 việc làm gián tiếp [nguồn:Runyon].
Năm 1973, các quốc gia sản xuất dầu ở Trung Đông ngừng xuất khẩu dầu. Giá dầu tăng. Các nền kinh tế trên toàn cầu đều bị ảnh hưởng. Ở Hoa Kỳ, mọi người xếp hàng chờ hàng giờ đồng hồ để mua những thứ xăng ít ỏi ở đó. Lệnh cấm vận là một cái tát lạnh lùng vào phần còn lại của thế giới. Các chính phủ đua nhau tìm cách mới để đối phó với cuộc khủng hoảng năng lượng. Cuối cùng thì các nước sản xuất dầu cũng dỡ bỏ lệnh cấm vận, nhưng cơn khát dầu của chúng ta vẫn tiếp diễn. Ngày nay, con người tiêu thụ 85 triệu thùng dầu mỗi ngày [nguồn:Cocks]. Người Mỹ sử dụng gần 18,7 tỷ thùng mỗi ngày [nguồn:Cơ quan Tình báo Trung ương].
Mặc dù việc trồng cây năng lượng bền vững tại nhà sẽ làm giảm bớt sự phụ thuộc của quốc gia vào dầu mỏ nước ngoài, nhưng hầu hết các chuyên gia đều đồng ý rằng nó sẽ không giải quyết được vấn đề năng lượng của chúng ta trong một sớm một chiều. Thay vào đó, sử dụng nhiên liệu sinh học cùng với các giải pháp dài hạn và ngắn hạn như nâng cao tiêu chuẩn tiết kiệm nhiên liệu cho các phương tiện cơ giới; ban hành các chính sách ưu đãi thuế đối với xe hybrid và xe chạy bằng pin nhiên liệu; và việc tăng cường sử dụng tất cả các loại nhiên liệu tái tạo sẽ giúp Hoa Kỳ - và thế giới - tự cai được dầu mỏ.
Xe chạy bằng dầu diesel sinh học có khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn 30% so với xe chạy bằng xăng, giúp người lái tiết kiệm tiền mỗi khi đến trạm xăng [nguồn:Consumer Reports]. Năm 2006, Cơ quan Vận tải Khu vực Toledo (TARTA) ở Ohio và Viện Vận tải Đa phương thức tại Đại học Toledo đã bắt đầu một nghiên cứu so sánh nhiên liệu kéo dài 3 năm để xác định mức độ tiết kiệm nhiên liệu của B20 và động cơ diesel thông thường. Kết quả sơ bộ cho thấy một số xe buýt chạy bằng diesel sinh học ít gây ô nhiễm hơn, có chi phí bảo trì thấp hơn và có mức tăng từ 5 đến 8 phần trăm dặm / gallon [nguồn:Canterbury].
Khi dầu chảy ra khỏi mặt đất, nó không tự chuyển hóa một cách kỳ diệu thành xăng hoặc dầu sưởi ấm trong nhà. Các nhà máy lọc dầu phải chuyển đổi dầu thô thành các sản phẩm có thể sử dụng được. Có 153 trong số các nhà máy lọc dầu này ở Hoa Kỳ và hơn 90 triệu người sống trong phạm vi 30 dặm (48,28 km) trong số đó. Tuy nhiên, mỗi năm, các nhà máy lọc dầu này thải ra môi trường hàng triệu pound hóa chất gây ung thư, bao gồm benzen, butadiene và formaldehyde. Ngoài ra, các nhà máy lọc dầu thải ra niken, chì, sulfur dioxide và các chất ô nhiễm khác có thể gây ra bệnh tim, hen suyễn và các vấn đề sức khỏe khác [nguồn:Brune].
Phần lớn, các nhà máy lọc dầu sinh học, nơi biến nguyên liệu thô như ngô và đậu tương thành nhiên liệu sinh học, thân thiện hơn với môi trường. Ví dụ, các nhà máy sản xuất ethanol chạy bằng khí đốt tự nhiên thải ra rất ít chất ô nhiễm, kể cả khí nhà kính. Tuy nhiên, các nhà máy sản xuất ethanol đốt than thải ra một lượng lớn các-bon và các khí nhà kính khác - chưa kể một lượng đáng kể các chất dạng hạt - vào bầu khí quyển. Mặt khác, các nhà máy sản xuất ethanol sử dụng nhiên liệu sinh khối và khí sinh học tạo ra ít khí thải hơn và vận hành sạch hơn [nguồn:Hội đồng Môi trường Oregon].
Mỗi năm ở Hoa Kỳ có 10.000 người chết vì ô nhiễm do động cơ xăng tạo ra [nguồn:Reilly]. Trong số các chất gây kích ứng và ô nhiễm khác, xăng thải ra nitơ oxit và acetaldehyde. Các phân tử acetaldehyde phản ứng với ánh sáng mặt trời để tạo thành sương mù. Lượng khí thải này khiến hàng nghìn người mắc bệnh đường hô hấp và ung thư hàng năm [nguồn:Reilly]. Nhiên liệu sinh học thải ít độc tố vào không khí hơn so với nhiên liệu hóa thạch. Khi so sánh với dầu diesel thông thường, dầu diesel sinh học làm giảm các hạt vật chất tạo khói, làm giảm các trường hợp mắc bệnh hen suyễn và các bệnh đường hô hấp khác. Ngoài ra, dầu diesel sinh học không thải ra bất kỳ oxit và sunfat lưu huỳnh nào, góp phần tạo ra mưa axit.
Về phần mình, etanol thường cháy tốt hơn và mạnh hơn xăng, tạo ra ít ô nhiễm hơn. Khi so sánh với xăng, hỗn hợp nhiên liệu E85 (15% etanol, 85% xăng) được đốt cháy trong một động cơ hiệu quả sẽ tạo ra ít độc tố hơn, bao gồm ít hơn 40% carbon dioxide; Ít hơn 20 phần trăm vật chất dạng hạt; và ít sunfat hơn 80% [nguồn:Liên minh Tương lai Năng lượng]. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Đại học Stanford ở California cho biết ethanol giải phóng nhiều chất ô nhiễm tương tự như xăng. Ngoài ra, một lượng lớn etanol chưa được đốt cháy sẽ thoát ra ngoài không khí, tạo thành các phân tử acetaldehyde và cuối cùng là khói. Tuy nhiên, động cơ chạy bằng etanol thải ra ít chất gây ung thư hơn xăng [nguồn:Reilly].
Trong ô tô hoặc xe tải, dầu diesel hiện tiết kiệm năng lượng hơn dầu diesel sinh học, nhưng mọi thứ đang thay đổi. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, hàm lượng năng lượng của một gallon diesel nhiều hơn 11% so với năng lượng của một gallon diesel sinh học. Với tất cả mọi thứ đều bình đẳng, một chiếc xe tải chạy bằng hỗn hợp 20% diesel sinh học và 80% diesel sẽ đi được ít hơn 2,2 dặm / gallon so với một chiếc xe tải chỉ chạy bằng dầu diesel [nguồn:Bộ Năng lượng Hoa Kỳ]. Tuy nhiên, diesel sinh học tiết kiệm năng lượng hơn xăng.
Ngoài ra, việc sản xuất diesel sinh học ngày càng trở nên dễ dàng và tiết kiệm năng lượng hơn. Làm thế nào như vậy? Các nhà nghiên cứu tại Đại học Idaho và Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ cho biết đối với mỗi đơn vị năng lượng nhiên liệu hóa thạch cần thiết để trồng và tinh chế đậu nành thành dầu diesel sinh học, sẽ thu được bốn đơn vị năng lượng rưỡi. Trong khi đó, đối với mỗi đơn vị nhiên liệu hóa thạch cần thiết để sản xuất dầu diesel, lợi nhuận thu được nhỏ hơn một. Các nhà nghiên cứu nói rằng nông dân và nhà máy lọc dầu đang sử dụng ít nhiên liệu hóa thạch hơn và các phương pháp sản xuất tốt hơn để biến đậu nành thành dầu diesel sinh học tiết kiệm năng lượng [nguồn:Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ].
Ý tưởng vệ sinh mùa xuân
Tầm xa hơn Kangoo Van Z.E. 33 do Renault đưa ra
Áp suất lốp còn quan trọng hơn nhiều so với tiết kiệm nhiên liệu
2020 Honda Clarity PHEV so với Accord