Tạp chí Khoa học Công nghệ 50 (6) (2012) 899-922 THÁCH THỨC VÀ TRIỂN VỌNG ĐỐI VỚI NHIÊN LIỆU TRONG TƯƠNG LAI – GÓC NHÌN TỪ VIỆT NAM Hồ Sĩ Thoảng Viện Khoa học vật liệu ứng dụng, Viện KHCNVN, Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, TP Hồ Chí Minh Email: hosithoang@gmail.com Đến Tòa soạn: 14/11/2012; Chấp nhận đăng: 1/12/2012 TÓM TẮT Bài viết trình bày triển vọng thách thức nhiên liệu hóa thạch nhiên liệu sinh học tương lai hình dung Mặc dầu cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than) điều không tránh khỏi thời điểm định đó, trữ lượng xác minh tài nguyên tiếp tục tăng trưởng năm qua năm khác, hàng năm gia tăng trữ lượng chúng luôn vượt sản lượng khai thác Khả phát thêm trữ lượng nhiên liệu hóa thạch Đối với giới Việt Nam Tuy nhiên, điều hiển nhiên nhiên liệu hóa thạch cạn kiệt tương lai hình dung Mặt khác, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch gắn với tượng ấm lên toàn cầu phát thải carbon dioxide gây Trong tình đó, dạng nhiên liệu tái sinh coi cứu cánh để thay nhiên liệu hóa thạch Bài viết tập trung phân tích phát triển nhiên liệu tái sinh có nguồn gốc sinh học, nhấn mạnh ưu điểm nhược điểm hệ nhiên liệu sinh học Sự quan tâm đặc biệt dành cho nhiên liệu sinh học hệ ba bốn Đã bàn luận sâu triển vọng phát triển tiếp tục nhiên liệu sinh học, bao gồm cho trường hợp Việt Nam Từ khóa: nhiên liệu khoáng, nhiên liệu sinh học, chuyển hóa sinh khối, trình ecofining, nhiên liệu xanh MỞ ĐẦU Năng lượng đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc gia Và cân lượng nhiên liệu, mà chủ yếu nhiên liệu hóa thạch, lại chiếm tỉ lệ vượt trội tuyệt đối so với dạng lượng khác (hình 1) [1] Hiện nay, trữ lượng dạng lượng hóa thạch (dầu mỏ, khí thiên nhiên than) vơi dần cạn kiệt (nhất dầu khí) tương lai không xa kèm theo tượng nóng lên toàn cầu gắn với việc phát thải khí dioxide carbon sử dụng nhiên liệu này, giới sức tìm kiếm dạng lượng khác thay chúng Quá trình khởi đầu số nước, nước phát triển, từ thập kỉ cuối kỉ trước, sang kỉ 21 tăng tốc ngọan mục Từ hình Hồ Sĩ Thoảng thấy, nay, cân lượng toàn cầu, dạng lượng hóa thạch nhường chỗ dành cho dạng lượng khác vị trí ấn tượng khoảng 20 % Quá trình diễn tiến ngày nhanh (hình 2) Năng lượng tái sinh: Nhiệt từ sinh khối Quang nhiệt Địa nhiệt Thủy điện Ethanol Biodiesel Điện từ sinh khối Phong điện Điện địa nhiệt Quang điện Năng lượng mặt trời hội tụ Năng lượng đại dương Hình Phân bố tổng tiêu thụ dạng lượng toàn cầu (2010): Nhiên liệu khoáng: 0,06 %, Năng lượng tái sinh: 16,7 %, Năng lượng hạt nhân: 2,7 % Công suất lượng tái tạo, GW Năng lượng tái tạo, không tính thủy điện Phong điện Sinh khối Quang điện Địa nhiệt Hình Tăng trưởng dạng lượng tái tạo Việt Nam quốc gia xuất lượng (dầu thô, than), so sánh với quốc gia giàu nguồn lượng hóa thạch trữ lượng dạng lượng đứng vị trí khiêm tốn Vấn đề phát thải dioxide carbon nước ta chưa phải nghiêm trọng, nhiên lượng khí phát thải ngày tăng phải có trách nhiệm với toàn giới tìm cách giảm tỉ lệ lượng khí phát thải so với tăng trưởng lượng tiến trình phát triển kinh tế - xã hội Chính vậy, song song với việc sử dụng tiết kiệm gây ô nhiễm dạng lượng hóa thạch, Việt Nam bước vào nhóm nước tìm kiếm sử dụng dạng lượng tái tạo Bài viết này, sở thông tin cập nhật, trình bày khái quát số suy nghĩ kiến giải cho tương lai nhìn thấy triển vọng, hội, thách thức mà đất nước chúng ta, với quốc gia khác giới, phải đối mặt lĩnh vực lượng có nguồn gốc hóa học 900 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam VỀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TOÀN CẦU Như thấy (hình 1), dạng lượng hóa thạch chiếm vị trí áp đảo cân lượng toàn cầu Trữ lượng xác minh dầu mỏ khoảng 1.300 tỉ thùng 210 tỉ m3, tương đương sản lượng 64 năm khai thác (hiện nay) [2] Bảng cho thấy phân bố trữ lượng sản lượng khai thác 17 nước đứng đầu quốc gia có tài nguyên dầu mỏ Bảng 1.Sự phân bố trữ lượng sản lượng khai thác dầu mỏ giới theo quốc gia (2010) Quốc gia Trữ lượng[3] Trữ lượng Sản lượng[4] (109 bbl) (109 m3) (106 bbl/d) Sản lượng Thời gian sống* (103 m3/d) (năm) Venezuela 296,5 47,14 2,1 330 387 Saudi Arabia 265,4 42,20 8,9 1,410 81 175 27,8 2,7 430 178 Iran 151,2 24,04 4,1 650 101 Iraq 143,1 22,75 2,4 380 163 Kuwait 101,5 16,14 2,3 370 121 136,7 21,73 2,4 380 156 74,2 11,80 9,7 1,540 21 Kazakhstan 49 7,8 1,5 240 55 Libya 47 7,5 1,7 270 76 Nigeria 37 5,9 2,5 400 41 Qatar 25,41 4,040 1,1 170 63 China 20,35 3,235 4,1 650 14 United States 19,4 3,08 5,5 870 10 Angola 13,5 2,15 1,9 300 19 Algeria 13,42 2,134 1,7 270 22 Brazil 13,2 2,10 2,1 330 17 1,324 210,5 56,7 9,010 64 Canada United Arab Emirates Russia Tổng * Được tính cách chia tổng trữ lượng xác minh cho sản lượng khai thác hàng năm Tỉ lệ quy ước “thời gian sống” dầu mỏ 901 Hồ Sĩ Thoảng So với số liệu đánh giá trước số liệu bảng gia tăng đáng kể(*) Lâu phương tiện thông tin đại chúng đưa số “thời gian sống” dầu mỏ xấp xỉ 40 năm Kết đánh giá chứng tỏ, năm qua, gia tăng trữ lượng xác minh hàng năm luôn vượt sản lượng khai thác Đương nhiên, chiều hướng có lúc phải quay ngược trở lại, trữ lượng dầu vô tận, “thời gian sống” dầu mỏ tiếp tục kéo dài thời gian vô định Còn nhiều tiềm để tìm thấy dầu tiềm tăng hệ số thu hồi dầu lên (hiện hệ số thu hồi dầu bình quân giới xấp xỉ 35 – 40 %) Ngoài ra, khả khai thác loại dầu “phi truyền thống” lớn Theo tài liệu [2], tổng trữ lượng dầu mỏ có lòng đất dầu thông thường (conventional) chiếm 30 %, dầu nặng (heavy) chiếm 15 %, dầu nặng (extra heavy) chiếm 25 % cát dầu (oil sands) chiếm 30 % Những số liệu cho thấy, triển vọng có thêm mỏ dầu để tiếp tục kéo dài thời kì sử dụng dầu mỏ khả quan Tương tự vậy, trữ lượng khí thiên nhiên đánh giá lạc quan Theo tài liệu [5], trữ lượng khí thiên nhiên đánh giá 300.000 tỉ m3, cao nhiều so với đánh giá trước Trong số nước có trữ lượng hàng đầu Nga chiếm vị trí số 1, Iran – số 2, Turkmenistan – thứ 3, Qatar – thứ 4, v.v Việt Nam, với trữ lượng 600 tỉ m3, xếp thứ 30 số 103 nước có trữ lượng khí đưa vào danh sách xếp hạng Thế giới biết đến dạng khí thiên nhiên nằm tinh thể nước đáy đại dương có tên gọi hydrate khí (gas hydrates/clathrate hydrates) Cũng khí thiên nhiên lòng đất, thành phần hydrate khí chủ yếu methane, có khí hydrocarbon nhẹ khí khác dioxide carbon, hydrogen sulfide, khí trơ, v.v…với hàm lượng nhỏ Trữ lượng hydrate khí chưa đánh giá đầy đủ, với số liệu khảo sát nay, lớn tất nguồn carbon tồn trái đất cộng lại [6, 7] Đã có số dự án khai thác hydrate khí (Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc…), nhiên, thử nghiệm, mặt kĩ thuật công nghệ nhiều vấn đề phức tạp, không muốn xẩy tai họa sóng thần bùng phát khí methane vào khí gây hiệu ứng nhà kính (so với carbon dioxide hiệu ứng nhà kính methane cao nhiều lần) Hydrate khí tồn đáy đại dương hai cực trái đất nơi khác có độ sâu 300 m áp suất cao, nhiệt độ thấp (hình 3) Đối với than, theo đánh giá [8], trữ lượng toàn cầu có khoảng 860 tỉ tấn, 400 tỉ than anthracite than mỡ, đủ cho giới dùng khoảng 180 năm Các nước có trữ lượng than lớn Hoa Kì 237 tỉ tấn, Nga 157 tỉ tấn, Trung Quốc 114 tỉ tấn, Australia 76 tỉ tấn, Ấn Độ 60 tỉ tấn…Việt Nam trữ lượng lớn, nước khai thác nhiều than, lại quốc gia xuất than đứng thứ (trên Trung Quốc, thứ 10) với 24 triệu (số liệu 2010) Như vậy, nhìn tổng thể, dự trữ nhiên liệu hóa thạch giới ít, nhiên, chiếm tỉ phần lớn than – nhiên liệu rắn với nhiều nhược điểm phương diện công nghệ - môi trường phương diện kinh tế so với dầu khí Áp lực giới việc tìm nguồn lượng thay nhiên liệu hóa thạch từ hai phía: khả thiếu hụt lượng tương lai yêu cầu giảm nồng độ khí thải dioxide carbon khí (*) Theo thổng kê (2012) BP tổng trữ lượng dầu toàn giới lên đến 1652 tỉ thùng (cao số liệu trước tài liệu [1] 352 tỉ thùng) 234 tỉ 902 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Khí methane nước Độ sâu, km Methane hydrate nước Hình Vùng bền hydrate khí Nhiệt độ, oC Một thông tin cập nhật (tháng 11/2012) gây chấn động chuyên gia lượng [9] trước năm 2020 Hoa Kì vượt qua Saudi Arabia khai thác dầu với sản lượng lên đến 11 triệu thùng / ngày so với triệu thùng / ngày vào năm 2011 Cơ quan lượng Hoa Kì dự báo, 10 năm Hoa Kì không cần nhập dầu thô Hiện Hoa Kì tăng tỉ lệ sử dụng khí thiên nhiên (sản lượng khai thác tăng hàng năm) để sản xuất điện (từ 24 % lên 31 % tháng đầu năm 2012), phát thải carbon dioxide tháng đầu năm 2012 giảm 5,3 % so với kì năm 2011 Cả dầu khí phát Hoa Kì nằm mỏ phi truyền thống; khó khai thác, giá thành khai thác cao, nhiên khả thi Có thể nhận định rằng, kiện Hoa Kì vươn lên (được gọi hồi sinh đột biến –resurgence) sản xuất dầu mỏ khí thiên nhiên có tầm quan trọng đáng kể cân địa trị quân Như thấy trên, việc tìm nguồn lượng không tạo tạo (so với nhiên liệu hóa thạch) khí thải dioxide carbon đạt thành công bước đầu đáng kể Tỉ lệ nguồn lượng tái tạo đạt đến 16 %, đó, không tính đến thủy điện đạt số gần xấp xỉ 13 % tổng cân lượng Tuy nhiên, tổng tỉ phần 13 % đó, tỉ lệ dạng lượng tái tạo không phát thải phát thải thấp thấp (hình 1) Trong dạng lượng tái tạo (về nguyên lý) không phát thải lượng gió lượng mặt trời chiếm vị trí cao Theo tài liệu [2], thời gian gần đây, tỉ lệ tăng trưởng hàng năm lượng mặt trời vượt tăng trưởng lượng gió (xem hình 2) đại lượng tuyệt đối thấp Tăng trưởng dạng lượng sở nhiên liệu sinh học (biofuels) chậm đầu tư cho lĩnh vực tiếp tục tăng hàng năm Năm 2010 sản lượng nhiên liệu sinh học (NLSH) toàn cầu đạt 105 tỉ lít, có 86 tỉ lít ethanol, tăng 17 % so với năm 2009 chiếm 2,7 % nhiên liệu giao thông vận tải [10] Hoa Kì Brazil hai quốc gia sản xuất tiêu thụ ethanol nhiều nhất, chiếm 90 % sản lượng toàn cầu Đối với biodiesel nước Liên minh Châu Âu chiếm 50 % sản lượng năm 2010 [10] Trong năm 2011 dự án sản xuất NLSH có mặt 31 quốc gia 29 bang/tỉnh Hoa Kì số nước [11] Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế [12], đến năm 2050 NLSH đáp ứng 1/4 nhu cầu nhiên liệu cho giao thông vận tải Nhiên liệu sinh học hệ thứ (các gasohol mà chủ yếu bioethanol biodiesel) sản xuất từ đường, tinh bột, dầu thực vật, mỡ động vật… Cho đến nay, nguyên liệu ban đầu để sản xuất bioethanol phần lớn tinh bột (từ lúa mì, lúa mạch, ngô,…) đường (từ mía, củ 903 Hồ Sĩ Thoảng cải đường,…), nguyên liệu để sản xuất biodiesel loại dầu thực vật, kể dầu ăn dầu không ăn được, mỡ động vật Ở Châu Âu, nguyên liệu sản xuất biodiesel chủ yếu dầu hạt cải, dầu đậu nành, dầu hướng dương, số nước Châu Á dầu cọ, dầu dừa Biodiesel sản xuất từ loại dầu không ăn được, ví dụ, dầu từ jatropha, camelina, chiếm tỉ lệ thấp Chính vậy, việc sản xuất NLSH hệ thứ bị coi cạnh tranh với sản xuất lương thực nguyên nhân gây nên nạn thiếu hụt lương thực số quốc gia giới Liên hiệp quốc phản ứng gay gắt việc dùng lương thực đất nông nghiệp để sản xuất NLSH gây nạn đói cuối thập kỉ 90 Việc giải mâu thuẫn dẫn đến NLSH hệ thứ hai Nhiên liệu sinh học hệ thứ hai chủ yếu sản xuất từ “nguyên liệu bền vững” nguyên liệu dễ kiếm, (hoặc không) cạnh tranh với lương thực, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học đất canh tác Nhiều loại NLSH hệ thứ hai phát triển Theo tác giả [13], chia NLSH hệ thứ hai thành hai hóm: nhóm thứ gồm bioethanol biodiesel sản xuất công nghệ truyền thống từ tinh bột, đường dầu thực vật nguyên liệu ban đầu khác với hệ thứ jatropha, sắn, loại miscanthus, nhóm thứ hai gồm bioethanol, biobutanol biodiesel sản xuất từ sinh khối cellulosic rơm rạ, gỗ, cỏ Mặc dù NLSH hệ hai tỏ ưu việt hệ thứ chỗ không tranh chấp với sản xuất lương thực mà lại sử dụng nguyên liệu chủ yếu phế thải nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp đồ gỗ, v.v…, nhìn chung, hai hệ NLSH có nhược điểm đáng kể, khó có triển vọng phát triển mạnh mẽ tương lai nhìn thấy để thay nhiên liệu hóa thạch Việc có ảnh hưởng đến sản xuất lương thực điều quốc gia giới phải tính toán nghiêm túc Nhược điểm chung cho hai hệ NLSH thứ thứ hai chúng hợp chất chứa oxygen Những nhược điểm dẫn nhà nghiên cứu đến việc tìm tòi hệ NLSH mà cụ thể hệ ba hệ bốn Sau cung cấp khoản tài trợ lớn cho dự án NLSH hệ hai, năm 2009 sau năm 2010, Bộ Năng lượng Hoa Kì bắt đầu tài trợ khoảng 250 triệu USD cho dự án NLSH hệ thứ ba thứ tư với tham gia số công ty quan nghiên cứu hàng đầu Bên cạnh việc triển khai dự án NLSH hệ thứ ba thứ tư, việc sản xuất NLSH hệ hai nghiên cứu cải tiến công nghệ nhiều để hạ giá thành khoảng 1,9 USD/gallon ethanol (1 gallon 3,785 lít; chuyển đổi thành xăng giá thành 2,8 USD) 2,3 USD/gallon butanol (tương đương 2,75 USD/gallon xăng) Trong công trình khảo sát toàn diện (công nghệ, thị trường, kinh tế) với tham gia nhiều tổ chức cá nhân [14], tác giả Joshua Kagan đưa phân tích toàn diện nhược điểm NLSH hệ thứ thứ hai, đồng thời cho NLSH hệ thứ ba thứ tư, đặc biệt hệ thứ tư, có đủ thuộc tính để vươn lên, xa, trở thành nguồn lượng chủ đạo thay tỉ lệ đáng kể nhiên liệu hóa thạch Theo tác giả công trình này, NLSH hệ thứ thứ hai, ethanol biodiesel, có số hạn chế quan trọng làm cho chúng trở thành nhiên liệu lí tưởng thay dầu mỏ Các nguyên liệu ban đầu để sản xuất NLSH hai hệ này, đặc biệt hệ thứ (ngô, mía, sắn, dầu đậu tương, dầu hạt cải, dầu hướng dương, dầu cọ,…), phần lớn cạnh tranh với lương thực đất đai, phân bón nước, đặc biệt dân số giới ngày tăng diện tích đất canh tác lượng nước ngày suy giảm Các nhiên liệu sử dụng cho động không chuyển đổi vượt tỉ lệ pha trộn định động phản lực Hãy hình dung: với chủ trương sản xuất 15 tỉ gallon ethanol để pha xăng sinh học vào năm 2015, Hoa Kì phải sử dụng đến 30 % sản lượng ngô mà bảo đảm có % lượng xăng cần cho giao thông vận tải Trong năm tới chứng kiến thương mại hóa “cellulosic 904 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam ethanol” thuộc hệ hai, thiếu hụt thiết bị bơm động “linh hoạt” (flex-fuel vehicles) việc phải phá vỡ “giới hạn” E10, vấn đề tỉ trọng lượng thấp ethanol vấn đề thiếu đường ống chuyên biệt cho ethanol cho thấy nhiều thách thức việc sử dụng ethanol để giảm dần nhiên liệu từ dầu mỏ Theo tài liệu [14], từ năm 2015, với sản lượng đạt khoảng 15 tỉ gallons, Hoa Kì không tiếp tục sản xuất ethanol từ ngô nữa; ethanol tiếp tục sản xuất từ nguồn cellulosic dự kiến đạt khoảng 15 tỉ gallon vào năm 2022 Khả thay phần đáng kể dầu mỏ trở nên thách thức lưu ý rằng, nhu cầu lượng toàn cầu tiếp tục tăng đáng kể năm tới (dự báo năm 2022 giới cần 392 tỉ gallon xăng, 376 tỉ gallon diesel, 127 tỉ gallon nhiên liệu phản lực) Trong tình đó, câu hỏi đặt là: liệu NLSH hệ thứ ba thứ tư có phải giải pháp tiềm cho mục tiêu đặt thay dần sản phẩm dầu mỏ NLSH hệ thứ ba nhiên liệu tạo từ tảo, NLSH hệ thứ tư hiểu nhiên liệu tổng hợp sản xuất trình chuyển hóa loại sinh khối khác khí hóa, nhiệt phân, tổng hợp Fischer-Tropsch, v.v…; nhiên liệu sử dụng trực tiếp mà không cần thay đổi động sở hạ tầng (gọi drop-in fuel) chúng có đặc trưng hóa học giống sản phẩm dầu mỏ Các vấn đề cần khảo sát lí giải là: • Những loại nhiên liệu coi “tiên tiến” loại nhiên liệu số thích hợp? • Những công nghệ có tính chìa khóa cách thức mở rộng quy mô (scale-up) chúng? • Các loại nhiên liệu “tiên tiến” có cạnh tranh với sản phẩm dầu mỏ mà không cần trợ giá không? Nếu có bao giờ? • Hiệu kinh tế ngắn hạn, trung hạn dài hạn tảo, NLSH thông qua chế biến sâu (metabolically enhanced biofuel) NLSH tổng hợp? Có triển vọng loại công nghệ tạo sản phẩm thay tỉ phần chủ yếu sản phẩm dầu mỏ? Các tác giả [15 - 17] cho rằng, NLSH hệ ba từ tảo bổ sung nhược điểm NLSH hai hệ đầu Trên diện tích tương đương tảo tạo lượng dầu để sản xuất NLSH gấp từ 15 đến 300 lần lớn nông sản truyền thống Hơn nữa, nông sản thường thu hoạch vài vụ năm, chu kì thu hoạch tảo khoảng 10 ngày tùy theo phương pháp nuôi trồng [18] Thực ra, ý tưởng sử dụng tảo để sản xuất NLSH mới, nhiên, giá dầu mỏ ngày tăng tượng ấm lên toàn cầu, ý tưởng thực hóa năm gần [16] So với thực vật cao cấp hơn, tảo có điểm ưu việt sau [13]: (i) tảo tổng hợp chứa lượng lipid trung tính cao (20 – 50 % sinh khối khô); (ii) thu hoạch tảo quanh năm, đó, hiệu suất dầu thu cao nhiều so với có dầu khác; (iii) tảo tiêu thụ nước nhiều so với trồng đất; (iv) nuôi tảo không cần sử dụng hóa phẩm bảo vệ thực vật; (v) thu hồi carbon từ nhà máy điện nguồn thải carbon dioxide khác (để có kg tảo khô cần 1,83 kg CO2); (vi) làm nguồn nước thải chứa NH4+, NO3-, PO43-; (vii) nuôi trồng nước mặn, nước lợ, đó, không tranh giành đất nông nghiệp; (viii) tùy loại tảo mà chiết xuất nhiều hóa chất có giá trị sử dụng lĩnh vực khác acid béo độ không no cao (polyunsaturated fatty acids), polysacharide, chất chống oxy hóa, hoạt chất sinh học, protein, v.v…[19 - 21] Ý kiến thống nhiều công ty, nhà nghiên cứu, nhà quản lí nhà hoạch định sách [14] cho rằng, ngắn hạn hiệu kinh tế việc sử dụng tảo thấp, 905 Hồ Sĩ Thoảng phụ thuộc vào sản phẩm dịch vụ mang lại, nhưng, dài hạn, giá thành sản phẩm cải thiện trình nuôi trồng, thu hoạch, loại nước, sấy trích li dầu hợp Tác giả tin rằng, giá dầu mỏ tăng dần, đến năm 2017/2018 giá thành nhiên liệu từ tảo ngang với giá thành sản phẩm dầu mỏ kết đến năm 2022 giới sản xuất 5,7 tỉ gallon NLSH Có phương pháp nuôi tảo làm nguyên liệu để sản xuất NLSH [14, 22 - 24]: nuôi hồ (open pond/air open system), nuôi bình phản ứng quang-sinh (photo-bioreactor) nuôi phương pháp lên mên từ đường (heterotrophic method) Hiện số nước phát triển nuôi tảo Israel, Pháp, Đức, Anh, Nhật, Trung Quốc, Hoa Kì, v.v Để nuôi tảo (dưới tác dụng ánh sáng) cần có khí CO2 (từ khí thải công nghiệp) chất dinh dưỡng (các nguyên tố N-P-K) Phương pháp lên men không cần ánh sáng Phương pháp lên men đạt suất hàng trăm g/L, phương pháp nuôi hồ đạt g/L Hiện giá thành sản xuất nhiên liệu từ tảo cao, cỡ 20 – 38 USD/gallon (bình phản ứng quang-sinh), cỡ – 17 USD/gallon (trong hồ) Công ty Solix Biofuel (2010) đưa cấu giá thành (USD) nhiên liệu từ tảo nuôi bình phản ứng quang-sinh sau: sấy 0,05; thu vận chuyển CO2 0,4; chi phí khác 0,82; thu hoạch loại nước 8,02; trích li 6,37 Như vậy, giai đoạn nay, công đoạn thu hoạch loại nước (dewatering) tốn thân tảo nhỏ Theo tài liệu [13], ước tính, giá thành sản xuất năm 2010 khoảng 20 USD thì, đến năm 2020 hạ xuống USD/gallon nhờ áp dụng công nghệ tiên tiến Đối với phương pháp nuôi tảo hồ đầu tư sở hạ tầng chiếm 50 % cấu giá thành Năm 2010 sản lượng NLSH từ tảo có 0,6 triệu gallon, đến năm 2015 đạt 554 triệu gallon Và đến năm 2022 tổng sản lượng NLSH từ tảo khoảng 5,7 tỉ gallon phân bố loại sản phẩm theo tỉ lệ sau: diesel 21 %, xăng %, nhiên liệu phản lực 42 %, biodiesel 18 %, ethanol 12 % Về lí thuyết, có nhiều đường sản xuất NLSH từ tảo Kết hợp sơ đồ đề xuất tài liệu [13, 14, 25] đưa sơ đồ (Hình 4) Theo sơ đồ này, tảo nguyên liệu ban đầu thích hợp cho việc sản xuất ethanol biodiesel, nhiên sản xuất nhiên liệu “drop-in” Nhìn chung, chưa có quy trình công nghệ quy mô lớn số trở ngại kĩ thuật, ví dụ, việc thiết kế bình phản ứng quang sinh (photo-bioreactor), thu hoạch xử lí nguyên liệu, v.v…dẫn đến giá thành NLSH cao Trong việc thương mại hóa NLSH hệ thứ ba phải chờ số năm xuất số quy trình công nghệ có khả sản xuất NLSH dạng “drop-in” quy mô thử nghiệm thương mại Điều coi bước ngoạn mục cho nhà nghiên cứu nhà công nghiệp hy vọng lớn lĩnh vực NLSH tương lai không xa Hầu hết trình nhiệt - hóa, ví dụ trình chuyển biomass thành sản phẩm lỏng (BTL) hay trình xử lí biomass hydrogen, mở rộng trình công nghiệp khí hóa trình chế biến dầu mỏ Trong giá dịch vụ logistics gía thành sản xuất xăng, diesel nhiên liệu phản lực sinh học cao so với giá thành sản xuất nhiên liệu từ dầu mỏ sách buôn bán phát thải (emissions trading/cap-and-trade) nhu cầu diesel cao Châu Âu làm cho công ty châu lục ENO, Galp, Neste Oil, Choren xây dựng thiết bị thương mại hóa đưa vào vận hành tương lai gần 906 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Sản xuất hydrogen quang sinh Hydrogen Lên men Bioethanol Aceton Butanol Tiêu hóa yếm khí Methan Hydrogen Khí hóa Khí tổng hợp Nhiệt phân Dầu sinh học Than Khí tổng hợp Lỏng hóa Dầu sinh học Ester hóa chéo Biodiesel Sản xuất điện Điện Chuyển hóa sinh-hóa Tảo Chuyển hóa nhiệt-hóa Phản ứng hóa học Đốt trực tiếp Hình Các đường chuyển hóa tảo thành dạng lượng Các phương pháp hóa - sinh sản xuất NLSH hệ thứ tư bao gồm nhiều trình chuyển hóa sinh vật thành bioethanol, biobutanol nhiên liệu “drop-in” Bởi trình hóa sinh thực chất mở rộng trình lên men, công ty tận dụng thời gian rỗi nhà máy sản xuất ethanol cho trình để giảm giá thành sản phẩm Rất vài năm tới, với chiến lược đó, số công ty thương mại hóa trình sản xuất NLSH hệ thứ tư Tác giả [14] đưa dự báo, năm 2010 sản lượng nhiên liệu “drop-in” khoảng 170 triệu gallon, đến năm 2022 đạt 19 tỉ gallon Một nguyên nhân đưa đến dự báo lạc quan là: có nhiên liệu “drop-in” thỏa mãn ngắn hạn trung hạn yêu cầu động máy bay xe tải vận chuyển đường dài Chính vậy, không quân Hoa Kì hãng công nghiệp lớn cho loại nhiên liệu ‘dropin” đại diện cho NLSH tương lai dài hạn Từ năm 2010 đến năm 2022 tỉ phần xăng từ dầu mỏ thay xăng sinh học tăng từ 4,3 % lên 8,4 %, nhiên liệu phản lực số tương ứng từ 0,1 % lên 8,9 % Đến năm 2022 NLSH hệ ba hệ bốn chiếm khoảng 28 % 88,5 tỉ gallon tổng NLSH Tác giả công trình [14] đưa số lí thú đến lúc giá dầu lên 250 USD/thùng (các công ty chế biến dầu tin thế) thị trường NLSH có doanh thu 567 tỉ USD, riêng thị trường NLSH hai hệ ba bốn chiếm 159 tỉ USD UOP LLC thuộc Tập đoàn UOP (Hoa Kì) công ty tiên phong nghiên cứu phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu “drop-in” hệ ba bốn [26 - 28] 907 Hồ Sĩ Thoảng Triglyceride Chất xúc tác UOP Hydrogen H2O CO2 Chất xúc tác UOP CO2 H2O Propan + n-Parafin Acid béo tự Hydrogen n- isoparafin (Diesel xanh) Chất xúc tác UOP hydrogen Hình Sơ đồ chuyển hóa acid béo triglyceride thành nhiên liệu “drop-in” (quá trình ECOFINING công ty UOP LLC) Sinh khối Ethanol Các loại hạt có dầu Phần sử dụng Giai đoạn chuyển hóa Hóa học Mỡ dầu Ester hóa chéo Hạt Sản phẩm Tinh bột Biodiesel nhiên liệu tương tự Xử lý hydrogen Sinh học Cây có đường Lên men cồn truyền thống Ethanol Butanol Đường Lên men thủy phân sử dụng enzym Phế thải nông nghiệp Cellulose, Hemicellulose Lignin Tiêu hóa kỵ khí Methan Các phương pháp Hình Các phương án chuyển hóa sinh khối rắn thành dạng lượng Hydrocarbon dầu Nhiệt-hóa học thiên nhiên, từ có Chuyển hóa xúc tác thành nhiên Nhiệt phân liệu lỏng loại nhiên liệu mong muốn (xăng, diesel nhiên liệu tương tự, khí tổng hợp, hydrogen) Công ty UOP LLC thương mại hóa trình ECOFINING chuyển hóa dầu thể chuyển thành Cây mỡ Tảo Khí hóa Hình Sơ đồ thể nguồn nguyên liệu chính, đường chuyển hóa dạng NLSH 908 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Trong năm gần (từ 2007), nhiên liệu “drop-in” mục tiêu mà phát kiến công ty hướng tới, đồng thời họ đạt thành tựu hấp dẫn Một số dây chuyền sản xuất thử nghiệm dựng lên với công suất đến 400 tấn/năm Các công nghệ chất tổ hợp số trình chuyển hóa nhiệt, chuyển hóa nhiệt-hóa học với tham gia hydrogen chất xúc tác Ví dụ, từ acid béo triglyceride quy trình sản xuất nhiên liệu green diesel (một loại nhiên liệu “drop-in”) theo sơ đồ công nghệ trình bày hình Nguyên liệu ban đầu cho trình sản xuất nhiên liệu “drop-in” đa dạng, từ dầu thiên nhiên loại sinh khối khác Do nguyên liệu ban đầu chứa oxygen trọng lượng phân tử cao, phản ứng thường phân cắt mạch loại oxygen, phản ứng tiếp tục có tham gia hydrogen hydrogen hóa đồng phân hóa Có thể hình dung chuyển hóa sinh khối rắn thành NLSH, có nhiên liệu “drop-in” hình Công ty UOP LLC thương mại hóa trình ECOFINING chuyển hóa thiên nhiên không ăn (thế hệ thứ hai) thành green diesel, loại nhiên liệu “drop-in”, để sử dụng với tỉ lệ pha trộn bồn nhiên liệu thị trường Do tính tương tự thành phần hóa học, nhiên liệu xanh (green fuel) họ sử dụng cho phương tiện tàng trữ vận chuyển (bồn chứa, đường ống, bơm, xe tải loại ô tô, máy bay) mà không cần thay đổi sở hạ tầng tồn Một ưu việt nhiên liệu “drop-in” sử dụng cho máy bay Một số thử nghiệm tiến hành năm 2008 – 2009 [14] sau: Air New Zealand (2008, từ nguyên liệu jatropha), Continental (2009, jatropha tảo), Japan Air (2009, jatropha, tảo dầu camelina), KLM (2009, dầu camelina) Nói chung, NLSH hệ thứ tư có nhiều ưu điểm so với NLSH hệ thứ thứ hai, ví dụ, so với biodiesel, drop-in diesel chịu thời tiết lạnh tốt hơn, nhiệt trị cao hơn, trị số cetane cao sản phẩm phụ propane có giá trị kinh tế cao glycerin Dự báo [14], năm 2010 sản lượng NLSH qua xử lý hydrogen khoảng 228 triệu gallon đến 2015 đạt 2,3 tỉ gallon Về giá thành nhiên liệu (khoảng 2,7 USD/gallon) cạnh tranh với nhiên liệu dầu mỏ giá dầu khoảng 130 USD/thùng Gia tăng tổng sản lượng NLSH giai đoạn 2010 – 2022 dự báo sau (bảng 2): Bảng Gia tăng sản lượng loại NLSH Sản lượng toàn cầu, tỉ gallon 2010 2015 2022 Ethanol hệ 21,7 32,9 46,3 Biodiesel hệ 4,5 9,0 17,5 NLSH từ tảo (thế hệ 3) 0,3 5,7 NLSH hệ 0,2 3,2 19,0 26,4 45,4 88,5 Tổng Đối với ethanol (thuộc hai hệ thứ thứ hai), năm 2010 chiếm 88 vol.% tổng sản lượng NLSH, từ 2015, việc sản xuất NLSH hệ thứ ba thứ tư vào thương mại hóa, tỉ phần ethanol giảm dần Đến năm 2022, sản lượng NLSH từ tảo (thế hệ ba) đạt 5,7 tỉ gallon, sản lượng NLSH hệ thứ tư đạt 19 tỉ gallon, tổng sản lượng NLSH hai hệ ba 909 Hồ Sĩ Thoảng bốn đạt 14,7 tỉ gallon tương ứng với 28 % tổng sản lượng NLSH, ethanol hai hệ 52,3 % Thực tế, từ 2010 đến 2015, sản lượng ethanol (chủ yếu từ hệ thứ nhất, từ hệ thứ hai sản lượng không đáng kể) giới tăng từ 21,7 lên 32,9 tỉ gallon, chủ yếu Brazil số nước khác; riêng Hoa Kì, sản lượng ethanol tăng nhẹ từ 12,5 lên 15,5 tỉ gallon Tính theo tỉ phần thay nhiên liệu dầu mỏ từ 2010 đến 2022 bioethanol thay 4,3 % 8,4 % tương ứng, biodiesel số 1,5 % 7,4 % tương ứng Từ đến 2022 dạng NLSH hệ ba bốn có tỉ lệ tăng trưởng đáng kể, đặc biệt nhiên liệu phản lực Bảng cho thấy dự báo tỉ phần nhiên liệu dầu mỏ thay hai loại nhiên liệu hệ ba bốn thời điểm năm 2022: Bảng Tỉ phần loại NLSH hệ thay nhiên liệu từ dầu mỏ Nhiên liệu thay Gasoline Diesel Nhiên liệu phản lực NLSH hệ (từ tảo) 0,2 % 0,6 % 2,5 % NLSH hệ 0,2 % 2,5 % 7,0 % Tổng 0,4 % 3,1 % 9,5 % Còn tỉ phần ba loại nhiên liệu dầu mỏ quan trọng xăng, diesel nhiên liệu phản lực thay tổng loại NLSH giai đoạn 2010 – 2022 trình bày bảng Bảng Sản lượng tỉ phần tổng NLSH thay nhiên liệu từ dầu mỏ Xăng Diesel Nhiên liệu phản lực Sản lượng, %* tỉ gallon/năm Sản lượng, %* tỉ gallon/năm Sản lượng, tỉ gallon/năm %* 2010 14,5 4,3 4,2 1,5 - - 2015 22,5 6,3 10,0 3,1 1,5 1,5 2022 32,8 8,4 27,7 7,4 10,9 8,9 *) Sau điều chỉnh theo khác nhiệt trị ethanol xăng Như vậy, tóm lược cân lượng toàn cầu thời gian tới sau: “Thời gian sống” dầu mỏ khí đốt có hạn chưa thể xác định được, trữ lượng xác minh chúng thời kì tăng trưởng; hàng năm lượng dầu khí khai thác thấp trữ lượng gia tăng Có hai yếu tố quan trọng quy định chiều hướng này, là, thứ nhất, công nghệ kĩ thuật khai thác dầu khí ngày tiến để tiếp tục tăng hệ số thu hồi lên đáng kể và, thứ hai, trữ lượng dầu khí xác minh đưa để tính toán “thời gian sống” chủ yếu dầu thông thường (như nhìn thấy) trữ lượng loại dầu khí nằm đá cát lại chiếm tỉ lệ cao dầu thông thường, đồng thời không nghi ngờ mặt đất đáy biển nhiều vỉa dầu khí chưa khám phá Đó chưa kể đến khí hydrate đáy đại dương mà trữ lượng nhiều tất trữ lượng carbon trái đất khám phá khai thác 910 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Riêng than đá trữ lượng lớn; bảo đảm cho nhu cầu lượng giới hàng trăm năm Mặc dầu vậy, giới tìm kiếm dạng lượng để thay dần dạng lượng hóa thạch truyền thống Sức ép cho tìm kiếm đến từ hai phía: cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch chưa phải đến vòng ba - bốn thập kỉ, đến tương lai hình dung gia tăng phát thải khí dioxide carbon với khí thải độc hại khác vừa gây hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên vừa đầu độc môi trường sống nhân loại Sự tìm kiếm tỏ hoàn toàn không dễ dàng, khả bị chệch hướng, phải điều hướng gây chậm trễ nhỏ Bài viết nhằm mục đích thảo luận dạng lượng tái sinh có nguồn gốc hóa học, nhiên dạng lượng khác, lượng mặt trời, lượng gió, lượng địa nhiệt, lượng thủy, hay lượng hạt nhân nhiệt hạch đứng trước thách thức lựa chọn khó khăn không Đối với lượng tái sinh sở chuyển hóa sinh vật (organisms) mà thường gọi nhiên liệu sinh học, sau thập kỉ tìm tòi khám phá, mở sở đáng tin cậy ban đầu để điều chỉnh hướng Sau khỏang thập kỉ phấn đấu, giới sản xuất (năm 2010) 105 tỉ lit NLSH số nhỏ nhoi, kéo theo nhiều hệ lụy mà trước hết tạo nguy khủng hoảng lương thực NLSH hệ thứ hai hứa hẹn giảm áp lực an toàn lương thực không sử dụng sản phẩm ăn được, tranh chấp với lương thực đất, nước, phân bón ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, chưa kể giá thành cao Tuy nhiên, nhược điểm lớn làm hạn chế mở rộng quy mô sản xuất NLSH hai hệ đầu (ethanol biodiesel) chỗ chúng hợp chất chứa oxygen sử dụng chúng tỉ lệ cao pha trộn với nhiên liệu dầu mỏ thay hoàn toàn nhiên liệu dầu mỏ mà không thay đổi sở hạ tầng Ngay pha trộn với tỉ lệ thấp (E5, E10, B5, B10), việc sử dụng hỗn hợp nhiên liệu không kèm theo số thách thức liên quan đến sở hạ tầng Trong bối cảnh đó, NLSH hệ ba bốn, qua nghiên cứu triển khai ban đầu, tỏ nhiên liệu tái tạo có triển vọng thay vô điều kiện nhiên liệu từ dầu mỏ, cho giao thông vận tải GÓC NHÌN TỪ VIỆT NAM Tổng tiêu thụ dạng lượng (%) Việt Nam (2010) Thủy Điện Sinh khối Hình Bức tranh tiêu thụ dạng lượng Việt Nam (2010) Than Khí thiên nhiên Dầu mỏ 911 Hồ Sĩ Thoảng Trong sách “Năng lượng cho kỉ 21- Những thách thức triển vọng”, với đồng tác giả Trần Mạnh Trí (Nhà xuất KH&KT, 2009) trình bày khái quát toàn cảnh tranh lượng giới cho tương lai nhìn thấy được, có Việt Nam Theo thống kê phân tích Cơ quan lượng quốc tế (Hoa Kì) tháng 5/2012 [29], với tỉ lệ dân số khoảng 70 %, cư dân vùng nông thôn, Việt Nam tiêu thụ khoảng 60 % sinh khối, chiếm 36 % tỉ phần lượng nước Sự phân bố tỉ phần dạng lượng thể hình Sau sinh khối chiếm tỉ phần lớn đến dầu mỏ (24 %), than đá (20 %), khí thiên nhiên (11 %) cuối thủy điện (10 %) Như vậy, vai trò phát thải khí nhà kính dạng sinh khối tiêu thụ chủ yếu nông thôn Sẽ tốt lượng sinh khối khổng lồ chuyển thành nhiên liệu lỏng phương án sản xuất NLSH hệ bốn trình bày Đây thách thức, triển vọng đư địa rộng lớn cho việc sản xuất NLSH nước ta tương lai Về than, Việt Nam có trữ lượng lớn (khoảng 225 tỉ tấn), nhiên, phần lớn trữ lượng (210 tỉ than nâu) lại nằm vùng trũng Sông Hồng với độ sâu hàng trăm đến hàng nghìn mét, trải rộng khỏang 3.500 km2 từ Hà Nội đến Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, việc khai thác đề tài bàn cãi chưa có hồi kết Chỉ có trữ lượng than anthracite khoảng 10 tỉ vùng Quảng Ninh thực hoàn toàn khai thác hàng năm hàng chục triệu tấn, có xuất ngày tăng (năm 2010: 24 triệu tấn) [30] Với dự án nhà máy điện Petrovietnam nhà máy điện Vinacomin xây dựng chạy than triển vọng nguồn cung cấp than tương lai thiếu, nhà sản xuất đàm phán để nhập than từ Australia Indonesia khó khăn phải cạnh tranh nhập với Trung Quốc Ấn Độ [31] Cho đến thời điểm Việt Nam nước xuất lượng, nhiên tiềm không lớn Ngoài than bắt đầu khai thác từ thời Pháp thuộc chủ yếu vùng Quảng Ninh, dầu mỏ khí thiên nhiên khai thác thập kỉ gần đây, chủ yếu thềm lục địa đông - nam tây - nam (hình 8) Cuu Long Nam Con Son MalayMalay-Tho Chu Hình Các vùng khai thác dầu khí thềm lục địa đông - nam tây - nam hệ thống đường ống dẫn khí vào bờ Theo đánh giá địa chất địa vật lí, tiềm dầu khí nước ta tập trung bể trầm tích (basin) Sông Hồng (bao gồm phần đồng sông Hồng phần Vịnh Bắc Bộ), Phú Khánh (dọc thềm lục địa miền trung), Cửu Long (thềm lục địa đông - nam, gần bờ), Nam Côn Sơn (thềm lục địa đông-nam xa bờ hơn), Tư Chính (thềm lục địa đông - nam, tiếp nối với Nam Côn Sơn phía đông), Hoàng Sa, Trường Sa Malay - Thổ Chu (thềm lục địa tây nam, tiếp giáp với vùng biển Malaysia Thái Lan) Công việc thăm dò dầu khí 912 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam tiến hành tất bể, nhiên dầu khí khai thác bể Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay - Thổ Chu phần bể Sông Hồng Chính dòng khí công nghiệp Việt Nam khai thác huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình, vào năm 1981 bể Sông Hồng Hiện công việc khai thác dầu khí chuẩn bị tích cực hai bể Sông Hồng (kể biển) Phú Khánh với trữ lượng xác minh hấp dẫn Dòng dầu khai thác vào ngày 26/6/1986 mỏ Bạch Hổ Liên doanh dầu khí Việt Nam - Liên Xô (Vietsovpetro) điều hành đánh dấu cột mốc quan trọng, đưa Việt Nam vào danh sách nước sản xuất xuất dầu mỏ Mỏ Bạch Hổ, với trữ lượng chỗ 600 triệu coi mỏ dầu lớn Việt Nam xếp vào loại mỏ cực lớn giới, nằm bề Cửu Long, cách bờ khoảng 100 km Năm 1995 lần khí đồng hành mỏ Bạch Hổ đưa vào bờ đường ống dài 120 km, công suất tỉ m3/năm, để cung cấp cho nhà máy điện khu vực Bà Rịa, Phú Mỹ, mở đầu cho thời kì Việt Nam sử dụng khí để sản xuất điện Từ cuối thập kỉ 90 đến nay, xung quanh mỏ Bạch Hổ bể Cửu Long có nhiều mỏ dầu khác vào khai thác, sản xuất dầu thô khí đồng hành bổ sung cho khí đồng hành Bạch Hổ Trong khí đó, vùng biển tây - nam từ cuối thập kỉ 90 bắt đầu khai thác dầu khí (ở đây, tỉ phần khí mỏ cao nhiều so với mỏ bạch Hổ; chưa có đường ống dẫn khí phần khí bán cho Malaysia) Vào đầu năm 2000, mỏ khí Lan Đỏ – Lan Tây bể Nam Côn Sơn bắt đầu cung cấp khí thiên nhiên cho nhà máy điện đạm Phú Mỹ với công suất tối đa tỉ m3/năm Lần Việt Nam có khu công nghiệp điện chạy khí thiên nhiên với tổng công suất lên tới 4.000 MW Đến cuối thập kỉ 2000 – đầu thập kỉ 2010 loạt nhà máy điện chạy khí thiên nhiên đưa vào vận hành, đưa tỉ lệ điện khí nước ta lên số khoảng 40 % Đó nhà máy điện Cà Mau chạy khí từ khu vực PM-3 (vùng chồng lấn Việt Nam Malaysia với công suất 1.500 MW) nhà máy điện Nhơn Trạch (Đồng Nai) chạy khí từ Nam Côn Sơn với công suất 1.200 MW Với hợp tác quốc tế rộng rãi, phải kể đến hợp tác với Liên Xô (nay Liên bang Nga), thu hút nhiều công ty dầu khí lớn nhỏ giới tham gia tìm kiếm khai thác dầu khí chục năm nay, ngành dầu khí Việt Nam có hàng chục mỏ dầu khí đưa vào khai thác, đưa sản lượng dầu khí cộng dồn đến lên tới gần 300 triệu quy đổi Tính từ đầu năm 1970 có nhiều công ty dầu khí quốc gia quốc tế vào Việt Nam tham gia hợp đồng thăm dò khai thác dầu khí Một số công ty thành công tìm kiếm thăm dò tiếp đến giai đoạn khai thác, có công ty chừng chuyển nhượng cổ phần hợp đồng lại cho đối tác khác, có công ty không thành công nên phải (rồi số có công ty trở lại tham gia hợp đồng khác) Theo thống kê IEA [29], vào thời điểm đầu 2012 công ty dầu khí quốc tế quốc gia sau hoạt động Việt Nam: ExxonMobil, Chevron, BHP Billiton, Korea National Oil Corporation (KNOC), Total, India's ONGC, Malaysia's Petronas, Nippon Oil of Japan, Talisman, Thailand's PTTEP, Premier Oil, SOCO International, and Neon Energy Sau đấu thầu vào năm 2011, ConocoPhillips chuyển nhượng cổ phần lô 15-1 and 15-2 bể Cửu Long đường ống dẫn khí từ Nam Côn Sơn cho công ty Perenco với giá 1,29 tỉ USD Đối với công ty dầu khí Nga, Zarubezhneft đối tác Petrovietnam Liên doanh dầu khí Việt-Xô từ năm 1981 (hết hạn vào cuối năm 2010) liên doanh dầu khí Việt-Nga (theo hiệp định liên phủ ký vào năm 2010) giữ tên gọi tắt VIETSOVPETRO, công ty TNK-BP (liên doanh Nga Anh), Lukoil Gazprom tham gia hợp đồng bể Nam Côn Sơn bể Sông Hồng TNK-BP mua toàn cổ phần BP Việt Nam bao gồm 35 % cổ phần lô 6-1 bể Nam Côn Sơn, có mỏ khí Lan Đỏ - Lan Tây 33 % cổ phần đường ống Nam Côn Sơn 913 Hồ Sĩ Thoảng Theo số liệu Petrovietnam [32], năm 2010 sản lượng dầu đạt 15 triệu sản lượng khí tỉ m3 (tương đương xấp xỉ triệu dầu) Con số thấp sản lượng dầu cao vào năm 2004 xấp xỉ 17 triệu tấn, nhiên nhà dự báo tin năm Petrovietnam tăng sản lượng dầu lên thêm – triệu tấn/năm nhờ đưa thêm số mỏ vào khai thác [28] Đặc biệt, từ năm 2010 Petrovietnam bắt đầu có dầu khai thác từ nước (Mỏ Nenetsky Nga, mỏ SK-305 Malaysia): năm 2010 0,5 triệu tấn, năm 2011 1,5 triệu Trong năm tới, sản lượng dầu khai thác nước tăng lên Trong năm 2010 gia tăng trữ lượng dầu quy đổi đạt 43 triệu (so với khai thác 15 triệu tấn) Tính chung cho năm 2006 – 2010, gia tăng trữ lượng dầu quy đổi 333 triệu tấn, trong nước 160 – 173 triệu nước 160 triệu Tính đến 2011, Petrovietnam có dự án tham dò khai thác dầu khí 15 nước: Nga, Algeria, Venezuela, Malaysia, Lào, Cambodia, Myanmar, Indonesia, Tunisia, Uzbekistan, Congo, Cuba, Peru, Iran Madagascar [32] Dựa vào số liệu Tạp chí Oil & Gas Journal, tài liệu [29] đưa số liệu trữ lượng dầu Việt Nam hình 9, theo đó, vào thời điểm đầu năm 2012 trữ lượng đánh giá 4,4 tỉ thùng, cao nhiều so với đánh giá trước (chỉ 0,6 tỉ thùng) Trong khu vực Châu Á – Thái Bình Dương, Việt Nam xếp thứ ba Cần lưu ý là, hàng năm việc tìm kiếm thăm dò tiếp tục cung cấp số gia tăng trữ lượng, số liệu thường xuyên cập nhật Việt Nam nhiều vùng biển (và đất liền) chưa khảo sát chưa khảo sát kĩ, chắn số liệu trữ lượng có gia tăng Về cân cung – cầu dầu khí Việt Nam tài liệu [29] đưa số liệu sát với thực tế hình 10 11 Vũ Thanh Hà [33] đưa số liệu nhu cầu nhiên liệu xăng dầu DO năm 2025 sau: Sản phẩm (triệu tấn) 2010 2015 2020 2025 Xăng 13 DO 12 17 24 Về nhu cầu khí, theo số liệu Tổng Công ty khí (PV Gas) thuộc Petrovietnam [34] thì, so với kế hoạch khai thác, đến năm 2015, 2020, 2025 lượng khí thiếu hụt cho nhu cầu nước 1,4 tỉ m3; 3,9 tỉ m3 6,2 tỉ m3 tương ứng, sản lượng khí thiên nhiên tiếp tục tăng Tài liệu [29] dẫn số liệu Oil & Gas Journal đánh giá trữ lượng khí thiên nhiên Việt Nam thời điểm đầu năm 2012 24,7 Tcf (khoảng 700 tỉ m3); số cao đáng kể so với số dẫn tài liệu [5] 600 tỉ m3 Như vậy, số liệu trữ lượng khí Việt Nam giai đoạn cập nhật nhanh chóng, có nghĩa hy vọng tiếp tục tăng trưởng đáng kể Trong thời gian tới, với dự kiến thiếu hụt khí cho công nghiệp mà chủ yếu cho sản xuất điện (hiện chiếm khoảng 90 % lượng khí khai thác), Việt Nam phải nhập khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquified Natural Gas – LNG) từ số nước Qatar, Australia, Nga PV Gas đàm phán với công ty QatarGas Như vậy, Việt Nam có nguồn nhiên liệu khoáng phong phú tiềm lớn, triển vọng thiếu nhiên liệu nhìn thấy tương lai không xa Vì lẽ việc tìm nguồn lượng khác, mà trước hết lượng tái tạo, quan tâm Thực ra, Việt Nam, bách việc tìm nguồn lượng mới, phi truyền thống, phát sinh năm gần đây, nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu, ví dụ, lượng mặt trời, ba, bốn thập kỉ Đến hai dạng lượng tái tạo có nhiều ưu lượng mặt trời lượng gió, dù nhiều thách thức trở ngại, có nhiều thành tựu triển khai, vùng xa xôi, hẻo lánh, biển đảo 914 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Hình Trữ lượng dầu xác minh số nước khu vực Châu Á – Thái Bình Dương Triệu thùng Nghìn thùng / ngày Khai thác Xuất Hình 10 Diễn biến sản lượng khai thác tiêu thụ dầu Việt Nam giai đoạn 1990 – 2011 Tiêu thụ Tỉ khối / năm Khai thác = Tiêu thụ Hình 11 Đồ thị khai thác tiêu thụ khí thiên nhiên Việt Nam giai đoạn 1990 – 2010 915 Hồ Sĩ Thoảng Có thể nói, cuối kỉ trước, nhiên liệu sinh học Việt Nam coi thông tin thời hấp dẫn chưa nhận quan tâm cấp lãnh đạo quản lí khoa học, công nghệ Tuy vậy, năm đầu thập kỉ 2000 nhiều tập thể cá nhân nhà khoa học trường đại học, viện nghiên cứu, công ty, doanh nghiệp tiến hành nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất bioethanol biodiesel từ nguồn nguyên liệu khác nhau, sản xuất biodiesel từ mỡ cá tra (basa), dầu phế thải loại dầu thực vật Cũng có nghiên cứu sản xuất NLSH từ tảo Cho đến năm 2007 Chính phủ có Quyết định 117/2007 QĐ-TTg chủ trương phát triển NLSH Việt Nam giao Bộ CôngThương chủ trì điều hành chương trình Cho đến nay, chương trình thu số kết định, nhiên, nói chung tản mạn, mục tiêu thiếu tập trung, quy mô triển khai hạn chế, trừ việc sản xuất bioethanol từ sắn có lẽ mở rộng nhanh Đối với bioethanol, quy trình sản xuất từ nguyên liệu khác (ở nước ta chủ yếu mía sắn) thành truyền thống, nghiên cứu chủ yếu tập trung vào làm khô ethanol sử dụng ethanol khan với tư cách chất phối trộn với xăng Cho đến sản phẩm E5 (và E10 phép) sẵn sàng cho thị trường tiêu thụ xăng, nhiên khó khăn việc mở rộng thị trường lại nằm khâu logistics (tàng trữ, vận chuyển, phân phối) Theo Võ Thị Hạnh (Viện Sinh học nhiệt đới) [35], 2011 nước ta công suất sản xuất bioethanol lên tới hàng trăm triệu lít/năm, sản lượng ethanol 10 nhà máy đường khỏang 70 triệu tít/năm, lại sản lượng nhà máy từ nguyên liệu sắn lát Theo đăng gần Tạp chí Hoạt động khoa học, số tháng 10/2012 Nguyễn Phú Cường (Bộ Công thương) nước có nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu từ sắn vào hoạt động với công suất thiết kế khoảng 435 triệu lit/năm Đó là: Công ty cổ phần Đồng Xanh Quảng Nam công suất 120 triệu lít/năm, Công ty cổ phần NLSH Miến Trung công suất 100 triệu lit/năm, Công ty TNHH Tùng Lâm Đồng Nai công suất 70 triệu lít/năm, Công ty TNHH Đại Việt, Nhà máy Đăk Tô Hai sở sản xuất sau sản xuất ethanol 96 % Ngoài ra, hai nhà máy sản xuất ethanol từ sắn công suất 100 triệu lít/năm liên doanh Petrovietnam với đối tác Phú Thọ Bình Phước Thực tế, ba nhà máy có tham gia Petrovietnam hai nhà máy Quảng Ngãi Bình Phước vào sản xuất không chạy hết công suất nhiều lí khách quan chủ quan, nhà máy Phú Thọ việc xây dựng chưa hoàn tất Cũng theo tác giả Nguyễn Phú Cường, có nhà máy cồn sinh học Việt-Nhật xây dựng Như vậy, tất nhà máy sản xuất bioethanol vào sản xuất bình thường vào cuối năm 2012 thì, không kể sản lượng nhà máy đường, sản lượng ethanol hàng năm đạt 700 triệu lít, đủ để pha trộn thành 11 trệu xăng E5 5,8 triệu xăng E10 Con số vượt dự báo tác giả [33] đưa trên, chưa có lộ trình thức cho xăng E5, E10, chưa biết đến xăng E5 sử dụng toàn lãnh thổ Việt Nam Đáng lo ngại nữa, báo dẫn trên, tác giả Nguyễn Phú Cường cho biết số tỉnh phê duyệt đầu tư tiến hành xây dựng thêm nhà máy sản xuất ethanol (có kèm theo sản phẩm khác) tổng công suất khoảng 300 triệu lit/năm Không hiểu với sản lượng dư thừa (so với khả tiêu thụ tối đa nước) toán kinh tế-thương mại giải để không bị lỗ Đâu phải hể xăng E5 pháp luật cho phép sử dụng mà sản xuất cho đủ số lượng theo tính toán Công việc quan trọng có tính định làm để đưa xăng E5 đến đối tượng sử dụng Ở thành phố lớn chuyện đơn giản phải phát triển hệ thống phân phối riêng, vùng nông thôn, đặc biệt vùng xa đô thị, việc đưa xăng sinh học đến đối tượng sử dụng lại khó khăn nhiều Như thấy [14], việc đầu tư cho khâu phân phối xăng E5 E10 tốn kém, chưa nói đến phương diện tâm lí thói quen người tiêu dùng, người phân phối, rào cản không nhỏ 916 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam Đối với biodiesel chưa có nhà máy sản xuất quy mô đáng kể Hai nguồn nguyên liệu để sản xuất biodiesel mỡ cá tra dầu thực vật, ra, dầu ăn phế thải (used cooking oil) nguồn nguyên liệu đáng kể sử dụng số công trình sản xuất biodiesel quy mô nhỏ Tổng quan nghiên cứu chế tạo biodiesel từ mỡ cá cá tra Lê Thị Thanh Hương trình bày báo cáo Hội thảo nhiên liệu sinh học TP Hồ Chí Minh [36] Tuy vậy, có dây chuyền quy mô 10.000 tấn/năm Agifish An Giang vào sản xuất Theo tác giả [36], sản lượng cá tra đồng Sông Cửu Long năm 2011 đạt 1,2 triệu cho 240.000 mỡ cá Đó số ấn tượng Trong tương lai, sản lượng cá tra tiếp tục tăng lên nguồn nguyên liệu cho sản xuất biodiesel dồi Mặc dầu vậy, việc sản xuất biodiesel đối mặt với số thách thức không dễ vượt qua, có công nghệ, tính cạnh tranh (hiện giá mỡ cá tra bấp bênh, nói chung cao, không bảo đảm tính khả thi việc sản xuất biodiesel) vấn đề sử dụng sản phẩm phụ glycerol Các nghiên cứu sử dụng dầu thực vật để sản xuất biodiesel Hồ Sơn Lâm tóm lược báo cáo trình bày Hội thảo nhiên liệu sinh học [37] Tác giả cộng Viện khoa học vật liệu ứng dụng (TP Hồ Chí Minh) tiến hành nhiều nghiên cứu đối tượng loại dầu thực vật khác đến kết luận đáng quan tâm sản xuất biodiesel sản phẩm mà trình công nghệ phải tạo đa dạng sản phẩm không bã thải Nguyên liệu ban đầu không đóng vai trò quan trọng, mà công nghệ có ý nghĩa định gía thành sản phẩm tính cạnh tranh sản phẩm tạo Và vậy, có nhiều loại dầu thực vật không ăn sử dụng chúng cho có hiệu đã, đâu cần phải trồng thêm dự án trồng hàng chục ngàn jatropha chủ đề giai đoạn tranh luận chưa có hồi kết Việc vội vàng triển khai trồng jatropha số đề tài dự án bước chưa cân nhắc thỏa đáng Tác giả [37] cho rằng, sản xuất biodiesel từ dầu thực vật Việt Nam không túy tạo nhiên liệu mới, mà chu trình sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên, biện pháp nuôi dưỡng, bảo vệ môi trường tự nhiên, phương cách nâng cao hiệu kinh tế sản phẩm nông nghiệp, góp phần xóa đói giảm nghèo, tạo công ăn việc làm cách bền vững cho cư dân sống vùng khó khăn Trên sở kết thực nghiệm, tác giả đưa sơ đồ cho quy trình công nghệ không bã thải cho trình sản xuất biodiesel sản phẩm “phụ” hình 12 Trong sơ đồ có công đoạn sản xuất xăng hệ từ glycerin Đối chiếu với quy trình ECOFINING UOP LLC thấy giải pháp tiến bộ, kết nối việc sản xuất biodiesel hệ thứ thứ hai với hệ thứ tư Như vậy, hai nhánh NLSH Việt Nam phát triển, không cân xứng; bioethanol bước xa, biodiesel giai đoạn thăm dò để tìm hướng Cho đến nay, hầu hết nghiên cứu thử nghiệm lĩnh vực NLSH tập trung vào nhiên liệu hệ thứ thứ hai Có lẽ nghiên cứu NLSH hệ thứ ba Trường đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh (Báo Thanh niên ngày 12/9/2012), theo đó, thí nghiệm chứng tỏ việc nuôi tảo có khả vừa sản xuất biodiesel vừa giảm thiểu phát thải carbon dioxide Như thấy trên, nhược điểm NLSH hệ thứ cạnh tranh với lương thực nhiều phương diện Ở quy mô quốc gia, chưa nhìn thấy rõ nhược điểm này, nhìn tương lai, điều cần cân nhắc Tuy nhiên, điều cần tính toán kĩ bioethanol biodiesel, dù sản xuất từ nguyên liệu nào, sản phẩm chứa oxygen, nhiên liệu “drop-in” Được biết, sử dụng NLSH hệ thứ thứ hai, đặc biệt ethanol, tỉ lệ pha trộn 10 % với sản phẩm dầu mỏ coi giới hạn cuối 917 Hồ Sĩ Thoảng không muốn cải tạo động Máy bay chứng minh sử dụng Theo tài liệu tham khảo [28], việc thử nghiệm nhiên liệu drop-in cho máy bay đại chứng tỏ loại nhiên liệu hoàn toàn đáp ứng yêu cầu nhiên liệu phản lực Ngoài ra, thay đổi logistics vấn đề khó giải mở rộng quy mô phân phối NLSH hệ hai, cạnh tranh với sản xuất lương thực, loại nhiên liệu chứa oxygen, đó, bị nhiều hạn chế sử dụng NLSH hệ thứ Quan điểm UOP LLC không ủng hộ loại NLSH [26 - 28] Theo phân tích công trình khảo cứu với tham gia hàng loạt công ty nhiên liệu hàng đầu giới nêu [14], giới cần theo đuổi NLSH hệ ba bốn, hệ bốn với tiềm nguyên liệu đa dạng to lớn, đồng thời sản phẩm đồng với sản phẩm dầu mỏ So với sản phẩm dầu mỏ, tính ưu việt loại NLSH chỗ tiêu thụ phần carbon dioxide tạo Thực ra, nguyên tắc, không carbon thừa chu trình khép kín bao gồm trình quang hợp hấp thu trình đốt cháy tạo Hạt có dầu Các chất có hoạt tính sinh học Công nghệ chiết xuất Glyceride tổng Bã hạt SX thuốc trừ sâu SH SX phụ gia cho Diesel, Biodiesel, Xăng Biodiesel thương phẩm Glycerin Glycerin Phân bón Chất tăng trọng cho thức ăn gia súc Xăng hệ SX Biodiesel Cặn đáy Trộn với FO Polymer PHSH Mỡ bôi trơn Hình 12 Sơ đồ nguyên tắc trình sản xuất biodiesel không bã thải (theo tác giả [37]) Như vậy, trữ lượng than đá, dầu mỏ khí thiên nhiên Việt Nam rõ ràng khiêm tốn, trình tiếp tục khám phá gia tăng trữ lượng Trong giới mở nay, cân lượng toàn cầu có vai trò quan trọng quốc gia, có Việt Nam Cho nên, tính toán nhu cầu dạng lượng hóa thạch, không tính đến tranh toàn cầu Hiện chủ đầu tư nhà máy điện tìm cách nhập than, PV Gas tìm nguồn khí thiên nhiên để nhập thêm, bù cho thiếu hụt cung - cầu nước Đó việc làm bình thường Vì vậy, việc phát triển dạng lượng khác, kể lượng nguyên tử, phải đặt lên bàn cân Tuy nhiên, phát triển dạng lượng nào, đặc biệt thứ tự ưu tiên theo lộ trình lại vấn đề không đơn giản NLSH chắn phải đóng vai trò định cân lượng quốc gia, nghĩa phát triển tùy tiện, thiếu 918 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam cân nhắc Chúng ta sau số nước; lợi thế, đặc biệt bối cảnh kinh tế-xã hội phát triển Qua thực tế cần phải rút học cần thiết cho Việc phát triển ạt sản xuất ethanol trạng coi bước vội vàng, chưa tính hết đến thông số toán có nhiều ẩn số Hay việc đưa sách jatropha chưa tính toán kĩ Việt Nam mạnh để phát triển NLSH, nhiên, sách chưa chuẩn dẫn đến hệ khó khắc phục Hơn lúc hết, bối cảnh hội nhập toàn cầu với cạnh tranh liệt thị trường giới tư phát triển kinh tế nói chung phát triển NLSH nói riêng cần phải thay đổi Trong năm qua nước ta phát triển ngành sản xuất thiếu tính cạnh tranh sắt thép, mía đường, xi măng, ethanol Không nên kì vọng vào trợ giá nhà nước Đó tiêu chí công ty sản xuất NLSH giới đặt cho họ Sự trợ giá nên đặt nội doanh nghiệp sản xuất kinh doanh, nghĩa công ty muốn phát triển sản phẩm phải tính đến khả bù lỗ chừng mực chịu đựng giá thành sản xuất sảm phẩm hạ xuống mức thị trường chấp nhận Sự hỗ trợ nhà nước, có, giai đoạn khởi đầu có giới hạn định thời gian lẫn mức độ Như vậy, nước ta, tất dạng lượng tái tạo cần nghiên cứu để phát triển, việc phát triển phải dựa tiêu chí nghiêm ngặt, tiêu chí tiên phải tính hiệu Không nên làm theo nước cách cứng nhắc, mà phải tính toán cụ thể nhiều yếu tố liên quan Theo chúng tôi, hướng bioethanol cần biện pháp khắc phục lệch lạc đà Không nên nghĩ chuyện sản xuất thêm mà việc phải làm tìm cách tiêu thụ với giá phải trả thấp Quy trình công nghệ phải nghiên cứu nâng cao hiệu kinh tế trình sản xuất để nhận thêm sản phẩm phụ Cũng đặt mục tiêu sản xuất số hóa phẩm từ ethanol khả thi, v.v Hướng biodiesel tiếp tục phát triển sở nguồn nguyên liệu có sẵn (ví dụ mỡ cá tra, dầu thực vật), phải tính đến hiệu kinh tế khả cạnh tranh sản phẩm Nói chung, cần giải toán cách tổng thể, không nên nóng vội, chạy theo “phong trào” Để có hướng đắn, phù hợp với đất nước ta, cần khảo sát phân tích kĩ khách quan kinh nghiệm quốc gia công ty xuyên quốc gia Chúng ta khó có điều kiện khởi đầu việc làm tương tự, sau có lợi người sau Phải biết tận dụng lợi để không bị lạc hướng mong đuổi kịp hay tiến sát lưng người ta TÀI LIỆU THAM KHẢO REN21 (2011) - Renewables 2011: Global Status Report, http://www.ren21.net/Portals/97/documents/GSR/GSR2011_Master18.pdf pp 17, 18 "OPEC Share of World Oil Reserves 2010" OPEC 2011 http://www.opec.org/opec_web/en/data_graphs/330.htm PennWell Corporation, Oil & Gas Journal, Vol 105.48 (December 24, 2007), except United States Gas Liquids Reserves, 2006 Annual Report, DOE/EIA-0216(2007) (November 2007) Oil & Gas Journal's oil reserve estimate for Canada includes 5.392 billion barrels (857,300,000 m3) of conventional crude oil and condensate reserves and 173.2 billion barrels (2.754 × 1010 m3) of oil sands reserves Information collated by EIA 919 Hồ Sĩ Thoảng U.S Energy Information Administration (EIA) – U.S Government – U.S Dept of Energy, September, 2011 EIA - International Energy Statistics The World Facebook, Rank Order - Natural gas - proved reserves, accessed in March 2011 Buffett B., Archer D - Global inventory of methane clathrate: sensitivity to changes in the deep ocean, Earth Planet Sci Lett (2004) 185–199 Bibcode 2004E%26PSL.227 185B doi:10.1016/j.epsl.2004.09.005 World Energy Council – Survey of Energy Resources 2010 (PDF) Retrieved on 2012-0824 http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324073504578115152144093088.html? mod=WSJ_hps_MIDDLENexttoWhatsNewsTop; http://online.wsj.com/article/SB10001424127887323894704578114492856065064.html? mod=WSJ_hps_LEFTTopStories 10 "Biofuels Make a Comeback Despite Tough Economy" Worldwatch Institute 2011-08-31 http://www.worldwatch.org/biofuels-make-comeback-despite-tough-economy Retrieved 2011-08-31 11 REN21 (2011) - Renewables 2011: Global Status Report, http://www.ren21.net/Portals/97/documents/GSR/GSR2011_Master18.pdf pp 13–14 12 "IEA says biofuels can displace 27% of transportation fuels by 2050 Washington" Platts, 20 April 2011 13 Dragone G., Fernandes B., Vicente A.A., Teixeira J.A - Third Generation Biofuels from Microalgae, Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology, Mendes-Vilas A (Ed.), Formatex 2010 14 www.greentechmedia.com/ /third-and-fourth-generation-biofuels Joshua Kagan, GreenTech Market Research, June 03, 2010 Third and Fourth Generations Biofuels Technologies, Market & Economics through 2015 15 Nigam P.S., Singh A., Production of Liquid Bioduels from Renewable Resources, Progress in Energy and Cumbustion Science, 2010; In press DOI: 10.1016/j.pecs.2010.01.003 16 Chisti Y - Biodiesel from Microalgae, Biotechnology Advances 25 (2007) 294-306 17 Li Y., Horsman M., Wu N., Lan C.Q., Dubois-Calero N - Biofuels from Microalgae, Biotechnology Progress 24 (2008) 815-820 18 Schenk P., Thomas-Hall S., Stephens E., Marx U et al - Second Generation Biofuels: High-Efficiency Microalgae for Biofuel Production, BioEnergy Research (2008) 20-43 19 Brennan L., Owende P - Biofuels from Microalgae - A Review of Technologies for Production, Processing, and Extraction of Biofuels and Co-Products, Renewable and Sustainable Energy Review 14 (2010) 557-577 20 Mata T M., Martins A A., Caetano N S - Microalgae for Biodiesels Production and other Applications- A Review, Renewable and Sustainable Energy Reviews 14 (2010) 217-232 21 Um B H., Kim Y S - Review: A Chance for Korea to Advance Algal-Biodiesel Technology, J Industrial and Engineering Chemistry 15 (2009) 1-7 920 Thách thức triển vọng nhiên liệu tương lai – góc nhìn từ Việt Nam 22 Chaumont D - Biotechnology of Algal Biomass production: A revew of Systems for Outdoor Mass Culture, J Applied Phycology (1993) 593-604 23 Carlsson A S., van Beilen J B., Moller R., Clayton D - Micro- and Macroalgae: Utility of Industrial Applications, I st ed., Newbury: CPL Press, 2007 24 Pulz O - Photobioreactors: Production Systems for Phototrophic Microorganisms, Applied Microbiology and Biotechnology 57 (2001) 287-293 25 Wang B., Li Y., Wu N., Lan C - CO2 Bio-mitigation using Microalgae, Applied Microbiology and Biotechnology 79 (2008) 707-718 26 www.uop.com › Processing Solutions › Biofuels UOP's refining technology makes real alternative fuels from various biofeedstocks, Workshop on Green Fuels in Vietnam, Hanoi, October 26, 2011 27 www.uop.com › Processing Solutions UOP technologies to produce fuels and chemicals from renewable sources Workshop on Green Fuels in Vietnam, Hanoi, October 26, 2011 28 Ajan Ray - Rapid Thermal Processing (PTP): A Proven Pathway to Renewable Liquid Fuels; and Claudio Antonio Bertilli, Biofuels: Unlocking the Potential, Workshop on Green Fuels in Vietnam, Hanoi, October 26, 2011 29 US Energy Information Administration Independent Statistics & Analysis Last update May 9, 2012 30 Busnesstimes.com.vn., Vietnam Estimated Coal Reserves 31 Source: Vinacomin 2012 32 Source: Petrovietnam, 2011 33 Vu Thanh Ha, Workshop Energy & Environment Partnership – Mekong, Vientiane, October 26-27, 2010 34 Source: Petrovietnam Gas 2012 35 Võ Thị Hạnh, Báo cóa Hội thảo nhiên liệu sinh học Petrovietnam Hội dầu khí Việt Nam tổ chức, Hà Nội, 26/10/2011 36 Lê Thị Thanh Hương, Biodiesel từ mỡ cá tra – Hiện trạng giải pháp, Hội thảo “Nhiên liệu sinh học – Hiện tương lai”, TP Hồ Chí Minh, 26/4/2012 37 Hồ Sơn Lâm, Báo cáo Hội thảo nhiên liệu sinh học Petrovietnam Hội Dầu khí Việt Nam tổ chức, Hà Nội, 26/10/2011 ABSTRACT PERSPECTIVES AND CHALLENGES FOR FOSSIL FUELS AND BIOFUELS IN A FORSEEN FUTURE – A VIEWPOINT FROM VIETNAM Ho Si Thoang Institute of Applied Materials Science, VAST, Mac Dinh Chi, HoChiMinh City, Vietnam Email: hosithoang@gmail.com 921 Hồ Sĩ Thoảng In the review perspectives and challenges for fossil fuels and biofuels in a foreseen future are presented Although the depletion of fossil fuels (oil, gas, coal) should happen in a definite time, so far the total world reserves of these fuels continue to increase, because the incremental growth of proven reserves all the time surpasses their consumption The opportunity of finding new reserves of oil, gas, and coal has not yet exhausted These tendencies have been observed generally for the world as well as for Vietnam in particular Nevertheless, the world has to face the period of declining fossil fuels reserve, which should come in a certain future On the other hand, the utilization of fossil fuels has been indicated to be the reason of global warming phenomenon caused by carbon dioxide emissions In these circumstances, renewable types of energy have been exploited as suitable replacing alternatives for fossil fuels This review is focused on analysis of the development of this kind of fuels, emphasizing advantages and weaknesses of different generations of biofuels A special attention has been dedicated to biofuels of third and fourth generations A relevant discussion on perspectives of further orientation of biofuel development, including for Vietnam, has been done Keywords: fossil fuel, biofuel, biomass processing, ecofining chemistry, green fuel 922