HOME

PublicationNKK Lab-Research Introduction

Hãy di chuyển xuống để đọc bản dịch tiếng Việt!
Please scroll down to read Vietnamese translation!


Nhu Quynh DiepVietnam


I am a PhD student in the Graduate School for International Development and Cooperation, Hiroshima University. My research is titled “Pre-feasibility study of bio-ethanol production from agricultural residues in Vietnam”. This research is supervised by Prof. Nobukazu Nakagoshi of Hiroshima University and Prof. Kin-ya Sakanishi of Biomass Technology Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).


Generic diagram for ethanol production from biomass


I am interested in the world’s efforts to deploy the production and utilization bio-fuels which are clean and infinite energy sources produced from biomass that is carbon neutral and renewable. Promoting the production and utilization of bio-fuels has been considered as one of the routes to address the world’s energy security and climate change concerns.
In recent years, due to rising environmental concerns and increasing oil prices, bio-ethanol has become a viable and realistic alternative in energy markets, and to date is the most widely produced form of bio-fuels in the world.  Global production of bio-ethanol increased from 17.25 billion liters in 2000 to over 46 billion liters in 2007. Currently, bio-ethanol is mainly produced from sugar cane, corn, grains, and is mostly used in the transportation sector. The current biomass for producing ethanol is a food source for humans and animals thus has been blamed for causing food insecurity. To avoid weakening food supplies, the recent trend is for sustainable production of bio-ethanol using inedible biomass that could be converted to ethanol-fermentable sugars for ethanol production, that is lignocellulosic biomass (forest residues, agricultural residues, and dedicated crops)- the most abundant and cheapest biomass everywhere.
To date, technology for lignocellulosic ethanol production is not yet ready for large-scale production. Major challenges to improve ethanol yield and reduce energy consumption at the pretreatment step and the biological conversion step remain. Additionally, the need for high capital investment and delivered biomass costs make it more difficult to compete with gasoline or even with other traditional bio-ethanol costs. However with recent advanced technology advancements and further underway research to overcome technological challenges, as well as strategies for selecting suitable biomass, plant locations, it is anticipated that lignocellulosic ethanol will be widely produced in the near future.
Vietnam, like many agriculture-oriented economies, has a plentiful supply of agricultural residues, which still contribute a significant share of total energy supply. The traditional utilization of this biomass should be shifted to modern processes in order to be more energy efficient and reduce environmental problems. In 2007, Vietnamese Government started promoting research, developing bio-fuels production technologies, especially bio-ethanol to partly replace imported gasoline. In 2009, a pilot plant supported by JICA for producing ethanol from rice straw was built in the South of Vietnam for promoting research and developing technologies for cellulosic ethanol production using the abundant biomass supplies from the Mekong Delta area. Nevertheless, to promote cellulosic ethanol production in Vietnam, additional concerns other than conversion technologies should be addressed. Based on the above, I am undertaking research with the following aims:

  1.  Discover the potential of agricultural residues (rice straw, rice husks, sugarcane bagasse, cassava waste, etc.)  for ethanol production in Vietnam
  2. Indentify the appropriate biomass  for ethanol production
  3. Propose the location to develop ethanol facilities with an optimal plant size
  4. Sensitivity analysis of ethanol production cost via techno-economic analysi

This work is expected to provide useful information to assist interested parties and bio-energy policy makers during the initial stage of evaluating the potential for development of a cellulosic ethanol facility in Vietnam.


Technical term:

  • Lignocellulosic biomass - the biomass has cellulose, hemicelluloses and lignin in its composition.
  • Dedicated crops - crops are cultivated for bio-fuels production purpose, such as fast growingplants (switch grass, willow, hybrid poplar,…) with good composition for producing ethanol.
  • Bagasse - the fiber left over after the juice has been squeezed out of sugarcane stalks
  • Delivered biomass cost = biomass cost + transportation cost.

Publication HOME

Giới thiệu đề tài nghiên cứu

Tôi hiện nghiên cứu sinh tại Khoa sau đại học về Hợp tác Phát triển Quốc tế, Đại học Hiroshima. Nghiên cứu của tôi có tiêu đề "Nghiên cứu tiền khả thi của việc sản xuất ethanol sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp tại Việt Nam". Nghiên cứu này được hướng dẫn bởi Giáo sư Nobukazu Nakagoshi của Đại học Hiroshima và Giáo sư Kin-ya Sakanishi Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Sinh khối,  Viện Công nghiệp Tiên tiến về Khoa học và Công nghệ (AIST).
Tôi quan tâm đến những nỗ lực của thế giới trong việc  triển khai sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học là nguồn năng lượng sạch và vô hạn được sản xuất từ
​​sinh khối là nguồn carbon trung tính và tái tạo. Đẩy mạnh sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học đã được coi là một trong những giải pháp để giải quyết vấn đề an ninh năng lượng của thế giới và vấn đề biến đổi khí hậu.
Trong những năm gần đây, do gia tăng mối quan tâm về môi trường và tăng giá dầu, ethanol sinh học đã trở thành một lựa chọn khả thi và thực tế trong thị trường năng lượng, và cho đến nay là ethanol là dạng  nhiên liệu sinh học được sản xuất rộng rãi nhất trên thế giới. Sản xuất ethanol sinh học đã tăng từ 17,25 tỷ lít vào năm 2000 hơn 46 tỷ lít trong năm 2007 trên toàn cầu. Hiện nay, ethanol sinh học chủ yếu là sản xuất từ
​​mía đường, ngô, ngũ cốc, và chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải. Sinh khối hiện hành đối với sản xuất ethanol là nguồn thức ăn cho con người và động vật do đó đã bị đổ lỗi gây mất an ninh lương thực. Để tránh ảnh hưởng này,  xu hướng gần đây để sản xuất bền vững ethanol sinh học là  sử dụng sinh khối không ăn được có thể được chuyển đổi sang đường để lên men ethanol, đó là sinh khối có bản chất là lignocellulosic (ví dụ: phế liệu từ khai thác rừng, các phụ phẩm nông nghiệp, và các loại cây trồng chuyên dụng) loại sinh khối này rất dồi dào về khối lượng, rẻ và có ở khắp mọi nơi.
Đến nay, công nghệ để sản xuất ethanol lignocellulose là chưa sẵn sàng cho sản xuất quy mô lớn. Những thách thức lớn để cải thiện năng suất  ethanol và giảm tiêu thụ năng lượng ở bước tiền xử lý và bước đường hóa, lên men. Ngoài ra, sự cần thiết phải đầu tư vốn cao và chi phí mua và vận chuyển đến nhà máy làm cho giá ethanol khó cạnh tranh với xăng hoặc thậm chí với chi phí sản xuất ethanol sinh học truyền thống khác. Tuy nhiên với tiến bộ công nghệ tiên tiến gần đây và các nghiên cứu đang được tiến hành để vượt qua thách thức công nghệ, cũng như chiến lược để lựa chọn sinh khối phù hợp, địa điểm nhà máy, người ta dự đoán rằng ethanol từ lignocellulose sẽ được sản xuất rộng rãi trong tương lai gần.
Việt Nam, như nhiều nền kinh tế theo định hướng nông nghiệp, có nguồn cung cấp phong phú các phụ phẩm nông nghiệp, nguồn phế phẩm này đóng góp một phần đáng kể trong tổng nguồn năng lượng tiêu thụ ở Việt Nam. Việc sử dụng truyền thống sinh khối này nên được chuyển sang quá trình hiện đại để tiết kiệm năng lượng và giảm nguy cơ ô nhiểm môi trường. Trong năm 2007, Chính phủ Việt Nam bắt đầu xúc tiến nghiên cứu, phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học, đặc biệt là ethanol sinh học để thay thế một phần xăng dầu nhập khẩu. Trong năm 2009, một nhà máy thí điểm được hỗ trợ bởi JICA cho sản xuất ethanol từ rơm rạ được xây dựng ở miền Nam Việt Nam để thúc đẩy nghiên cứu và phát triển công nghệ để sản xuất ethanol từ nguyên liệu cenlulose  bằng cách sử dụng các nguồn phế liệu sinh học phong phú từ khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, để thúc đẩy sản xuất ethanol từ cellulose tại Việt Nam, mối quan tâm khác bên cạnh công nghệ sản xuất cần được phân tích, đánh giá. Do vậy, đề tại được đặt ra với các  mục tiêu nghiên cứu sau đây:

     - Khám phá tiềm năng của phụ phẩm nông nghiệp (rơm, trấu, bã mía, bã sắn thải, vv) để sản xuất ethanol tại Việt Nam
   -  Chọn sinh khối thích hợp để sản xuất ethanol
    - Đề xuất các vị trí để phát triển các cơ sở sản xuất ethanol với một quy mô nhà máy tối ưu
    - Phân tích chi phí sản xuất ethanol thông qua đánh giá kinh tế-kỹ thuật


Công trình này dự kiến
​​sẽ cung cấp thông tin hữu ích để hỗ trợ các bên liên quan và các nhà hoạch định chính sách phát triển năng lượng sinh học trong giai đoạn ban đầu nhằm đánh giá tiềm năng cho sự phát triển cơ sở sản xuất ethanol từ cellulose tại Việt Nam.

Publication HOME