Đề tài Sử dụng công cụ geosptial để đánh giá tiềm năng sinh khối từ cassava crop của tỉnh Thái Bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC  BỘ MÔN : CÔNG NGHỆ KHAI THÁC CHẾ BIẾN DẦU – THAN ĐÁ BÁO CÁO: SỬ DỤNG CÔNG CỤ GEOSPTIAL ĐỂ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SINH KHỐI TỪ CASSAVA CROP CỦA TỈNH THÁI BÌNH GVHD: Th.S Văn Đình Sơn Thọ SV thực hiện : Đỗ Thị Hoa Lớp : KTCN – K55 MSSV : 20106176 Hà Nội –T4/2013 MỤC LỤC PHẦN I – TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI CỦA TỈNH THÁI BÌNH. 1.1. Tình hình kinh tế TỉnhTB. 1.2. Cơ sở hạ tầng của tỉnh TB. 1.3. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng của tỉnh TB. 1.4. Các nhà máy sản xuất điện tại tỉnh TB. 1.5. Mạng lưới truyền tải của tỉnh TB. PHẦN II – TIỀM NĂNG SINH KHỐI CASSAVA CROP CỦA TỈNH THÁI BÌNH. 2.1. Thống kê sản lượng sinh khối của tỉnh TB. 2.2. Chọn địa điểm, nguyên tắc chọn. 2.3. Thiết lập quan hệ sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất. 2.3.1 Thiết lập theo cự ly. 2.3.2 tiết lập theo khả năng có thể thu thập được nguồn biomass. PHẦN III – KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN. PHẦN II- TIỀM NĂNG SINH KHỐI CASSAVA CROP CỦA TỈNH THÁI BÌNH Giới thiệu chung về Cassava Crop: Cây lương thực sắn (khoai mì) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm .Trung tâm phát sinh cây khoai mì được giả thiết tại vùng đông bắc của nước Brasil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại khoai mì trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965). Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico và vùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ. Bằng chứng về nguồn gốc khoai mì trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di vật thể hiện củ khoai mì ở cùng ven biểnPeru khoảng 2000 năm trước Công nguyên, những lò nướng bánh khoai mì trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963, 1965). Cây khoai mì được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16. Tài liệu nói tới khoai mì ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở châu Á, khoai mì được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G. Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992). Sau đó, khoai mì được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19(Fang Baiping 1992. U Thun Than 1992). Cây khoai mì được du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18 và được trồng trên khắp lãnh thổ nước ta do khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu thổ nhưỡng. Trước đây, sắn được xem là một loại cây lương thực quan trọng cho một bộ phận nông dân Việt Nam. Tuy nhiên, hiện nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cây sắn đã và đang đóng những vai trò rất quan trọng.  Tiềm năng của cây lương thực sắn: Sắn được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới từ 30 độ vĩ Bắc đến 30 độ vĩ Nam với độ cao giới hạn trong khoảng 2.000 m. Sản phẩm từ sắn (củ, thân, lá) được dùng để chế biến ra nhiều loại sản phẩm phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp như: Dược, dệt, hoá dầu thực phẩm, chăn nuôi… Giá trị của cây sắn ngày càng được nâng cao nhờ những ứng dụng rộng rãi của nó. Trong ngành dược, tinh bột sắn được sử dụng làm tá dược trong sản xuất thuốc, biến tính tinh bột sắn cho nhiều sản phẩm có giá trị như đường gluccose, fructose … để làm dịch truyền hoặc các phụ gia cho các sản phẩm khác. Tinh bột sắn còn được dùng để làm hồ vải, làm lương thực, thực phẩm cho người, đặc biệt tinh bột sắn là thành phần không thể thiếu được trong ngành công nghiệp chế biến thức ăn cho nghề nuôi trồng thuỷ sản do nó có độ dẻo cao và không bị tan trong nước. Từ tinh bột sắn có thể chế biến được gần 300 loại sản phẩm khác nhau. Lá sắn dùng để chế biến thức ăn gia súc hoặc dùng để nuôi tằm Eri rất tốt, do chứa nhiều axit amin và một số chất dinh dưỡng. Thân sắn dùng để chế biến cồn, làm giấy, ván ép, chất đốt hoặc làm giá thể trồng nấm … Một trong những ứng dụng có thể nói nổi bật nhất hiện nay của cây sắn là sản xuất xăng sinh học để dùng cho các động cơ đốt trong, không gây ô nhiễm môi trường. đây là hướng phát triển chủ yếu hiện nay. Ơr nước ta những năm gần đây, cây sắn thực sự đã trở thành cây hàng hoá góp phần rất lớn trong công cuộc xoá đói giảm nghèo. Hiện nay cả nước có 53 nhà máy công suất trên 50 tấn tinh bột ngày đêm và khoảng hơn 2.000 cơ sở chế biến thủ công. Sản lượng tinh bột hàng năm xấp xỉ 1 triệu tấn, đóng góp đáng kể cho nền kinh tế quốc dân.  Những thách thức: Cây sắn là cây dễ trồng, khả năng chống chịu tốt, năng suất sinh học cao nhưng việc trồng sắn hiện nay đang đối diện với nhiều thách thức. điều đầu tiên đó là sự suy thoái dinh dưỡng đất trồng sắn. Năng suất sinh học của sắn khá cao nhưng do đầu tư chưa tương xứng nên đất bị mất dinh dưỡng rất mạnh trong lúc đó sự hoàn trả các chất hữu cơ như thân, lá cho đất không đáng kể. Sự rửa trôi dinh dưỡng của đất trồng sắn được ghi nhận là rất lớn do thường được trồng vào đầu mùa mưa với mật độ thấp nên trong 3 - 4 tháng đầu diện tích lá thấp. Tại một số nơi, nông dân thường quản canh vì vậy đất trồng sắn ngày càng bị suy giảm dinh dưỡng. Năng suất tinh bột của cây sắn hiện nay là khá thấp và có xu hướng giảm dần. Mặc khác, sắn thường được trồng trên đất có độ dốc lớn nên quá trình xói mòn rất mạnh làm cho đất bị kiệt quệ dinh dưỡng một cách nhanh chóng. Bên cạnh đó, việc chế biến các sản phẩm từ cây sắn đặc biệt là tinh bột ảnh hưởng đến môi trường nếu không được xử lý tốt. Do sắn thường được trồng chủ yếu tại các nước đang phát triển, nên đi đôi với việc tăng diện tích trồng sắn là diện tích rừng bị mất, đe doạ trực tiếp đến môi sinh, môi trường, góp phần làm biến đổi khí hậu. Mặc dù còn có những hạn chế, thách thức nhưng cây sắn ngày càng được coi trọng và quan tâm đúng mức hơn. Rất nhiều các tiến bộ kỹ thuật đã và đang được áp dụng nhằm tăng năng suất sắn, bảo vệ đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tăng giá trị của các sản phẩm từ cây sắn qua quá trình chế biến. Hy vọng rằng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc canh tác sắn sẽ ngày càng bền vững và đưa cây sắn trở thành một đối tượng quan trọng trong cơ cấu cây trồng của nước ta nói riêng và trên thế giới nói chung. 2.1. Thống kê sản lượng sinh khối Cassava Crop. a) Mật độ : Dựa vào hình dưới được khảo sát qua công cụ Geospatial Toolkit ta dễ thấy sản lượng sinh khối Cassava Crop toàn tỉnh nằm trong khoảng từ 0- 200 (tons/yr) phân bố toàn tỉnh. Với mức sản lượng này thì Thái Bình nằm trong nhóm các tỉnh có mức sản lượng sinh khối Cassava Crop thấp. b) Trữ lượng: Dựa vào hình dưới ta thấy Trữ lượng sản lượng sinh khối trung bình của toàn tỉnh là 37,9 tons /năm.  Cụ thể trữ lượng của các huyện như sau: Huyện (Thành Phố) Trữ lượng (Tons/ năm ) TP Thái bình 37.94 Đông Hưng 37.94 Hưng Hà 37.94 Kiến Xương 37.94 Quỳnh Phụ 37.94 Thái Thụy 37.94 Tiền Hải 37.94 Vũ Thư 37.94 2.2. Chọn địa điểm và nguyên tắc chọn: 2.2.1. Chọn địa điểm: Xây dựng nhà máy sản xuất Cassava Crop tại huyện Vũ Thư –TP Thái Bình.  Latitude : 20.4268  Longitude: 106.243 2.2.2. Nguyên tắc chọn: Với sản lượng sinh khối Cassava Crop thấp cho nên việc chọn và xây dựng nhà máy sản xuât đảm bảo các yêu cầu sau:  Gần đường lưu thông đẻ thuận tiện cho việc lưu thông hàng hóa,..thuận tiện hơn.  Đảm bảo gần vùng nguyên liệu cung cấp cho nhà máy  Khảo sát và xem xét kỹ các công việc cần và đủ , lên kế hoạch cho nhà máy trước và sau khi hoạt động và đề ra các giải pháp sẵn để dự phòng.  Do Thái Bình là tỉnh có sản lượng sinh khối thấp cho nên việc xây dựng nhà máy sản xuất Cassava Crop cũng không nhất thiết là cần nhưng nếu xây dựng nhà máy sản xuất tìm được nguồn cung câp nguyên liệu liên tục sẽ góp phần làm cho nhà máy phát triển và làm cho nên kinh tế của Tỉnh phát triển them và giải quyết được nhu cầu công việc cho người lao động. 2.3. Thiết lập sản lượng sinh khối và năng lượng điện có thể sản xuất: 2.3.1. Thiết lập theo cự ly: Mặc định 100% Obtainable, thay đổi Buffer Distance ( Km) 25 km,50 km,75 km,100 km: Buffer Distance (km) 25 km 50 km 75 km 100 km MJ Net Potential Energy 1,310,400 13,305,600 83,344,800 342,014,400 MWh Potential 72.8 739.2 4630.27 1911.47  Biểu đồ: Biểu diễn quan hệ giữa sản lượng sinh khối với năng lượng điện theo cự ly:  Nhận xét: Qua biểu đồ ta thấy nếu như mặc định 100% Obtainable, thay đổi Buffer Distance ( Km) 25 km,50 km,75 km,100 km , thì quan hệ giữa sản lượng sinh khối với năng lượng điện theo cự ly có chiều hướng tăng dần lên. Qua đó ta thấy nếu cứ tăng dần khoảng cách thì năng lượng điện và sản lượng sinh khối tăng lên . 2.3.2. Thiết lập theo khả năng có thể thu thập được nguồn Biomas: Giữ nguyên Buffer Distance ( Km) và thay đổi % Obtainable:  Mặc định Buffer Distance ( 25km) và thay đổi % Obtainable ( 10% – 90%):  Latitude : 20.4683  Longitude: 106.3252  Gross Potential Energy : 1,142,400 % Obtainable MJ Net Potential Energy MWh Potential 10 114,240 6.35 20 228,480 12.69 0 50,000,000 100,000,000 150,000,000 200,000,000 250,000,000 300,000,000 350,000,000 400,000,000 25 km 50 km 75 km 100 km MJ Net Potential Energy MWh Potential 30 342,720 19.04 40 456,960 25.39 50 571,200 31.73 60 685,440 38.08 70 799,680 44.43 80 913,920 50.77 90 1,028,160 57.12  Biểu đồ: Biểu diễn quan hệ giữa năng lượng điện theo cự ly và khả năng có thể thu hồi được:  Mặc định Buffer Distance ( 50km) và thay đổi % Obtainable ( 10% – 90%):  Latitude : 20.5054  Longitude: 106.5122  Gross Potential Energy : 4,704,000 % Obtainable MJ Net Potential Energy MWh Potential 10 470,400 26.13 20 940,800 52.27 30 1,411,200 78.4 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MJ Net Potential Energy MWh Potential 40 1,881,600 104.53 50 2,352,000 130.67 60 2,822,400 156.9 70 3,292,800 182.93 80 3,763,200 209.07 90 4,233,600 235.2  Biểu đồ: Biểu diễn quan hệ giữa năng lượng điện theo cự ly và khả năng có thể thu hồi được:  Mặc định Buffer Distance ( 75km) và thay đổi % Obtainable ( 10% – 90%):  Latitude : 20.7501  Longitude: 106.3666  Gross Potential Energy : 67,032,000 % Obtainable MJ Net Potential Energy MWh Potential 10 6,703,200 372.4 20 13,406,400 744.8 30 20,109,600 1117.2 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 4500000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MJ Net Potential Energy MWh Potential 40 26,812,800 1489.6 50 33,516,000 1862.0 60 40,219,200 2234.4 70 46,922,400 2606.8 80 53,625,600 2979.2 90 60,328,800 3351.6  Biểu đồ: Biểu diễn quan hệ giữa năng lượng điện theo cự ly và khả năng có thể thu hồi được:  Mặc định Buffer Distance ( 100km) và thay đổi % Obtainable ( 10% – 90%):  Latitude : 21.0004  Longitude: 106.0442  Gross Potential Energy: 339,595,200 % Obtainable MJ Net Potential Energy MWh Potential 10 33,959,520 1886.64 20 67,919,040 3773.28 0 10000000 20000000 30000000 40000000 50000000 60000000 70000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MJ Net Potential Energy MWh Potential 30 101,878,560 5659.92 40 135,838,080 7546.56 50 169,797,600 9433.2 60 203,757,120 11319.84 70 237,716,640 13206.48 80 271,676,160 15093.12 90 305,635,680 16979.76  Biểu đồ: Biểu diễn quan hệ giữa năng lượng điện theo cự ly và khả năng có thể thu hồi được: 0 50000000 10000000 15000000 20000000 25000000 30000000 35000000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MJ Net Potential Energy MWh Potential PHẦN III – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận:  Qua kết quả khảo sát thì thấy rằng Tiềm năng sinh khối Cassava Crop ở mức thấp so với mức tiềm năng khác của toàn Tỉnh Thái Bình.  Với việc thay đổi cự ly thì thấy rõ trên biểu đồ quan hệ giữa sản lượng điện và cự ly có sự thay đỏi theo chiều hướng tăng lên nếu tat hay đổi khoảng cách khảo sát.  Việc thay đổi Mặc định Buffer Distance và thay đổi % Obtainable thì quan hệ giữa năng lượng điện theo cự ly và khả năng có thể thu hồi được cũng có chiều hướng tăng lên.  Nhưng nhìn chung sản lượng Cassava Crop có chiều hướng tăng lên nhưng không đáng kể. Kiến nghị:  Tỉnh thái bình nên tập trung vào việc trồng vào phát triển Cassava Crop của tỉnh.  Tiếp tục nghiên cứu và tìm hiểu các giống cây phù hợp với Tỉnh.