Giải chi tiết chuyên đề Hóa học 11 Cánh diều mới bài 9: Sản xuất dầu mỏ và nhiên liệu thay thế dầu mỏ

Mở đầu: Trữ lượng dầu mỏ của thế giới được dự đoán là bao nhiêu? Những nguồn nhiên liệu nào dùng thay thế dầu mỏ đang được quan tâm hiện nay?

Hướng dẫn trả lời: 

Theo tính toán, tổng lượng dầu mỏ được khai thác trên thế giới ở mức 3 177 triệu tấn vào năm 1990 đã tăng lên khoảng 4 000 triệu tấn vào những năm 2010 và đạt đến 4 437 triệu tấn vào năm 2019.

Một số nguồn nhiên liệu thay thế dầu mỏ: than đá; khí thiên nhiên; đá phiến; hydrogen …

I. Sản xuất dầu mỏ

II. Sản xuất và tiêu thụ dầu mỏ ở Việt Nam

Câu hỏi 1: Tìm hiểu và cho biết các nhà máy lọc dầu Dung Quất và Nghi Sơn hiện nay cung cấp những sản phẩm chủ yếu nào?

Hướng dẫn trả lời: 

Sản phẩm của nhà máy Dung Quất, Nghi Sơn gồm khí hoá lỏng (LPG), xăng, dầu diesel, dầu hoả, nhiên liệu máy bay…

III. Sản xuất dầu mỏ và vấn đề môi trường

Luyện tập: Việc khai thác và vận chuyển dầu khí có thể dẫn tới những ảnh hưởng tiêu cực nào đối với môi trường? Làm thế nào để ngăn ngừa và giảm thiểu các ảnh hưởng đó?

Hướng dẫn trả lời: 

Việc khai thác và vận chuyển dầu khí có thể dẫn tới những ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường:

• Khai thác dầu mỏ dẫn đến biến đổi môi trường xung quanh, các phụ gia sử dụng trong quá trình khai thác là chất có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, việc thay đổi môi trường xung quanh khu vực khai thác dầu mỏ cũng ảnh hưởng mạnh đến sự đa dạng sinh học. 
• Sự cố tràn dầu gây ô nhiễm môi trường: dầu mỏ nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nổi trên bề mặt nước sẽ che phủ mặt biển làm giảm hàm lượng oxygen trao đổi giữa không khí và nước, cùng với đó các chất độc trong dầu làm biến đổi, phá hủy cấu trúc tế bào sinh vật.

Để ngăn ngừa và giảm thiểu các ảnh hưởng cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn sản xuất và vận chuyển để giảm thiểu ô nhiễm.

Câu hỏi 2: Có thể sử dụng giải pháp nào để hạn chế sự lan ra xung quanh của dầu khi xảy ra sự cố tràn dầu trên mặt biển?

Hướng dẫn trả lời: 

Kiểm soát sự cố tràn dầu rất khó, để hạn chế sự lan ra xung quanh của dầu khi xảy ra sự cố tràn dầu trên biển, có thể sử dụng một số phương pháp sau:

- Sử dụng phao quây thấm dầu để ngăn dầu trên mặt nước: Dầu trên mặt nước được thu gom bằng cách khu trú dầu lại trong một giới hạn nhất định bằng hàng rào nổi trên mặt nước. Việc ngăn, quây dầu tràn thường sử dụng phao ngăn chuyên dụng, sau đó nhanh chóng thu gom bằng mọi cách (bơm, hút, vớt thủ công, ...).

- Đốt dầu tại chỗ: Việc đốt cháy phải được thực hiện nhanh chóng trước khi sự cố tràn dầu có thể lan đến một khu vực rộng lớn hơn. Nhưng nhược điểm của việc đốt cháy tại chỗ là khí thải được giải phóng có chứa các chất độc hại có thể gây ra thiệt hại cho không khí đại dương ngoài các sinh vật biển.

- Sử dụng các chất phân tán dầu: Sự khuấy động tự nhiên của nước gây ra sự phân tán dầu. Nhưng quá trình tự nhiên này mất rất nhiều thời gian để dầu có thể được loại bỏ hoàn toàn khỏi bề mặt. Vì vậy để làm tăng nhanh quá trình phân tán của dầu, các chất phân tán dầu được nghiên cứu ra.

- Sử dụng lao động thủ công:Người dân ở các khu vực ven biển và bãi biển có thể giúp đẩy nhanh hoạt động dọn sạch dầu tràn. Bằng cách sử dụng các công cụ đơn giản như cuốc và xẻng, xơ dừa, vải loại bỏ và cô lập khu vực bị ảnh hưởng bởi sự cố tràn dầu. Nhưng nhược điểm của phương pháp này là không triệt để hết vết dầu tràn và chỉ xử lý được trong khu vực phạm vi nhỏ.

IV. Một số nguồn nhiên liệu thay thế dầu mỏ

Câu hỏi 3: Vì sao việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu thay thế cho dầu mỏ đang ngày càng được quan tâm ở tất cả các nước trên thế giới?

Hướng dẫn trả lời: 

Việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu thay thế cho dầu mỏ đang ngày càng được quan tâm ở tất cả các nước trên thế giới, vì dầu mỏ là nguồn nhiên liệu hữu hạn và không thể tái tạo.

Vận dụng: Địa phương em có sử dụng than làm nhiên liệu không? Việc sử dụng than làm nhiên liệu gây ra những tác hại gì đến môi trường? Đề xuất một số nhiên liệu thay thế phù hợp.

Hướng dẫn trả lời: 

Ở địa phương em người ta sử dụng than để đun nấu, chạy máy phát điện, …

Khai thác than và đốt cháy nhiên liệu than gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ con người. Bụi bẩn, sụt lở đất đai là những tác động dễ thấy nhất từ việc khai thác than. Đốt cháy than cho sản xuất điện gây ra lượng khí thải carbon dioxide gần gấp đôi với lượng khí thiên nhiên để sản xuất lượng điện đó, đồng thời còn tạo ra một lượng lớn xỉ than. Ngoài ra, sulfur dioxide sinh ra khi đốt than, ammonia và nhựa than sinh ra trong quá trình luyện cốc … cũng được xem là các tác nhân gây ảnh hưởng đến môi trường.

Một số nhiên liệu phù hợp để thay thế than như khí thiên nhiên, hydrogen …

Câu hỏi 4: Dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên, đá phiến đều thuộc loại nhiên liệu hoá thạch và chúng được xếp vào nhóm “các nguồn năng lượng không được tái tạo”. Giải thích vì sao chúng thuộc nhóm này và kể tên một số nguồn năng lượng tái tạo được mà em biết.

Hướng dẫn trả lời: 

Dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên, đá phiến đều thuộc loại nhiên liệu hoá thạch, đây là những nguyên liệu hữu hạn và không thể tái tạo, Trái Đất mất hàng triệu năm để tạo ra chúng và lượng tiêu thụ đang diễn ra nhanh hơn tốc độ được tạo thành.

- Một số nguồn năng lượng tái tạo được:

+ Năng lượng Mặt trời.

+ Năng lượng gió.

+ Năng lượng địa nhiệt.

+ Năng lượng thủy triều….

Bài tập

Bài 1: Vì sao dầu mỏ được xem là nguồn nhiên liệu quan trọng của thế giới hiện nay? Tìm dẫn chứng để chứng minh ngành công nghiệp dầu mỏ đã góp phần quan trọng vào việc phát triển kinh tế của Việt Nam trong những năm qua.

Hướng dẫn trả lời: 

- Dầu mỏ là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia. Cùng với việc cung cấp nhiên liệu (xăng, dầu diesel, dầu hoả) cho các phương tiện giao thông, các động cơ phát điện,..., dầu mỏ cũng là nguyên liệu chủ yếu của ngành hoá dầu, tạo ra dung môi, phân bón, thuốc trừ sâu, nhựa dẻo, nhựa đường,...

- Dẫn chứng để chứng minh ngành công nghiệp dầu mỏ đã góp phần quan trọng vào việc phát triển kinh tế của Việt Nam trong những năm qua: Kể từ khi được đưa vào khai thác vào năm 1986 tại mỏ Bạch Hổ, dầu thô đã có đóng góp quan trọng vào nền kinh tế của Việt Nam. Trong giai đoạn 2009 – 2013, bình quân nguồn thu từ dầu thô đóng góp khoảng 13,6% tổng thu ngân sách hằng năm. Nguồn thu từ dầu thô đạt 98,1 nghìn tỉ đồng, chiếm 12,1% tổng ngân sách Nhà nước năm 2014 và đạt 62,4 nghìn tỉ đồng (do ảnh hưởng của việc giảm mạnh giá dầu), chiếm 7,1% tổng ngân sách năm 2015.

Bài 2: Hydrogen có thể được sử dụng như là một loại nhiên liệu. Giải thích vì sao nhiên liệu hydrogen ít gây ảnh hưởng tới môi trường hơn so với nhiên liệu hoá thạch. Vì sao hiện nay nhiên liệu hydrogen chưa được sử dụng phổ biến?

Hướng dẫn trả lời: 

Hydrogen có trong thành phần của nước và khi đốt cháy hydrogen lại tạo thành nước nên hydrogen vừa là nhiên liệu sạch và là nhiên liệu vô tận.

Hiện nay nhiên liệu hydrogen chưa được sử dụng phổ biến do chi phí sản xuất cao.