Những lo ngại về cung có hạn và những tác động tiêu cực đến môi trường đã thúc đẩy kì vọng về việc thay thế phần lớn nhiên liệu hóa thạch bằng nhiên liệu sinh học. Đối với các quốc gia Bắc Âu, một giải pháp thay thế khả thị cho nhiên liệu hóa thạch là diesel sinh học (biodiesel) được sản xuất từ hạt cải dầu. Thành phần biodiesel từ hạt cải dầu là ester của các acid béo, ví dụ như C17H33COOCH3. Phản ứng đốt cháy 1 L nhiên liệu biodiesel có thể giải phóng 9,1 kWh năng lượng và một cảnh đồng cải dầu rộng 1 ha có năng suất trung bình hàng năm là khoảng 500 L biodiesel.
a) Viết phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy hoàn toàn ester C17H33COOCH3.
b) Mỗi mở ruộng cái dầu có thể cung cấp bao nhiêu năng lượng (tỉnh theo đơn vị kWh/(m² năm)) dưới dạng biodiesel?
c) Giả sử mỗi m² mặt đất ở khu vực này sẽ tiếp nhận 900 kWh năng lượng Mặt Trời mỗi năm và 10% trong đó có thể chuyển hóa thành điện năng nhờ các tấm pin Mặt Trời.
Hãy đưa ra ước lượng và so sánh liệu việc trồng cây cài dầu để sản xuất biodiesel hay lắp các tấm pin Mặt Trời sẽ thu được nhiều năng lượng hơn?
d) Theo ước tính vào năm 2010 thì quá trình đốt cháy diesel truyền thống tại một quốc gia Bắc Âu có diện tích 45.200 km² đã giải phóng khoảng 22.000 TJ năng lượng (nhiệt năng). Hãy ước tính diện tích cánh đồng cải dầu cần thiết để tạo ra nguồn năng lượng như vậy. Từ đây, đưa ra đánh giá về tính khả thi của việc chỉ sử dụng biodiesel có nguồn gốc địa phương làm nguồn cung năng lượng chính.
Cho biết: 1 kWh = 3,6.106 J; 1 TJ (terajoule) = 1012 J; 1 ha = 10 000 m².