Khoa học công nghệ

Năng lượng tái tạo từ bã mía

 

 
7 sinh viên đến từ khoa Công nghệ Vật liệu, khoa Môi trường và Tài nguyên thuộc trường Đại học Bách khoa, Đại học quốc gia TP HCM, nhóm đề xuất ý tưởng tận dụng bã mía bỏ đi chế tạo than giàu năng lượng có thể cháy lâu và thải ít CO2 với giáo viên và nhận được sự ủng hộ.

Sinh viên Nguyễn Đức Tài, trưởng nhóm nghiên cứu.

Chia sẻ về ý tưởng dùng phụ phẩm nông nghiệp làm than sinh học, Nguyễn Đức Tài, trưởng nhóm Biochar House kể, nhiều lần quan sát người nông dân ủ trấu để kho cá hoặc làm bánh tráng, thấy nhiệt độ được duy trì rất lâu. Trên thế giới, các loại than sinh học nguồn gốc tự nhiên đã có hàng nghìn năm cũng hình thành trong các miệng núi lửa cháy âm ỉ trong điều kiện thiếu oxy. Tài đặt câu hỏi, đây có phải một loại nhiên liệu giàu năng lượng? Tìm đọc các tài liệu, Tài nhen nhóm ý tưởng sẽ làm ra một loại than sinh học mang nhiều ưu điểm từ phụ phẩm nông nghiệp.

Qua tìm hiểu nhóm nghiên cứu được biết biochar (than sinh học) về mặt hình thức là từ hydrochar (than hydro) giúp giữ lại carbon trong quá trình đốt các sản phẩm gốc thực vật, tạo carbon trung tính (tuần hoàn), giảm carbon phát thải và hiệu ứng nhà kính.

Lý thuyết là thế, nhưng để tạo ra viên than có tính năng tạo nhiệt nhưng thải ít carbon cần tính toán tỷ lệ cấp phối bã mía để sản phẩm giữ nguyên hình dạng sau khi ủ nhiệt không dễ. Nếu viên than có cấu trúc xốp quá lớn thì cơ tính sẽ yếu và ngược lại. Vì vậy bài toán đặt ra tìm công thức cân bằng, sản phẩm vừa chắc lại vừa xốp, có cấu trúc lỗ liên thông để than đạt nhiệt năng tốt nhất.

Sau hơn một năm nghiên cứu, đến cuối năm 2019, nhóm sinh viên hoàn thiện quy trình cấp phối, tạo viên và ủ nhiệt bã mía, có cấu trúc lỗ xốp liên thông tự nhiên với diện tích mỗi lỗ nhỏ hơn 1 micromet. Hiện nhóm đã tạo được sản phẩm than sinh học, viên tạo hình vẫn giữa được cơ tính khi đốt cháy.

Để làm than biochar, nhóm nghiên cứu dùng bã mía (hoặc trấu, xơ dừa...) nghiền nhỏ, phơi nắng để giảm độ ẩm, đưa vào sấy khô. Nguyên liệu sau đó được cấp phối phù hợp với phụ gia nhằm đảm bảo cơ tính để tạo viên và ủ nhiệt carbon hóa, thu được than sinh học. Than sinh học khi ủ nhiệt đã được làm giàu carbon, hydro và nitơ, loại bỏ ẩm, có nhiệt trị cao hơn than nướng BBQ hay than đá.

Theo nhóm nghiên cứu, loại than này giúp lưu giữ và cố định carbon, giảm phát thải carbon, giảm hiệu ứng nhà kính, giúp chống biến đổi khí hậu.

TS Phạm Trung Kiên, Khoa Công nghệ Vật liệu, Đại học Bách khoa TP HCM, giảng viên hướng dẫn cho biết, than sinh học có thể dùng trong các nhà máy, khu công nghiệp cần nhiệt như sấy, máy phát điện, làm nhiên liệu cho các nhà máy xi măng sử dụng để thay thế than nhập khẩu. Ở Việt Nam, bã mía được tận dụng để đốt phát điện lò hơi, các nghiên cứu làm than sinh học tương tự cũng đã có. "Khác biệt của nhóm là sử dụng nguyên liệu này để đốt ủ nhiệt, không phát thải ra môi trường, sản phẩm cuối cùng có phổ ứng dụng rộng", TS Kiên nói.

Dự kiến trong năm 2022, nhóm tiếp tục thử nghiệm các cấp phối ủ nhiệt khác nhau từ các phế phẩm nông nghiệp như xơ dừa, mạt gỗ, trấu... nhằm tăng nhiệt trị của than sinh họa và đa dạng hóa nguồn nguyên liệu.

PVhttps://nangluongsachvietnam.vn/d6/vi-VN/news/Nang-luong-tai-tao-tu-ba-mia-6-8-13818
Để có thể bình luận, xin vui lòng đăng nhập

KHCN21. KINH NGHIỆM THỰC HIỆN KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG TẠI CƠ SỞ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRỌNG ĐIỂM

08/01/2022

Năng lượng là một trong những yếu tố hết sức quan trọng góp phần phát triển kinh tế xã hội của nước ta. Xu hướng tiêu thụ năng lượng trong hoạt động sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt của cộng đồng ngày một gia tăng đã đặt ra hai vấn đề trọng tâm về năng lượng.

KHCN20. HOẠT ĐỘNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG VÀ CÔNG NGHỆ, GIẢI PHÁP TRONG LĨNH VỰC RƯỢU BIA NƯỚC GIẢI KHÁT TẠI VIỆT NAM

08/01/2022

Sản xuất và tiêu thụ bia ở nước ta đang có những bước phát triển mạnh trong những năm gần đây.

KHCN19. HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG – EMS TRONG CÁC TÒA NHÀ THƯƠNG MẠI VÀ NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP

08/01/2022

Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, ngành năng lượng Việt Nam đã có những bước tiến vượt bậc trong những năm qua. Hệ thống năng lượng Việt Nam đang ngày càng phát triển và hoàn thiện cả về quy mô và hiệu quả.

KHCN18. THỰC TRẠNG TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG TRONG NGÀNH DỆT MAY Ở VIỆT NAM VÀ TIỀM NĂNG, GIẢI PHÁP THÚC ĐẨY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ

08/01/2022

Dệt may là một trong những ngành công nghiệp xuất khẩu có kim ngạch và tỷ lệ tăng trưởng cao nhất ở Việt Nam. Trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế với nhiều hiệp định thương mại quan trọng mới được ký kết trong thời gian qua, ngành dệt may đứng trước cơ hội lớn cũng như các thách thức đáng kể, đòi hỏi phải áp dụng những biện pháp toàn diện, nhất là trong cải tiến công nghệ và tiết kiệm năng lượng. Khái quát những vấn đề trên, bài viết nêu lên thực trạng và tiềm năng tiết kiệm năng lượng, bên cạnh đó là những giải pháp thúc đẩy tiết kiệm năng lượng chung cũng như mang tính đặc thù của ngành sản xuất quan trọng này.

KHCN17. HOẠT ĐỘNG THỬ NGHIỆM VÀ DÁN NHÃN NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG VẬN TẢI

08/01/2022

Thế giới đã và đang triển khai rộng rãi việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với xe cơ giới thông qua các Chương trình dán nhãn năng lượng, quy định mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu, đánh thuế nhiên liệu, lái xe sinh thái, chương trình bảo dưỡng xe, v.v. Hoạt động này cũng rất được quan tâm tại Việt Nam với những đặc điểm, lộ trình và bước đi thích hợp như được khái quát trong bài báo này.

KHCN16. KINH NGHIỆM CỦA CÁC CÔNG TY DỊCH VỤ NĂNG LƯỢNG (ENERGY SERVICE COMPANY – ESCO) TẠI VIỆT NAM

22/12/2021

Với xu hướng chi phí năng lượng tăng cao tại câc cơ sở sử dụng năng lượng, đầu tư vào tiết kiệm năng lượng ngày càng hấp dẫn. Và ESCO đang là một mô hình kinh doanh đầy tiềm năng trong tương lai.