Sản xuất điện từ... vỏ trấu, mùn cưa

Sau hơn 10 năm nghiên cứu, các nhà khoa học thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (CĐNN&CNSTH) đã bước đầu hoàn chỉnh công nghệ sản xuất điện từ các loại phế phụ phẩm nông nghiệp.

Giờ đây chúng ta không phải đốt bỏ mùn cưa nữa mà có thể sử dụng có ích hơn.

Với việc nghiên cứu thành công công nghệ này, trong tương lai những loại chất thải tưởng như bỏ đi (vỏ trấu, lõi ngô, bã mía...) sẽ có thể sản xuất ra một lượng điện năng tương đối lớn cho con người.

Chất thải có thể sản xuất... thành điện

Hiện nay, các phế phụ phẩm nông nghiệp chủ yếu ở nước ta bao gồm vỏ trấu, lõi ngô, bã mía, mùn cưa, vỏ dừa... với tổng sản lượng lên tới hàng triệu tấn (nếu được tập trung lại). GS-TS.Phạm Văn Lang - nguyên Viện trưởng Viện CĐNN&CNSTH, chủ trì đề tài nghiên cứu cho biết: "So với các nguồn khai thác điện năng lớn từ thuỷ điện, nhiệt điện, nguồn điện năng từ các chất thải nông nghiệp tuy không nhiều. Nhưng nếu tận dụng được nguồn chất thải này sẽ vừa giúp giảm bớt ô nhiễm môi trường, lại vừa có thể cung cấp điện tại chỗ cho các vùng nông thôn, nhất là các vùng sâu, vùng xa...".

Riêng sản lượng trấu có thể thu gom được ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4-1,6 triệu tấn. GS-TS. Phạm Văn Lang tính toán, tổng sản lượng phế thải sinh khối hàng năm ở nước ta có thể đạt 8-11 triệu tấn. So với việc sản xuất điện từ than, công nghệ sản xuất này rẻ và tiết kiệm hơn rất nhiều, bởi nếu sử dụng 2-4 kg chất thải sinh khối sẽ tương đương với 1 kg than antracite (giá 1.000 đồng/kg), trong khi đó giá trấu chỉ bằng 5-10% giá than.

Ngoài ĐBSCL, các khu vực khác như Tây Nguyên cũng có thể cho lượng chất thải sinh khối đạt từ 0,3-0,5 triệu tấn từ cây cà phê. Còn vùng Tây Bắc cũng đem lại tới 55.000-60.000 tấn mùn cưa từ việc khai thác và chế biến gỗ. Đặc biệt là chất thải từ các nhà máy mía đường, hiện tại cả nước đang có đến 10-15% tổng lượng bã mía không được sử dụng vừa gây ô nhiễm môi trường, vừa không được tận dụng. Theo GS. TS. Phạm Văn Lang, bất kỳ loại chất thải nào cũng có thể làm chất đốt để sản xuất ra điện được, vấn đề là người dân phải có ý thức tiết kiệm và thu gom được các chất thải đó.

Mùn cưa, vỏ trấu... thành điện như thế nào?

Sau rất nhiều thí nghiệm, hiện tại Viện CĐNN&CNSTH đã xây dựng được dây chuyền công nghệ FBC-CHP tại Xí nghiệp Chế biến lương thực số 2 (Tổng Công ty Lương thực Long An). Đây là một dây chuyền khá hiện đại với 6 bộ phận chính gồm: nồi hơi và lò đốt, tuốc bin hơi, máy phát, thiết bị trao đổi nhiệt, máy sấy tầng sôi, máy sấy thấp. Nguyên lý làm việc của dây chuyền được tiến hành qua các bước sau. Nước sạch từ hệ thống cấp nước được đưa vào bộ xử lý nước, rồi chảy vào bể chứa. Từ đây, hệ thống bơm sẽ cấp nước cho nồi hơi của hệ thống đốt tầng sôi.

Nhiên liệu được cung cấp cho nồi hơi bằng một bộ phận cấp liệu. Lò đốt tầng sôi làm việc tạo ra một nhiệt lượng cung cấp hơi nước có áp suất cao, với lưu lượng nước đạt 2.500kg/giờ và kéo tuocbin quay máy phát điện phát ra điện áp, cung cấp cho nhà máy điện hoặc máy sấy. Điện áp này đạt 220/380V, công suất có thể đạt 50kW. Không chỉ sản xuất được ra điện, dây chuyền này còn dùng được để sấy nông sản với công suất đạt khoảng 8 tấn/giờ vì nguồn nhiệt sinh ra trong quá trình này rất lớn.

Tuy giá thành sản xuất điện từ công nghệ này cao hơn thuỷ điện (chi phí hết khoảng 1.500USD/MW, song theo đánh giá của các nhà khoa học thì giá thành trên vẫn còn rẻ hơn rất nhiều so với các nguồn nguyên liệu hoá thạch (khoảng 10-30%). GS-TS. Phạm Văn Lang cho biết: "Đến nay, Viện đã xây dựng được 7 lò sấy và phát nhiệt ở các tỉnh Long An, Kiên Giang, TP. HCM, Gia Lai... Tuy nhiên, công nghệ này còn đang trong quá trình nghiên cứu, nếu muốn mở rộng ra cần phải có sự giúp sức của Nhà nước và các doanh nghiệp, mới có thể xây dựng được các dây chuyền này".

Để sản xuất 1kWh điện bằng nguồn nguyên liệu này, cần khoảng 3-4kg chất thải sinh khối. Như vậy, mỗi năm cả nước cũng có thể sản xuất ra 3,8-4 triệu kWh điện và khả năng phát nhiệt cũng có thể đạt 11-12 triệu kWt.