Khi trấu, bã mía, vỏ cà phê... thành điện
Có may mắn được gặp GS.TSKH Phạm Văn Lang, nguyên Viện trưởng viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau Thu hoạch thì mới hiểu được hết sự nhiệt huyết với nghề của ông đã ở tuổi thất thập cổ lai hy. Bà con Long An hẳn không ai có thể quên được chính GS Lang là người đã giúp sấy 200 tấn thóc chạy lũ trong một đêm ngập lụt năm 2001. Toàn bộ số nông sản bị ngập nước này được sấy trong vỏn vẹn 8 tiếng đồng hồ. Không những vậy, nguồn năng lượng giúp sấy khô nông sản ấy lại được sản xuất chính từ những phế phụ phẩm từ nông sản như vỏ cà phê, bã mía, vỏ trấu, vỏ điều, mùn cưa... Chính những đồ tưởng như bỏ đi, chỉ đáng đốt thành tro này lại là nguồn nguyên liệu vô giá sản xuất điện năng, nguồn năng lượng quý báu từng gây đau đầu nhiều thế hệ các nhà khoa học.
GS. TSKH Phạm Văn Lang.
Vừa giới thiệu về mô hình sản xuất điện, nhiệt từ những phế phụ phẩm nông nghiệp tưởng như bỏ đi như vỏ trấu, lõi ngô, bã mía, mùn cưa..., GS Lang cho biết, những năm 1991 - 1992, khi còn đang giữ chức Viện trưởng viện Cơ điện Nông nghiệp (bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn), trong những chuyến công tác vùng đồng bằng sông Cửu Long, ông thấy lúa gạo nhiều, các phế phẩm bỏ tràn lan. Không những vậy, những phế phụ phẩm này tuồn khắp thôn xóm, đồng ruộng, vừa hoang phí, vừa gây ô nhiễm môi trường. Ấp ủ ý tưởng sẽ làm một việc gì đó, cùng thời gian này, ông có dịp trao đổi cùng các chuyên gia Ý và tìm hiểu thông tin tham khảo tài liệu về sản xuất điện từ chất thải sinh khối.
Khi về Việt Nam, GS Lang cùng đồng nghiệp đã về các tỉnh Đồng Tháp, Trà Vinh, Long An để điều tra, thu thập số liệu về nguồn trấu cũng như chất thải sinh khối khác như bã mía, vỏ cà phê, mùn, cưa vỏ quả dừa... nhằm ứng dụng công nghệ "Sử dụng chất thải sinh khối trong sản xuất nông - lâm nghiệp bằng công nghệ đốt tầng sôi để phát nhiệt - điện" khả năng ứng dụng ở trong nước. "Từ năm 1996, đề án "Sử dụng chất thải sinh khối để phát nhiệt - điện" được thông qua. Sau đó, đề án này được thực hiện khi Việt Nam tham gia chương trình hợp tác kinh tế và chuyển giao công nghệ giữa các nước thành viên trong khối ASEAN, với sự hỗ trợ của Australia", GS Phạm Văn Lang cho biết.
Theo GS Lang, trấu là nguồn nguyên liệu giá thành rẻ, tiết kiệm tài nguyên không thể tái tạo, lại bảo vệ môi trường. Hàng năm, ở đồng bằng sông Cửu Long sản xuất khoảng vài chục triệu tấn gạo, trong khi đó, mỗi một tấn thóc xay xát thu được 200kg trấu. Một tấn trấu sẽ tạo ra được xấp xỉ 6 ÷ 8kWh, do đó Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển điện trấu.
Với công suất máy phát điện 50kW đã tạo ra năng lượng và sử dụng trong các khâu tĩnh tại nhà máy. Vì là mô hình, công suất nhỏ, nên dây chuyền chỉ dừng lại ở đó. Dưới sự hướng dẫn của TS. Chu Văn Thiện, các cán bộ nghiên cứu của viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, công nghệ sấy tầng sôi được tiếp tục phát triển dùng khâu làm khô nông sản như sấy cà phê, ngô, sấy lúa ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, ở Tây Nguyên và miền núi phía Bắc. Sử dụng công nghệ sấy tầng sôi, một số đơn vị thành viên của tổng Công ty Xi măng Việt Nam đã đốt trấu để lấy nhiệt làm khô nguyên liệu và tro làm chất phụ gia trong dây chuyền chế biến xi măng.
Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã chọn hệ thống đốt tầng sôi tạo khí nóng với nhiệt độ thích hợp để sấy nông - lâm sản. Hiện đã lắp đặt được 8 lò đốt tầng sôi để sấy cà phê, ngô, sắn tại Sơn La, Hà Tây (cũ), Gia Lai, Nghệ An, sấy lúa ở Long An. Theo thống kê của viện, trên cả nước có khoảng 30 lò sản xuất nhiệt từ phế phụ phẩm nông nghiệp. Việc đốt trấu tạo nhiệt - điện được tiến hành với công nghệ phun cát. Theo đó, cát được thả từ dưới lên, trấu thả chiều ngược lại. Khi hiệu suất cao, kéo một tuốc bin hơi 10 quay máy phát ra điện. Bên cạnh đó, dự án sử dụng công nghệ đồng phát nhiệt - điện bằng chất phế thải sinh khối, dùng lò đốt tầng sôi sử dụng hơi quá nhiệt hoặc đốt trực tiếp.
Vỏ trấu có thể sản xuất ra điện.
Muốn biến phế, phụ phẩm thành điện
Trao đổi với PV báo ĐS&PL, GS Phạm Văn Lang bày tỏ mong muốn mô hình "Sử dụng chất thải sinh khối để phát nhiệt - điện" này sẽ được đầu tư đưa vào sản xuất trọn vẹn, nhằm tạo ra điện từ chính những phế phẩm nông sản, phục vụ đời sống và sản xuất. Tuy nhiên, muốn sản xuất điện rất cần vốn đầu tư trong khi mức hỗ trợ mà dự án nhận được có hạn. Cũng theo GS Lang, khi có nguồn vốn, phương án làm mô hình sản xuất điện có công suất từ 500kW ÷ 1000kWsẽ là khả thi hơn cả trong hoàn cảnh và điều kiện kinh tế - xã hội của nước ta. Tâm huyết với mô hình sản xuất điện hơn 10 năm nay, lúc nào vị giáo sư già cũng đau đáu về một phần còn dang dở của dự án sản xuất điện - nhiệt từ phế, phụ phẩm trong nông -lâm nghiệp.
Việc tận dụng phế phụ phẩm trong nông nghiệp để sản xuất điện phù hợp với điều kiện thực tế của các vùng nông thôn là nơi nào cũng có chất thải sinh khối, nguyên liệu sản xuất điện có sẵn, giá lại rẻ. Điều này cũng sẽ đáp ứng được tình trạng thiếu năng lượng nghiêm trọng tại vùng sản xuất nông nghiệp hàng hóa. "Nông dân nhiều nơi thường đốt bỏ vỏ trấu, mùn cưa, bã mía, vỏ dừa, vỏ cà phê..., việc này rất hoang phí. Đây chính là nguồn tài nguyên lớn. Dự án "Sử dụng chất thải sinh khối để phát nhiệt - điện" đã qua hơn 10 năm nhưng vẫn còn dang dở do thiếu vốn. Chúng tôi rất mong mô hình tiếp tục được nghiên cứu sử dụng, phục vụ đời sống dân sinh. Thà sử dụng tốt phế, phụ phẩm nông nghiệp, tận dụng để sản xuất điện còn tốt hơn tình trạng phá rừng lấy than củi, sấy nông sản như một số nơi đang thực hiện", GS Phạm Văn Lang chia sẻ.
Qua tìm hiểu được biết, hiệu quả môi trường của mô hình trên là phát thải gần như không có khí CO2, không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Thời kỳ sản xuất điện ở Long An và cả khi dây chuyền được chuyển giao tạo nhiệt sấy nông sản đều được nông dân chấp nhận. Ở các vùng chuyên canh sản xuất nông sản, mô hình này như một cứu cánh khi nông sản đến vụ thu hoạch gặp thời tiết mưa lụt. GS Lang cũng ước tính tổng các nguồn phế thải sinh khối trong chế biến nông - lâm sản của nước ta mỗi năm có thể thu gom được khoảng từ 8 - 10 triệu tấn. Để sản xuất 1kWh điện bằng nguồn nhiên liệu này cần khoảng 3 - 4kg chất thải sinh khối. Như vậy, khi được đưa vào sản xuất, mỗi năm sẽ tạo được từ 3,8 - 4 triệu kWh điện và 11 ÷ 12 triệu kWt nhiệt.
Trong những năm gần đây, tăng trưởng, tiêu thụ, đầu tư phát triển năng lượng nói chung và cho đời sống sản xuất của nông dân nói riêng vẫn đang đặt ra nhiều vấn đề bức xúc. Điện cung cấp trong đời sống ở các vùng nông thôn ngày càng tăng cao, tuy nhiên điện sử dụng trong các khâu cơ giới hóa tĩnh tại, bơm nước, chế biến... còn hạn chế. Nghịch lý khi những vùng có nhiều tiềm năng phát điện bằng năng lượng tái tạo hoặc có nhiều chất thải sinh khối lại chưa đủ điều kiện để sử dụng.
Trước tình hình thực tế nước ta, việc khai thác tiềm năng về năng lượng tái tạo từ nguồn phế, phụ phẩm nông - lâm nghiệp là hướng đi mang tính chiến lược, có ý nghĩa lớn về kinh tế, xã hội và môi trường. Nói về những mong muốn trong thời điểm hiện tại, GS.TSKH Phạm Văn Lang cho biết, thực hiện đầy đủ công nghệ này sẽ mang lại lợi ích tổng hợp cho vùng nông thôn nhiều nguyên liệu nhưng thiếu năng lượng. Nhà nước cần hình thành hệ thống chính sách nhằm sử dụng thúc đẩy năng lượng tái tạo nói chung, trong đó có năng lượng từ chất phế thải sinh khối phục vụ tốt hơn cho phát triển nông nghiệp và nâng cao đời sống cộng đồng. Trước mắt là trợ giúp vốn cho một vài cơ sở có nhiều nguyên liệu đầu vào xây dựng dây chuyền đồng phát nhiệt điện tại một vựa lúa gạo ở đồng bằng sông Cửu Long và một vài xí nghiệp chế biến sản phẩm gỗ và gỗ rừng trồng, sấy nông sản tại các tỉnh Tây Nguyên.
Yến Dương
