Untitled 34 Soá 6 naêm 2018 Khoa học Công nghệ và đổi mới sáng tạo Ô nhiễm không khí và kiểm soát khí thải Mới đây, WHO đã cảnh báo mức độ ô nhiễm nghiêm trọng tại hàng loạt thành phố lớn trên thế giớ[.]
Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo CơNg NgHệ EuRo ứNG DụNG TRêN CÁC DịNG xE THƯơNG MẠI CủA THACO Tổ chức Y tế giới (WHO) công bố báo cáo, cảnh báo mức độ nhiễm khơng khí nghiêm trọng hàng loạt thành phố lớn giới cướp sinh mạng hàng triệu người Tại vùng tập trung đông dân cư, mức độ ô nhiễm tăng cao, với xuất khói bụi độc hại, phát thải phương tiện giao thơng chiếm đến 60,6% Để góp phần giải vấn đề Việt Nam, Công ty Cổ phần ô tô Trường Hải (THACO) doanh nghiệp dẫn đầu việc ứng dụng công nghệ xử lý khí thải EGR hay SCR tất dịng xe thương mại, đảm bảo tiêu chuẩn phát thải đạt Euro Ơ nhiễm khơng khí kiểm sốt khí thải Mới đây, WHO cảnh báo mức độ ô nhiễm nghiêm trọng hàng loạt thành phố lớn giới cướp sinh mạng hàng triệu người dân tạo áp lực lớn lên dịch vụ y tế phạm vi toàn cầu Dữ liệu khảo sát từ 2.000 thành phố lớn cho thấy, vùng tập trung đông dân cư, mức độ nhiễm tăng cao khí thải loại phương tiện giao thông, bụi bẩn từ cơng trường, khói độc từ nhà máy điện việc đốt củi, than hộ gia đình, nhiễm phương tiện giao thơng chiếm đến 60,6% tổng lượng phát thải Để kiểm soát lượng khí thải phương tiện giao thơng nói chung, ô tô nói riêng, giới xây dựng tiêu chuẩn theo chương trình hay chu trình thử nghiệm có tính 34 chất khu vực quốc tế, cụ thể: Chu trình Mỹ: Là chu trình thử nghiệm để kiểm sốt khí thải tơ dùng cho tiểu bang nước Mỹ số nước khu vực Bắc Mỹ Chu trình thay đổi tùy theo khu vực, California có chu trình LA92, thành phố New York có chu trình NewYork Circle City Chu trình Nhật Bản: Là nước có sản lượng tơ lớn giới, Nhật Bản đặt chương trình kiểm tra khí thải cho riêng mình, gồm chu trình modes, 10 modes, 10-15 modes 13 modes Chu trình Euro: Châu Âu nhiều nước cịn lại sử dụng chu trình Euro, hay cịn gọi chu trình EU phổ biến rộng rãi giới Tại Việt Nam, theo báo cáo trạng môi trường quốc gia Số năm 2018 năm 2016, khí thải từ phương tiện giao thông giới đường chiếm phần lớn tổng lượng phát thải gây ô nhiễm môi trường đô thị, bao gồm nhiều loại khí thải như: SO2, NO2, CO, bụi Trong đó, có đến 70% lượng bụi, 95% lượng hợp chất hữu dễ bay mà mắt thường không quan sát gây nhiễm khơng khí phương tiện giao thơng thải Chính phủ triển khai nhiều giải pháp nhằm hạn chế vấn đề Trong có Quyết định số 49/2011/QĐTTg ngày 1/9/2011 (quy định lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải xe ô tô, xe mô tô hai bánh sản xuất, lắp ráp nhập mới) Công văn số 436/ TTg-CN ngày 28/3/2017 (về việc thực lộ trình áp dụng tiêu chuẩn khí thải theo quy định Quyết định số 49/2011/QĐ-TTg) xe ô tô chạy xăng khoa học - công nghệ đổi sáng tạo loại nhiên liệu khác ngồi diesel (khí thiên nhiên nén CNG, khí hóa lỏng LPG) áp dụng tiêu chuẩn khí thải mức Euro từ 1/1/2017; ô tô chạy nhiên liệu diesel áp dụng tiêu chuẩn khí thải mức Euro từ 1/1/2018 Theo tiêu chuẩn Euro, chu trình thử khí thải tơ bao gồm: i) Chu trình thử ESC (European Steady State Cycle): Chu trình ổn định kiểu châu Âu; ii) Chu trình thử ELR (European Load Respond Test): Thử đáp ứng tải kiểu châu Âu; iii) Chu trình thử ETC (European Transient Cycle): Chu trình độ kiểu châu Âu Tiêu chuẩn phát thải khí độc hại cho chu trình theo tiêu chuẩn Euro Euro thể bảng cho tơ nói chung động nói riêng có phương thức khác nhau: i) Giảm mức độ phát sinh ô nhiễm từ nguồn cách sử dụng loại nhiên liệu khí (CNG, LPG) nhiên liệu sinh học biofuel; ii) Cải thiện q trình cháy động thơng qua việc thiết kế động cháy với phun nhiên liệu điện tử có áp suất phun cao (trên 2000 atm) tạo hoà trộn tốt hỗn hợp nhiên liệu - khơng khí, thường dùng hệ thống phun nhiên liệu điện tử CRDI (common rail direct injection); iii) Xử lý khí thải đường ống thải cách tích hợp thêm cơng nghệ xử lý khí thải loại xe để trung hịa loại khí thải độc hại CO, HC, NOx, hạt muội than PM (Particulate Matter) Bảng giới hạn khí thải chất khí hạt thử ESC ELr Mức Chu trình Thời điểm áp dụng Giá trị giới hạn khí thải chất khí hạt (g/kWh) CO Hc NOx PM độ khói (m-1) Euro ESC + ELR 2017 1,5 0,46 3,5 0,02 0,5 Euro ESC + ELR 2022 1,5 0,46 2,0 0,02 0,5 Bảng giới hạn khí thải chất khí hạt thử ETC Mức Giá trị giới hạn khí thải chất khí hạt (g/kWh) CO NMHc(*) NOx PM Euro 4,0 0,55 3,5 0,03 Euro 4,0 0,55 2,0 0,03 (*)NMHC hydrocacbon không mê tan Công nghệ khí thải đạt tiêu chuẩn Euro cho xe thương mại THACO theo quy định, THACO chủ Ngày giới, xu hướng phát triển công nghệ để cải thiện ô nhiễm môi trường động ứng dụng số cơng nghệ xử lý khí thải tiêu biểu cho xe thương mại trang bị động Để đáp ứng tiêu chuẩn Euro diesel (dựa nguyên tắc kết hợp: Động xe thương mại phải có hệ thống phun nhiên liệu điện tử CRDI, có hệ thống Turbo tăng áp Intercooler) Trong khí thải động diesel, có chất độc hại chủ yếu cần loại bỏ khí NOx PM, xu hướng xử lý khí thải động diesel ngồi việc dùng công nghệ phun nhiên liệu điện tử CRDI lọc hạt muội than DPF (Diesel Particulate Filter), cịn cần cơng nghệ xử lý khí NOx Trong vấn đề này, THACO sử dụng công nghệ: 1) Công nghệ xúc tác khử NOx chọn lọc SCR (Selective Catalytic Reduction); 2) Cơng nghệ hồi lưu khí thải EGR (Exhaust Gas Recirculation) Xử lý NOx theo công nghệ EGR: Là phương pháp giảm nồng độ NOx cách đưa phần khí thải tuần hồn trở lại hệ thống nạp động làm giảm nhiệt độ cháy giai đoạn nhiệt hay làm giảm nồng độ oxy động Diesel Ngồi ra, khí thải tuần hồn cịn làm tăng nhiệt dung riêng hịa khí nên nhiệt độ cháy giảm xuống Mục tiêu việc hạ thông số để ngăn cản trình sinh NOx, giảm nồng độ chất khí thải Bộ EGR có ưu điểm hạn chế phản ứng tạo chất NOx, có khả kiểm sốt tốt q trình cháy giảm nhiệt lượng cần thiết nên giúp giảm lượng khí nạp, tiết kiệm nhiên liệu Tuy nhiên, lượng khí hồi lưu có tính trơ, khơng cháy nên làm giảm nồng độ oxy hỗn hợp, Số năm 2018 35 Khoa học - Cơng nghệ đổi sáng tạo THaCo Frontier K200 đạt tiêu chuẩn khí thải Euro khiến hỗn hợp bị cháy nghèo Sau thời gian sử dụng, van EGR hay bị nghẹt muội than, cần bố trí thêm lọc muội than PDF Nhưng nhìn chung, hệ thống EGR lựa chọn tối ưu, cho dòng xe tải nhẹ bố trí thêm lọc muội than kèm, giúp hiệu xử lý khí thải tốt nhiều Xử lý NOx theo công nghệ SCR: Là hệ thống xúc tác khử NOx chọn lọc, tích hợp hệ thống phun dung dịch DEF (Diesel Exhaust Fluid) DEF có thành phần 32,5% Ure ((NH2)2CO) với độ tinh khiết cao, 67,1% nước tinh khiết 0,4% chất phụ gia khác phun trực tiếp vào dịng khí thải nóng, nhờ nhiệt độ cao làm nước bốc khiến ure dung dịch phân hủy thành amoniac axit isoxianic, qua phản ứng hóa học sinh N2 H2O mơi trường Cơng nghệ SCR cho phép phản ứng giảm NOx diễn trình đốt cháy nhiên 36 liệu, gọi cơng nghệ “chọn lọc” làm giảm mức NOx cách sử dụng amoniac chất khử hệ thống chất xúc tác Phản ứng hóa học gọi “giảm”, DEF chất khử có phản ứng với NOx để chuyển chất nhiễm thành khí N2, nước lượng nhỏ CO2 DEF bị phá vỡ nhanh để tạo ammonia oxy hóa dịng thải Cơng nghệ SCR đạt mức giảm NOx lên tới 90%, đồng thời giảm lượng phát thải HC CO từ 5090% phát thải PM từ 30-50% Các hệ thống SCR kết hợp với lọc muội than DPF để giảm lượng phát thải cho PM Hệ thống SCR cần phải bổ sung chất DEF theo định kỳ dựa hoạt động xe Đối với xe tải nhẹ, DEF nạp theo chu kỳ thay dầu động cơ, với xe tải nặng phụ thuộc vào điều kiện hoạt động, số sử dụng, quãng đường đi, tải trọng yếu tố khác Bộ SCR có ưu điểm tối ưu hóa q trình cháy, nên khả Số năm 2018 tiết kiệm nhiên liệu/năng lượng tốt hơn, không ảnh hưởng đến độ bền động cơ; đặc biệt, ure khơng phải loại hóa chất gây nguy hiểm cho sức khoẻ người Tuy nhiên, hệ thống động sử dụng công nghệ SCR nặng SCR có kích thước trọng lượng lớn; tốn chi phí cho việc mua ure; hiệu SCR cao tốc độ không đổi tải cao, nhiên hiệu chế độ không tải, dừng khởi động; ure chất gây ô nhiễm môi trường nước có hại cho cá Hệ thống SCR lựa chọn tốt cho xe tải trung tải nặng, thường bố trí thêm lọc muội than DPF kèm Ở Việt Nam, dòng xe tải xe bus thường sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, việc lựa chọn phương án khí thải đạt Euro phụ thuộc vào phương pháp thiết kế lựa chọn cấu hình, hay nói cách khác cơng nghệ xử lý khí thải xe thương mại phụ thuộc vào nhà thiết kế nước, kết hợp với nhà cung cấp nước Tùy theo loại xe, chọn hệ thống xử lý khí thải phù hợp ? PXM ... CO NMHc(*) NOx PM Euro 4, 0 0,55 3,5 0,03 Euro 4, 0 0,55 2,0 0,03 (*)NMHC hydrocacbon khơng mê tan Cơng nghệ khí thải đạt tiêu chuẩn Euro cho xe thương mại THACO theo quy định, THACO chủ Ngày giới,... công nghệ để cải thiện ô nhiễm môi trường động ứng dụng số cơng nghệ xử lý khí thải tiêu biểu cho xe thương mại trang bị động Để đáp ứng tiêu chuẩn Euro diesel (dựa nguyên tắc kết hợp: Động xe. .. việc dùng cơng nghệ phun nhiên liệu điện tử CRDI lọc hạt muội than DPF (Diesel Particulate Filter), cịn cần cơng nghệ xử lý khí NOx Trong vấn đề này, THACO sử dụng công nghệ: 1) Công nghệ xúc tác