Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh đồng tháp

Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm dần và được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu thuận lợi hơn.. Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông ngh

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

LỜI MỞ ĐẦU 1

MỞ ĐẦU 2

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục đích của đề tài 2

3 Nội dung của đề tài 2

4 Giới hạn của đề tài 2

5 Phương pháp thực hiện 3

5.1 Phương pháp thu thập tài liệu 3

5.2 Phương pháp điều tra khảo sát 3

5.3 Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng 3

5.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 3

5.5 Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP 4

1.1 Định nghĩa về phế phẩm nông nghiệp 4

1.2 Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp 4

1.3 Phân loại phế phẩm nông nghiệp 4

1.3.1 Bã nông nghiệp 4

1.3.2 Chất thải từ chăn nuôi gia súc 5

1.4 Thu gom, xử lý và tái chế phế phẩm nông nghiệp 5

1.5 Tổng quan về rơm rạ 6

1.5.1 Nguồn gốc của rơm rạ 6

1.5.2 Hiện trạng rơm rạ tại Việt Nam 8

1.5.3 Ứng dụng của rơm rạ hiện nay 9

1.5.3.1 Sử dụng rơm rạ trồng nấm 9

1.5.3.2 Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ 11

1.5.3.3 Sử dụng rơm rạ sản xuất dầu sinh học 12

1.5.3.4 Sử dụng rơm rạ tạo ra điện 17

1.5.3.5 Sử dụng rơm trong thủ công mỹ nghệ 17

1.6 Tổng quan về vỏ trấu 19

1.6.1 Nguồn gốc của vỏ trấu 19

1.6.2 Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam 20

1.6.3 Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay 21

1.6.3.1 Sử dụng làm chất đốt 21

1.6.3.2 Dùng vỏ trấu để lọc nước 23

1.6.3.3 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu 23

1.6.3.4 Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ 24

1.6.3.5 Aerogel vỏ trấu- Mặt hàng công nghệ cao 25

1.6.3.6 Trấu và các phế phẩm khác có thể làm pin sạc 27

1.6.3.7 Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung 27

1.6.3.8 Sử dụng nhiệt lượng của trấu sản xuất điện năng 28

1.6.3.9 Vỏ trấu còn có thể làm nguyên liệu xây dựng sạch 29

1.7 Tổng quan về bã mía 30

1.7.1 Nguồn gốc bã mía 30

1.7.2 Hiện trạng bã mía tại Việt Nam 30

1.7.3 Các ứng dụng của bã mía hiện nay 31

1.7.3.1 Sử dụng bã mía trong công nghệ trồng nấm linh chi 31

1.7.3.2 Ứng dụng bã mía trong xử lý nước thải chăn nuôi 32

1.7.3.3 Sử dụng bã mía làm ván ép 33

1.7.3.4 Làm vật liệu siêu bền từ bã mía 34

1.7.3.5 Sử dụng bã mía tạo ra điện 34

1.7.3.6 Sử dụng bã mía trong hàng thủ công mỹ nghệ 35

1.8 Tổng quan về chất thải chăn nuôi 36

1.8.1 Nguồn gốc chất thải chăn nuôi 36

1.8.2 Hiện trạng chất thải chăn nuôi tại Việt Nam 37

1.8.3 Các ứng dụng của chất thải chăn nuôi hiện nay 37

1.8.3.1 Sử dụng ủ biogas 37

1.8.3.2 Sử dụng làm phân bón 39

1.8.3.3 Sử dụng làm thức ăn cho thủy sản 41

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ TỈNH ĐỒNG THÁP 42

2.1 Điều kiện tự nhiên 42

2.1.1 Vị trí địa lý 42

2.1.2 Địa hình địa chất 43

2.1.2.1 Địa hình 43

2.1.2.2 Thổ nhưỡng 44

2.1.3 Khí hậu 45

2.1.4 Thủy văn 46

2.1.4.1 Mùa lũ 46

2.1.4.2 Mùa cạn 47

2.1.5 Tài nguyên 48

2.1.5.1 Tài nguyên nước 48

2.1.5.2 Tài nguyên sinh vật 48

2.1.5.3 Tài nguyên khoáng sản 50

2.2 Hiện trạng kinh tế -xã hội -dân số 51

2.2.1 Dân số 51

2.2.1.1 Quy mô và sự phân bố 51

2.2.1.2 Cơ cấu dân số 52

2.2.2 Kinh tế 53

2.2.2.1 Tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế 53

2.2.2.2 Nông nghiệp-nông thôn 54

2.2.2.3 Công nghiệp xây dựng 56

2.2.2.4 Thương mại-dịch vụ 58

2.2.3 Văn hóa - xã hội 59

2.2.3.1 Giáo dục đào tạo 59

2.2.3.2 Y tế 60

2.2.3.3 Chính sách xã hội 60

2.2.3.4 Quốc phòng an ninh 61

2.3 Hiện trạng cơ sở hạ tầng 61

2.3.1 Hệ thống giao thông 61

2.3.2 Hệ thống cấp thoát nước 62

2.3.3 Hệ thống cung cấp điện 63

2.4 Hiện trạng môi trường 63

2.4.1 Chất thải rắn 63

2.4.1.1 Chất thải sinh hoạt 63

2.4.1.2 Chất thải công nghiệp 63

2.4.1.3 Chất thải y tế 63

2.4.2 Nước thải 64

2.4.2.1 Nước thải sinh hoạt 64

2.4.2.2 Nước thải sản xuất 64

2.4.3 Không khí 64

CHƯƠNG III KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP TẠI TỈNH ĐỒNG THÁP 65

3.1 Nội dung và phương pháp khảo sát 66

3.1.1 Nội dung khảo sát 66

3.1.2 Địa điểm khảo sát 66

3.1.3 Số mẫu khảo sát 67

3.1.4 Phương pháp khảo sát 68

3.2 Kết quả khảo sát 68

3.2.1 Về cơ cấu cây trồng - vật nuôi 68

3.2.2 Về số lượng phế phẩm từ trồng trọt và chăn nuôi 70

3.2.3 Về các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp 72

3.2.3.1 Các hình thức tái sử dụng đối với vỏ trấu 72

3.2.3.2 Các hình thức tái sử dụng đối với rơm rạ 75

3.2.3.3 Hình thức tái sử dụng bã mía 77

3.2.3.4 Các hình thức tái sử dụng các phế phẩm từ cây ăn quả 78

3.2.3.5 Hình thức sử dụng chất thải chăn nuôi (phân heo) 78

3.2.4 Hiện trạng cấp điện 80

CHƯƠNG IV ĐỀ XUẤT HƯỚNG TẬN DỤNG VỎ TRẤU LÀM NGUỒN NHIÊN LIỆU SẢN XUẤT ĐIỆN 82

4.1 Các loại hình sản xuất điện hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới 82

4.1.1 Thuỷ điện 82

4.1.2 Nhiệt điện 84

4.1.3 Điện hạt nhân 85

4.1.4 Điện mặt trời 87

4.1.5 Điện gió 89

4.1.6 Địa nhiệt 91

4.2 Những hạn chế trong loại hình sản xuất điện hiện nay 93

4.3 Những hạn chế trong việc cung cấp điện hiện nay trên phạm vi cả nước và tại tỉnh Đồng Tháp 94

4.4 Những biện pháp khắc phục các hạn chế trên tại các địa phương 94

4.5.Một số mô hình nhà máy nhiệt điện sử dụng trấu làm nguồn nhiên liệu đầu vào trên thế giới

và tại Việt Nam 96

4.5.1 Trên thế giới 96

4.5.2 Tại Việt Nam 96

4.6 Đề xuất mô hình nhà máy nhiệt điện chạy bằng trấu cho tỉnh Đồng Tháp 97

4.6.1 Cơ sở đề xuất mô hình 97

4.6.1.1 Khả năng tạo ra điện của vỏ trấu 97

4.6.1.2 Nhu cầu dùng điện của người dân và khả năng cung cấp điện của điện lưới quốc gia 101

4.6.1.3 Lợi ích kinh tế 103

4.6.1.4 Yếu tố môi trường 103

4.6.1.5 Lợi thế của địa phương 104

4.6.2 Các bước thực hiện mô hình 104

4.6.2.1 Xác định mục tiêu của nhà máy 104

4.6.2.2 Xác định nơi đặt nhà máy 104

4.6.2.3 Xác định công suất nhà máy 105

4.6.2.4 Công nghệ sử dụng trong nhà máy 105

4.6.2.5 Tìm nguồn nhiên liệu cho nhà máy 106

4.6.2.6 Giảm phí vận chuyển và kho bãi 106

4.6.3 Các biện pháp hỗ trợ 107

4.6.3.1 Cơ quan Nhà Nước 107

4.6.3.2 Hỗ trợ của Uỷ Ban Nhân Dân tỉnh 107

4.6.3.3 Hỗ trợ của các Sở ban Ngành liên quan 108

4.6.3.4 Hỗ trợ từ các nhà chuyên môn, các trường Đại học 108

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109

KẾT LUẬN 109

KIẾN NGHỊ 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

- CĐNN & CNSTH : Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch

- cm : Centimet – đơn vị đo độ dài

-Cty CP : Công ty cổ phần

-ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

-ĐBSH : Đồng bằng song Hồng

-EM : Effective Microoganism – vi sinh vật có ích

-EVN : Vietnam Electricity - tập đoàn điện lực Việt Nam

-GDP : Gross Domestic Product – Tổng sản lượng nội địa

-GMP : Good Manufacturing Practice – tiêu chuẩn đánh giá quy trình sản xuất trong dược phẩm

-Ha : Hecta – đơn vị đo diện tích

-Kg : Kilogram- đơn vị đo khối lượng

-Km : Kilomet - đơn vị đo độ dài

-Kcal : Kilo calo – đơn vị đo nhiệt lượng

-KW : Kilo-oát - đơn vị dùng để đo mật độ điện tích

-KCN : Khu công nghiệp

-MW : Mega-oát – đơn vị dung để đo mật độ điện tích

-mA : Mili Ampe – đơn vị đo độ lớn của dòng điện

-MJ : Megajun – đơn vị đo giá trị nhiệt lượng

-m3/s : Mét khối trên giây - đơn vị dùng để đo lương lượng nước

-NLSH : Năng lượng sinh học

-N/m2 : Newton trên mét vuông – là đại lƣợng cho biết mức độ của lực tác dụng trên một đơn vị diện tích tiếp xúc

-USD : United States dollar- đồng đô la Mỹ

-V : Vôn – đơn vị đo độ lớn của dòng điện

-VNĐ : Việt Nam đồng – đơn vị tiền tệ của Việt Nam

DANH MỤC BẢNG BIỂU

-Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rơm rạ

- Bảng 1.2 Thành phần tro của rơm rạ

- Bảng 1.3 Thành phần hóa học của vỏ trấu

- Bảng 1.4 Chi phí sử dụng các nguồn nguyên liệu năm 2006

- Bảng 3.1 Thống kê số lượng mẫu khảo sát tại các huyện

- Bảng 3.2 Thống kê diện tích, sản lượng cây trồng - vật nuôi tại các địa bàn khảo sát

- Bảng 3.3 Thống kê lượng phế phẩm từ trồng trọt và chăn nuôi phát thải ra

môi trường

- Bảng 3.4 : Khối lượng vỏ trấu tại các nhà máy xay xát tại các huyện

- Bảng 3.5 Thống kê các hình thức sử dụng vỏ trấu tại các địa bàn khảo sát

- Bảng 3.6 Thống kê các hình thức sử dụng rơm rạ tại các địa bàn khảo sát

- Bảng 3.7 Thống kê các hình thức sử dụng phân heo tại các địa bàn khảo sát

- Bảng 3.8 Thống kê số hộ gia đình bị cúp điện với tần suất tương ứng và tỷ lệ % người dân ủng hộ xây dựng nhà máy điện trấu trên địa bàn khảo sát

- Bảng 4.1 Khả năng sinh nhiệt của vỏ trấu khi đốt

- Bảng 4.2 Lượng hơi nước sinh ra từ đốt vỏ trấu

- Bảng 4.3 Sản lượng điện tạo ra từ vỏ trấu

- Bảng 4.4 Nhu cầu tiêu thụ điện và lượng điện cung cấp tại hộ gia đình ở các địa bàn khảo sát

- Bảng 4.5 Nhu cầu tiêu thụ điện và lượng điện cung cấp cho nhà máy, xưởng cưa tại các địa bàn khảo sát

- Bảng 4.6 So sánh giá các loại nhiên liệu dùng sản xuất điện

- Hình 1.6 Thu hoạch nấm rơm

- Hình 1.7 Nấm rơm sau khi làm sạch

- Hình 1.8 Các loại cây trồng đƣợc dùng sản xuất nhiên liệu sinh học

- Hình 1.9 Các loại bã nông nghiệp đƣợc sử dụng tạo nhiên liệu sinh học

- Hình 1.10 Các loại thực vật dùng sản xuất dầu sinh học

- Hình 1.11 Sơ đồ hệ nhiệt phân rơm rạ

- Hình 1.12 Tranh phong cảnh làm từ rơm

- Hình 1.13 Những ngôi nhà đƣợc làm bằng rơm xƣa và nay

- Hình 1.19 Máy ép củi trấu

- Hình 1.20 Thanh củi trấp sau khi ép

- Hình 1.21 Sản phẩm làm từ vỏ trấu

- Hình 1.22 Vật liệu aerogel cách âm và cách nhiệt

- Hình 1.23 Tro trắng thành aerogel dạng bột

- Hình 1.24 Mô hình trồng nấm linh chi trên bã mía

- Hình 1.25 Ô nhiễm nước thải chăn nuôi

- Hình 1.26 Mô hình lọc thử nghiệm bằng bã mía

- Hình 1.27 Bã mía

- Hình 1.28 Ván ép từ bã mía

- Hình 1.29 Hệ thống sản xuất điện từ bã mía ở nhà máy đường

- Hình 1.30 Các mẫu chậu làm từ bã mía

- Hình 1.31 Quá trình tạo thành biogas

- Hình 1.32 Hầm biogas được xây dựng trong trại chăn nuôi

- Hình 1.33 Trộn phân trong khi ủ

- Hình 1.34 Phân đã ủ xong

- Hình 1.35 Nuôi heo và cá ở hộ gia đình

- Hình 1.36 Nuôi heo và cá ở trang trại

- Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Đồng Tháp

- Hình 2.2 Biểu đồ nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 2010

- Hình 2.3 Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng trong năm 2010

- Hình 2.4 Biểu đồ độ ẩm trung bình các tháng trong năm 2010

- Hình 2.5 Cây và hoa tràm trong khu du lịch Xẻo Quýt

- Hình 2.6 Các loài động vật đặc trưng ở Đồng Tháp

- Hình 2.7 Dân số trung bình tỉnh Đồng tháp phân theo giới tính

- Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức tái sử dụng vỏ trấu

- Hình 3.2 Các hình thức sử dụng vỏ trấu tại các địa bàn khảo sát

- Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ % các hình thức tái sử dụng rơm rạ

- Hình 3.4 Các hình thức sử dụng rơm rạ

- Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức sử dụng bã mía tại ĐBSCL

- Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức sử dụng phân heo

- Hình 4.1 Các loại đập thuỷ điện

- Hình 4.2 Quy trình sản xuất điện của nhà máy nhiệt điện

- Hình.4.3 Nhà máy nhiệt điện Cà Mau (trái), nhà máy nhiệt điện Cần Thơ (phải)

- Hình 4.4 Sơ đồ cấu tạo lò phản ứng hạt nhân

- Hình 4.5 Mô hình nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận

- Hình 4.6 Phiến pin quang điện

- Hình 4.7 Các công trình thử nghiệm pin mặt trời nối điện lưới quốc gia

- Hình 4.8 Nhà máy điện gió ở Bình Thuận

- Hình 4.9 Mô hình địa nhiệt kiểu Dry srteam

- Hình 4.10 Mô hình nhà máy địa nhiệt kiểu Flash steam

- Hình 4.11 mô hình nhà máy địa nhiệt kiểu Binary –cycle

- Hình 4.12 Sơ đồ công nghệ sản xuất điện từ việc đốt trấu

LỜI MỞ ĐẦU

Trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng như hiện nay, thì con người buộc phải tìm những nguồn năng lượng mới để thay thế nguồn năng lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch là điều tất yếu Một trong những nguồn năng lượng đang được quan tâm gần đây nhất là nguồn năng lượng được tạo ra từ phế phẩm nông nghiệp Việc tận dụng phế phẩm nông nghiệp, ngoài hiệu quả về năng lượng thì còn có hiệu quả tích cực về môi trường

Các chất phế thải từ phụ phẩm nông nghiệp như trấu, mùn cưa, vỏ cà phê, lõi ngô,

bã mía, xơ dừa, rơm rạ, là nguồn nhiên liệu khổng lồ, những nguồn nhiên liệu này luôn sẵn có và ngày càng gia tăng cùng với sự gia tăng diện tích canh tác và năng suất cây trồng

Việt Nam với thế mạnh là một đất nước nông nghiệp, đa dạng các loại phế phẩm nông nghiệp Tuy nhiên, hiện nay nguồn nhiên liệu quan trọng này vẫn chưa được quan tâm, sử dụng, phân phối hiệu quả Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm dần và được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu thuận lợi hơn Phần lớn được đem đi thải bỏ dẫn đến các tác động tiêu cực đến môi trường và lãng phí tài nguyên Chính vì thế nên cần phải sớm có các giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đề trên

2 Mục đích của đề tài

Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp

3 Nội dung của đề tài.

- Tổng quan về phế phẩm nông nghiệp và tình hình sử dụng phế phẩm nông nghiệp hiện nay

- Thu thập các dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Đồng Tháp

- Khảo sát cơ cấu cây trồng vậy nuôi tại tỉnh Đồng Tháp và ước tính lượng phế phẩm nông nghiệp phát sinh

- Tìm hiểu về các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp của người dân tại các địa bàn khảo sát

- Khảo sát chất lượng dịch vụ cấp điện mà người dân đang sử dụng

- Phân tích nhu cầu về tiêu thụ điện năng và đề xuất mô hình nhà máy điện trấu tại tỉnh Đồng Tháp cùng các biệp pháp hỗ trợ

4 Giới hạn của đề tài

- Phạm vi khảo sát chỉ tập trung khảo sát 8 huyện trong tổng số 1 thành phố, 2 thị

xã, 9 huyện của tỉnh Đồng Tháp

- Nội dung khảo sát tập trung vào lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi đặc biệt là trồng lúa và chăn nuôi heo

- Các giải pháp đề xuất chỉ tập trung đối với việc tái sử dụng các phế phẩm của trồng lúa đặc biệt là vỏ trấu

5 Phương pháp thực hiện

5.1 Phương pháp thu thập tài liệu

Thu thập các thông tin liên quan đến phế phẩm nông nghiệp, cách phân loại phế phẩm nông nghiệp, các ứng dụng trong thực tế

Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Đồng Tháp

5.2 Phương pháp điều tra khảo sát

Lập phiếu điều tra, khảo sát thực tế, thu thập số liệu liên quan đến diện tích canh tác, quy mô chăn nuôi, và các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp của người dân từ trước đến nay

5.3 Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng

Tham khảo ý kiến người dân về phương án sử dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp

để sản xuất điện năng phục vụ người dân

5.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

Tham khảo ý kiến của các chuyên gia về lĩnh vực môi trường, năng lượng để đề xuất hướng tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện

5.5 Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá

Thống kê, tổng hợp, phân tích các số liệu thu thập được Đánh giá hiện trạng sử dụng phế phẩm nông nghiệp dựa trên các khía cạnh về môi trường và kinh tế Từ đó đề xuất các giải pháp khai thác nguồn nhiệt lượng tiềm năng từ phế phầm nông nghiệp

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP

1.1 Định nghĩa về phế phẩm nông nghiệp

Phế phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động nông nghiệp [12]

1.2 Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp

Phế phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, cây lương thực, cây hoa màu, sản xuất hoa quả, thực phẩm, sinh ra từ hoạt động chăn nuôi, [12]

1.3 Phân loại phế phẩm nông nghiệp

1.3.1 Bã nông nghiệp

Chất thải nông nghiệp là các chất dư thừa sau các vụ thu hoạch Chúng có thể được thu gom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái Các chất thải nông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu, mía, Ở một số nơi, đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phải được giữ lại nhằm bổ sung các chất dinh dưỡng cho đất cho vụ mùa kế tiếp Tuy nhiên, đất không thể hấp thu hết tất cả các chất dinh dưỡng từ cặn bã, các chất bã này không được tận dụng tối đa và bị mục rữa làm thất thoát năng lượng

Hình 1.1 Các loại bã nông nghiệp

1.3.2 Chất thải từ chăn nuôi gia súc

Chất thải từ chăn nuôi gia súc, như phân trâu, bò, heo và gà, có thể được chuyển thành gas hoặc đốt trực tiếp nhằm cung cấp nhiệt và sản xuất năng lượng Phần lớn phân gia súc có hàm lượng methane khá cao nên các bánh phân được dùng như nhiên liệu cho việc nấu nướng Tuy vậy, phương pháp này khá nguy hiểm vì các chất độc hại sinh ra từ việc đốt phân là nguy hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, là nguyên nhân gây ra 1,6 triệu người chết mỗi năm ở các nước đang phát triển [11] Các chất thải gia súc có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năng thông qua các phương pháp tách methane và phân hủy yếm khí

Để đáp ứng nhu cầu về thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi thế giới đã phát triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu đáng kể Ngành chăn nuôi thế giới hiện chiếm 70% diện tích đất nông nghiệp và 30% diện tích đất tự nhiên (không kể diện tích đất bị băng bao phủ) Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu [11] Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một lượng lớn sản phẩm quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện tượng tiêu cực về môi trường Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, với các khí thải gây hiệu ứng nhà kính như: CO2, CH4, N2O… chăn nuôi hiện đang đóng góp tới 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất, và theo dự đoán các loại chất thải này sẽ tăng lên trong thời gian tới [11]

1.4 Thu gom, xử lý và tái chế phế phẩm nông nghiệp.

Bên cạnh mức tăng trưởng xuất khẩu nông sản thì các phụ, phế phẩm trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, sản xuất hoa quả, thực phẩm, phân gia súc, gia cầm cũng rất đa dạng về chủng loại và phong phú về số lượng Và đó cũng là nỗi lo

về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ trấu, thân cây chuối, xơ dừa, bã mía, lõi ngô, phân gia súc,… Số liệu hàng trăm ngàn tấn nông sản xuất khẩu hàng năm, tương ứng với con số gấp nhiều lần như thế về phế phẩm nông nghiệp thải ra môi trường sẽ là vấn nạn về rác, đe dọa ô nhiễm môi trường cho các tỉnh đang có thế mạnh về sản xuất nông nghiệp

Do đặc thù của sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay vẫn mang tính nhỏ lẻ, phân tán, nên việc thu gom, phân loại phụ, phế thải rất khó khăn Còn các cơ sở chế biến nông sản, thực phẩm thì chủ yếu tập trung đầu tư cho dây chuyền sản xuất chính,

ít quan tâm tận thu, tái chế sử dụng lại phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất Nhiều doanh nghiệp còn sản xuất trong điều kiện không bảo đảm vệ sinh môi trường, huống chi nói đến đầu tư công đoạn xử lý sản phẩm phụ, phế thải để tái chế Các phụ, phế phẩm sau khi sử dụng thường được xử lý bằng các biện pháp chôn lấp, đốt bỏ, đổ xuống hồ, ao, sông, suối vừa lãng phí, vừa gây ô nhiễm môi trường Chỉ một phần nhỏ trong số đó được sử dụng làm nhiên liệu đốt, thức ăn gia súc, phân bón, còn phần lớn đổ ra các hồ ao, cống rãnh làm ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm và dần dần được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu thuận lợi hơn như gas, điện, Trong khi đó, các cơ sở sản xuất và chế biến nông sản lại cần rất nhiều nguồn năng lượng mà hiện đang phải sử dụng các nhiên liệu hoá thạch đắt như than, dầu, gas Vì vậy, việc nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp tạo ra nguồn năng lượng, nguyên vật liệu phục vụ công nghiệp, xây dựng, đời sống sinh hoạt hàng ngày của người dân là việc làm hết sức cần thiết và cấp bách hiện nay

1.5 Tổng quan về rơm rạ

1.5.1 Nguồn gốc của rơm rạ

Lúa là một loại cây lượng thực có hạt phổ biến ở Châu Á và Châu Mỹ La Tinh Cây lúa khi thu hoạch thì người ta lấy hạt đem sấy khô, tách vỏ lúa ra khỏi hạt Phần hạt được sử dụng gọi là hạt gạo, còn phần thân, gốc lúa bị bỏ trực tiếp ngoài đồng được gọi là rơm rạ Khi nhắc đến rơm rạ thì đa số những người nông dân đều nghĩ đến rơm

rạ được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng để lót chuồng trại, lợp nhà, đốt tạo ra tro để bón ruộng,

Hình 1.2 Gốc rạ Hình 1.3 Rơm

Gốc rạ và rơm có chứa nhiều cellulose, lignin, hemicellulose, các hợp chất trich ly,

và nhiều thành phần khác

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rơm rạ [8]

Những cách thông thường để quản lý rơm ra sau khi thu hoạch bao gồm việc thu về làm nhiên liệu đun nấu, đốt, rải trên đồng, cày vùi vào đất hoặc sử dụng như là chất che phủ cho các cây trồng v.v Mỗi cách quản lý khác nhau, về lâu dài, đều ảnh hưởng đến toàn bộ sự cân bằng và tình trạng dinh dưỡng trong đất Theo thói quen của người nông dân thu hoạch xong là đốt đồng Việc đốt rơm rạ không được khuyến khích vì

nhiều lý do:

 Đốt rơm rạ gây ra sự mất mát gần như hoàn toàn N Lượng P mất đi khoảng 25%, K mất đi khoảng 20% và S mất từ 5-60% [8]

 Lượng dinh dưỡng mất mát tuỳ thuộc vào cách thức đốt rơm rạ Ở những vùng

mà thu hoạch đã được cơ giới hoá, hầu như tất cả rơm rạ được để lại trên đồng

và được đốt nhanh chóng tại chỗ, vì thế sự mất mát S, P và K là nhỏ Một số nơi khác rơm rạ được để thành đống ở chỗ tuốt lúa và được đốt sau khi thu hoạch,

Thành

phần Cellulose Hemicellulos

Các hợp chất trich ly

vì thế tro không được rải đều trên đồng, nên gây ra sự mất mát khoáng chất rất lớn Các nguyên tố K, Si, Ca, Mg dễ bị rửa trôi từ đống tro Hơn nữa, việc làm như vậy sẽ gây nên sự chuyển dịch dinh dưỡng rất lớn từ ngoại vi vào giữa ruộng, và đôi khi là từ những thửa ruộng xung quanh vào ruộng trung tâm, làm cho hiệu quả sử dụng chúng bị giảm đi rất nhiều, vì nơi quá thừa, nơi quá thiếu [8] Tuy nhiên, việc đốt rơm rạ gây ra ô nhiễm không khí và mất mát dinh dưỡng, nhưng lại là biện pháp giảm giá thành và giảm thiểu sâu bệnh hại

Trong lĩnh vực trồng lúa nếu có kỹ thuật canh tác tốt thì sẽ giảm lượng phân bón hóa học bón cho đất và cây rất lớn, góp phần sử dụng bền vững tài nguyên đất đai, tăng chất lượng gạo, Tuy nhiên không phải là sau khi vùi rơm rạ thì chất dinh dưỡng của chúng sẽ được sử dụng toàn bộ cho vụ lúa kế tiếp mà chỉ sử dụng một lượng rất nhỏ, đa số là cần có thời gian để chuyển hóa thành các chất cho cây dễ hấp thụ, nên chúng sẽ có tác dụng về lâu dài

Bảng 1.2 Thành phần tro của rơm rạ [8]

Thành phần SiO2 K Na Các chất khác Tổng

Tỷ lệ % 72,593 2,636 0,369 24,402 100

1.5.2 Hiện trạng rơm rạ tại Việt Nam

Rơm rạ có mặt ở những cánh đồng lúa chạy dài khắp đất nước nhưng chúng tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Tại những vùng này thì rơm rạ được người nông dân chủ yếu dùng lót chuồng cho trâu, bò, một số ít được dùng trầm nấm, phần lớn còn lại là đổ bỏ ngoài đồng, Theo số liệu thống kê thì năm 2010 Việt Nam có khoảng 4 triệu ha đất trồng

lúa, sản lượng năm 2010 là 38 triệu tấn lúa [13] Theo nghiên cứu của các nhà chuyên

môn thì 1 tấn thóc sẽ tạo ra 1.35 tấn rơm rạ [8] Điều này có nghĩa là hàng năm nước ta thải ra khoảng 51 triệu tấn rơm rạ Nhưng khoảng 50 % được tái sử dụng để trồng nấm, lót chuồng trại, còn lại là đổ bỏ bừa bãi ngoài đồng, gây ô nhiễm môi trường Thói quen của người nông dân là sau khi gặt xong lúa thì sẽ chất rơm thành đống ngoài đồng rồi đốt cả rơm và gốc rạ Việc đốt rơm rạ không những gây ô nhiễm môi

trường mà còn lãng phí một lượng rất lớn chất dinh dưỡng mà đất rất cần Các nhà khoa học khuyến cáo người nông dân nên vùi rơm rạ vào đất bằng biện pháp cày, xới

để bổ sung dưỡng chất cho đất

Diện tích lúa canh tác ngày càng tăng điều đó đồng nghĩa với việc là phế phẩm từ trồng lúa cũng tăng theo ĐBSCL chiếm hơn 50% sản lượng lúa cả nước, và theo ước tính mỗi năm vựa lúa của miền Nam này tạo ra hơn 26 triệu tấn rơm rạ Với khối lượng khổng lồ như vậy thì việc giải quyết nguồn phế phẩm nông nghiệp này không phải là chuyện một sớm một chiều có thể làm được

Hình 1.4 Đốt rơm ngay trục Hình 1.5 Đốt trực tiếp gốc rạ

đường giao thông ngoài đồng

1.5.3 Ứng dụng của rơm rạ hiện nay

Đồng hành cùng với nổi lo của người nông dân thì các nhà nghiên cứu cũng tìm tòi, nghiên cứu tìm những ứng dụng mới của rơm rạ để giải quyết phần nào nạn ô nhiễm môi trường nông nghiệp mà vừa tạo được thu nhập cho người nông dân

1.5.3.1 Sử dụng rơm rạ trồng nấm

Nhằm mục đích tái sử dụng lại phế phẩm của cây lúa, tạo thêm thu nhập cho gia đình, người nông dân đã tận dụng lại nguồn phế phẩm này một cách có hiệu quả Từ nhiều năm qua đã tận dụng nguồn rơm sẵn có trên đồng ruộng sau khi thu hoạch để trồng nấm rơm Ban đầu chỉ là trồng theo kiểu nhỏ lẻ, manh mún, nên chỉ đủ cung cấp

khổng lồ từ những cánh đồng thì nếu trồng theo kiểu nhỏ lẻ sẽ không thể nào giải quyết được vấn đề rác thải nông nghiệp này Thấy được điều này nên chính quyền các địa phương đã hướng dẫn nông dân trồng theo quy trình kỹ thuật để nâng cao chất lượng và sản lượng nấm Cũng nhờ chất lượng và sản lượng gia tăng, mang lại nguồn thu khá lớn nên người nông dân tiếp tục nhân rộng mô hình, mở rộng quy mô sản xuất

Và kết quả là năm 2010 sản lượng nấm tính riêng ở ĐBSCL đã lên tới 30 ngàn tấn tính trung bình 1kg rơm sẽ cho ra được 0,15kg nấm [7], với cách tính này thì một năm ĐBSCL sẽ sử dụng hết 200.000 tấn rơm Không chỉ giải quyết được vấn đề tồn đọng rơm mà còn mang về thu nhập khá lớn cho người nông dân

Hình 1.6 Thu hoạch nấm rơm Hình 1.7 Nấm rơm sau khi làm sạch Một ưu điểm nửa của trồng nấm bằng rơm là không cần nhiều diện tích, vốn đầu tư thấp, kỹ thuật trồng không khó lắm nếu so với hoa lan, cây kiểng nhưng lại tạo ra giá trị cao vượt trội so với nhiều cây trồng vật nuôi khác, gấp 20 lần trồng lúa và cả chục lần so với rau [7] Quá trình trồng nấm nhìn chung chỉ qua có bốn bước đơn giản: chuẩn bị rơm, chọn meo giống, xếp mô và rắc meo giống, chăm sóc và thu hoạch

Sau khi rơm được đem từ ngoài đồng về được đem đi ủ khoảng 10 - 12 ngày Trong quá trình ủ thì tưới nước vôi lên rơm để diệt nấm tạp, rửa chất phèn, chất mặn trong rơm Kế tiếp là chọn meo giống Khi chọn được loại meo giống chất lượng tốt thì tiến hành đem rơm đã ủ xếp thành những mô và gieo meo giống dọc hai bên luống Sau khoảng 14 - 15 ngày là có thể thu hoạch nấm

1.5.3.2 Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ

Sử dụng rơm rạ làm phân bón hữu cơ cho đất là một trong những biện pháp góp phần sử dụng bền vững tài nguyên đất đai Có nhiều phương thức để biến rơm rạ thành phân hữu cơ cung cấp cho đất, nhưng về cơ bản có hai phương thức chính: là vùi trực tiếp rơm rạ vào đất bằng biện pháp cày, bừa, và đem rơm rạ ủ rồi đem bón cho đất

 Vùi trực tiếp rơm rạ vào đất

Đây là việc làm trả lại cho đất hầu hết các nguyên tố dinh dưỡng mà cây lúa đã lấy

đi từ đất, nên nó có tác dụng bảo toàn nguồn dự trữ dinh dưỡng của đất về lâu dài Mặc

dù tác dụng trực tiếp lên năng suất lúa vụ kế tiếp là không lớn Nếu kết hợp song song việc bón phân hàng vụ cho lúa cùng với việc vùi rơm rạ vào đất sẽ bảo toàn được dinh dưỡng N, P, K và S cho lúa, và nhiều khi còn làm tăng được dự trữ dinh dưỡng cho đồng ruộng Việc vùi rơm rạ vào đất ướt, sẽ gây ra tình trạng cố định tạm thời của đạm

và làm tăng lượng metan phóng thích trong đất [8], gây ra tình trạng tích luỹ khí nhà kính Khi vùi một lượng lớn rơm rạ tươi sẽ rất tốn lao động và cần có những máy móc thích hợp cho việc làm đất cũng như có thể gây ra những vấn đề về bệnh cây Việc trồng trọt chỉ nên bắt đầu sau 2 đến 3 tuần vùi rơm rạ

Các kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy, cày khô, nông 5 - 10cm để vùi rơm rạ và tăng cường sự thoáng khí cho đất trong thời kỳ bỏ hoá có tác dụng tốt đến độ phì đất trong hệ thống thâm canh lúa - lúa Việc cày khô, nông nên tiến hành sau 2 đến 3 tuần sau khi thu hoạch ở những cánh đồng mà thời kỳ bỏ hoá khô - ướt giữa 2 vụ lúa tối thiểu là 30 ngày [8] Các lợi ích gồm có:

 Tăng cường sự thoáng khí cho đất, nghĩa là oxy hoá Fe2+

và những chất khử khác tích luỹ trong suốt quá trình ngập nước [8]

 Tăng cường được sự khoáng hoá N và sự giải phóng P cho cây trồng sau, cho đến giai đoạn phân hoá đòng [8]

 Làm giảm được sự phát sinh cỏ dại trong suốt thời kỳ bỏ hoá [8]

 Làm cho quá trình làm đất được dễ dàng hơn (thường không cần cày đất lần 2)

 Sự phóng thích CH4 sẽ ít hơn so với việc vùi rơm rạ lúc làm đất ngay trước khi gieo trồng [8]

 Ủ rơm rạ

Phân hữu cơ sinh học được tạo ra từ rơm là sản phẩm tạo ra thông qua quá trình lên men vi sinh vật, qua đó các hợp chất giàu cellulose được phân huỷ, trở thành mùn Rơm rạ sau khi thu hoạch được gom thành đống Dùng 1kg chế phẩm Vixura, 1kg phân NPK hoà vào nước, tưới đều lên rơm rạ rồi phủ nylon che kín để giữ ẩm và nhiệt Khoảng 21 ngày, có thể mang ra ruộng làm phân bón Bà con có thể để thời gian ủ kéo dài thêm để rơm rạ mủn tốt hơn Trong quá trình ủ, nếu rơm rạ bị khô, cần bổ sung nước Để xử lý 1 tấn rơm rạ cần khoảng 2 - 3kg chế phẩm Vixura, giá 13.000 – 15.000 đồng/kg [15]

Sử dụng rơm rạ đúng mục đích, không chỉ giúp cải tạo đất, nâng cao hiệu quả kinh

tế trong sản xuất nông nghiệp mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường Phân bón hữu cơ

từ rơm rạ góp phần gia tăng độ mùn, bổ sung chất dinh dưỡng, nâng cao chất lượng cây trồng

1.5.3.3 Sử dụng rơm rạ sản xuất dầu sinh học

Năng lượng có nguồn gốc sinh học đang thu hút được sự quan tâm của nhiều quốc gia trền toàn thế giới, đặc biệt là các nước có nền nông nghiệp phát triển Trên thế giới, nhiên liệu sinh học đang nghiên cứu nhiều là ethanol sinh học (bioethanol) và diesel sinh học (biodiesel) Ethanol sinh học được sản xuất bằng cách lên men các sản phẩm nông nghiệp như mía, ngô, khoai, sắn và sau đó được pha trộn với xăng dùng cho các động cơ xăng Diesel sinh học chủ yếu được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật

và được trộn với diesel dùng cho động cơ diesel Tuy nhiên, nhiên liệu sinh học sản xuất từ các nguồn này vẫn còn khá đắt Do đó, việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu rẻ hơn từ nguồn phế thải để tạo nhiên liệu sinh học là rất cần thiết

Có nhiều cách phân loại nhiên liệu sinh học (NLSH) Thông thường dựa vào nguồn gốc của các nguyên liệu dùng để sản xuất NLSH có thể chia NLSH thành ba thế hệ:[8]

 NLSH thế hệ thứ nhất từ các loại cây trồng ăn được như lương thực, thực phẩm,

ví dụ: mía, của cải, ngũ cốc, dầu mỡ động thực vật Nhược điểm cơ bản là đã sử dụng những nguồn tài nguyên sinh khối liên quan đến lương thực dẫn đến mất

an ninh lương thực trên thế giới

Hình 1.8 Các loại cây trồng được dùng sản xuất nhiên liệu sinh học

 NLSH thế hệ thứ hai chủ yếu từ các phụ phẩm hoặc phế thải trong sản xuất, sinh hoạt có nguồn gốc hữu cơ, ví dụ: phế thải nông lâm nghiệp (rơm rạ, trấu,

bã mía, thân ngô, mùn cưa, gỗ vụn…), chăn nuôi (phân súc vật, bùn cống rãnh…) và sinh hoạt (dầu, mỡ thải) ưu điểm nổi bật là sử dụng nguồn sinh khối không ảnh hưởng gì đến lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và gia súc đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu, đồng thời còn góp phần giảm thiểu ô nhiễm

Hình 1.9 Các loại bã nông nghiệp được sử dụng tạo nhiên liệu sinh học

 NLSH thế hệ thứ ba từ tảo (nước ngọt và nước biển), cây jatropha curcas (cây cộc rào hay cây dầu mè), cỏ swichgrass, cây halophyte, có ưu điểm vượt trội là dựa vào nguồn sinh khối phong phú của các loại cây không thuộc cây lương thực, có thể sinh trưởng hoang dại ở cả những nơi đất cằn cỗi với hàm lượng dầu cao Tuy nhiên đó mới chỉ là nghiên cứu thăm dò ban dầu còn nhiều vấn đề khoa học và công nghệ liên quan đến canh tác, khai thác, chế biến các tài nguyên sinh khối này cần phải giải quyết trước khi nhiên liệu sinh học thế hệ ba xuất hiện trên thị trường

Hình 1.10 Các loại thực vật dùng sản xuất dầu sinh học

Hiện nay NLSH thế hệ thứ hai đươc ưu tiên nghiên cứu và sử dụng vì hầu như sẽ không ảnh hưởng đến giá lương thực và đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu Do nhiệt trị của rơm rạ rất thấp (thấp hơn nhiều so với dầu mỏ) và không thuận tiện cho việc vận chuyển, tích trữ nên rơm rạ không được sử dụng như nhiên liệu công nghiệp

Vì vậy, việc chuyển hóa rơm rạ thành sản phẩm có giá trị hơn, dễ dàng vận chuyển, bảo quản, tích trữ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các nước đang phát triển.Thông thường, để chuyển hóa biomass thành nhiên liệu người ta sử dụng ba phương pháp chính là thủy phân (phương pháp sinh học), khí hóa và nhiệt phân

- Phương pháp khí hóa là quá trình oxy hóa không hoàn toàn biomass ở nhiệt độ cao (có thể lên đến 13000C) có sự điều chỉnh lượng khí oxy cho phù hợp Sản phẩm của quá trình này chủ yếu là khí tổng hợp, nhưng thiết bị phức tạp

- Quá trình thủy phân bằng enzym có ưu điểm là hiệu suất và tính chọn lọc cao, nhưng nhược điểm là khó tạo ra và nuôi sống chủng enzym thích hợp Khi thủy phân biomass, cellulose và hemicellulose có thể bị thủy phân tương đối hoàn toàn nhưng lignin gần như không bị thủy phân Nếu có thì phải đòi hỏi công nghệ phức tạp và điều kiện thủy phân khắc nghiệt

- Phương pháp nhiệt phân là sản phẩm thu được cả dạng khí, lỏng và rắn Hơn nữa, cũng như khí hóa, quá trình nhiệt phân có khả năng bẻ gãy liên kết hóa học của cả cellulose, hemicellulose và lignin, do đó làm tăng hiệu quả sử dụng

Hình 1.11 Sơ đồ hệ nhiệt phân rơm rạ [8]

Rơm rạ được nhiệt phân trên hệ thiết bị tĩnh, làm việc gián đoạn Rơm rạ (5g) có kích thước trong khoảng 0,04 – 0,85mm được cho vào ống phản ứng (4) trước mỗi phản ứng Trước khi nhiệt phân 15 phút, thổi khí N2 để đuổi hết không khí trong lò phản ứng Lò phản ứng (3) được điều chỉnh nhiệt độ bởi thiết bị điều chỉnh nhiệt độ (6) Sản phẩm khí sinh ra được làm lạnh ở thiết bị làm lạnh (8) sẽ ngưng tụ lại thành sản phẩm lỏng trong các bình hứng sản phẩm (7) [8]

Sau khi nhiệt phân sẽ thu được sản phẩm ở cả ba dạng rắn, lỏng, khí Sản phẩm khí gồm các khí không bị ngưng tụ như: CO, CO2, H2, CH4 và các hydrocacbon Các khí này được dùng để sấy nguyên liệu sinh khối (biomass) hoặc sử dụng trong động cơ chạy khí Sản phẩm rắn (than) có thể sử dụng làm than hoạt tính hoặc dùng để cấp nhiệt cho việc sấy sinh khối và tăng nhiệt độ cho lò phản ứng nhiệt phân Sản phẩm lỏng (bio-oil) là hỗn hợp của hàng trăm hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử thấp như axit axetic, metanol, axeton… chiếm từ 40 – 50% về khối lượng Pha hữu cơ có chứa các hợp chất cacbonyl, axit, phenol, crezol, benzenđiol, các hydrocacbon thơm (như benzen, toluen Inden, và các dẫn xuất của chúng) và các hợp chất thơm đa vòng (như naphtalen, fluoren, phenanthren và các dẫn xuất của chúng) Sự phân bố của các hợp chất này tùy thuộc vào thành phần của nguyên liệu và điều kiện nhiệt phân

1.5.3.4 Sử dụng rơm rạ tạo ra điện

Rơm rạ đốt lên sẽ sinh ra một lượng hơi nóng dùng để sản xuất điện Tro rơm rạ sau khi đốt bán cho các nhà máy xi măng dùng làm chất trộn lẫn với xi măng để sản xuất loại xi măng không gây hại cho môi trường (gọi là sản phẩm thân thiện với môi trường) với giá rẻ hơn Gọi là sản phẩm thân thiện với môi trường vì việc sản xuất xi măng ngày nay đóng góp tới 4% vào việc gây ra hiệu ứng nhà kính [29] nên việc sản xuất xi măng giảm đi là giảm được một phần đáng kể của nguy cơ này Không những thế thành công của dự án còn đưa lại nhiều qùa tặng cho người nông dân: giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng thu nhập cho người nông dân bên cạnh những sản phẩm thứ yếu khác

Công nghệ sản xuất không có gì phức tạp mà chỉ là việc xây dựng nhà máy sử dụng tuabin được thiết kế để đốt rơm rạ giống như việc xây dựng nhà máy điện chạy bằng khí gas, nước hay than đá Vậy nên nhà máy sản xuất điện năng từ rơm rạ ở Thái Lan

dự tính là sẽ tiết kiệm được 88.000 tấn than đá hay 59 triệu lít chất đốt là dầu

Có 4 nhà máy sản xuất điện từ rơm rạ trị giá 27 triệu USD đã được xây dựng ở miền trung Thái Lan Trong khi đó nhà máy điện ở Bali có công suất gần 22 MW cung cấp điện cho 60.000 hộ gia đình Bali đã đưa vào sử dụng đầu năm 2006 [29]

Tại Thái lan, nhà máy điện đặt tại tỉnh Pichit sẽ tiêu thụ 150.000 tấn rơm rạ/năm [29] Để có đủ chừng ấy nguyên liệu để sản xuất điện năng, nhà máy đã ký 100 hợp đồng với nông dân ở các vùng lân cận Triển vọng như thế cũng đưa lại nhiều việc làm cho nông dân địa phương từ việc thu mua rơm rạ, đóng thành kiện, chuyên chở về nhà máy và trực tiếp tham gia sản xuất… Sản xuất điện được bán cho công ty điện quốc gia với doanh thu 9,3 triệu USD/năm

1.5.3.5 Sử dụng rơm trong thủ công mỹ nghệ

 Rơm làm tranh

Tranh hiện đại ngoài những thủ pháp mới lạ còn là bước đột phá về vật liệu Việt Nam đã xuất hiện những thể loại tranh mới như: tranh cánh bướm, tranh ghép bằng vỏ

cây, tranh vỏ sò Ngoài những chất liệu kể trên thì gần đây xuất hiện thêm một chất liệu mới để làm tranh là rơm rạ khô

Màu sắc tranh rơm phong phú và sắc nét như tranh thêu, nhưng nếu xem dưới góc

độ ánh sáng ta sẽ thấy rõ những đường sứa và độ bóng phản quang của từng cọng rơm

ép khô Để thực hiện tranh rơm hoàn chỉnh phải chọn gốc rạ vừa gặt xong, màu nguyên thủy của rơm rạ phải dùng bút điện xử lý Thời gian làm một bức tranh còn tùy thuộc vào kích cỡ và mức độ phức tạp hay đơn giản của bức tranh Thông thường người thợ mất khoảng 15 ngày cho một bức tranh kích cỡ nhỏ và mức độ phức tạp vừa phải, đôi khi họ mất vài thánh cho một bức tranh cở lớn và phức tạp hơn

Hình 1.12 Tranh phong cảnh làm từ rơm

 Nhà làm bằng rơm

Nhà làm từ rơm đã có lịch sử từ những năm 1850, đặc biệt sử dụng nhiều ở các nước nông nghiệp, lạc hậu, ít có cơ sở vật chất về vật liệu xây dựng Lúc đó, người nông dân chỉ sử dụng như một vật liệu thô sơ để làm nhà

Rơm rạ là một vật liệu sau khi được chế biến có tính năng cách nhiệt rất tốt Nhiệt

từ các thiết bị gia dụng, phòng tắm, bếp đủ để giữ độ ấm cho ngôi nhà Lớp vữa bên ngoài sẽ giúp cho ngôi nhà rơm được bảo vệ khỏi ngấm nước và làm cho tường nhà có

độ cứng chắc Sử dụng loại vữa không có đặc tính hóa chất gây hại môi trường và con người Lớp vữa bên trong của ngôi nhà được sử dụng chất liệu đặc biệt cho phép có thể linh hoạt Nhờ vậy, độ ẩm trong nhà có thể được cân bằng và thoát mát

Hình 1.13 Những ngôi nhà đƣợc làm bằng rơm xƣa và nay

1.6 Tổng quan về vỏ trấu

1.6.1 Nguồn gốc của vỏ trấu

Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và đƣợc tách ra trong quá trình xay xát Trong

vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro [1] Chất hữu cơ chứa chủ yếu cellulose, lignin

và Hemicellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác nhƣ hợp chất nitơ và vô

cơ Lignin chiếm khoảng 25 - 30% và cellulose chiếm khoảng 35 - 40%

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của vỏ trấu [12]

Thành phần SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

Hàm lƣợng, % 90,21 0,68 0,74 1,41 0,59 2,38 0,25

Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các loài sinh vật không thể sử dụng trực tiếp đƣợc, nhƣng các thành phần này lại rất dễ cháy nên có thể dùng làm chất đốt Sau khi đốt, tro trấu có chứa trên 80% là silic oxyt, đây

là thành phần đƣợc sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực

Hình 1.14 Cây lúa Hình 1.15 Vỏ trấu

1.6.2 Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam

Vỏ trấu có rất nhiều tại ĐBSCL và ĐBSH, hai vùng trồng lúa lớn nhất cả nước Chúng thường không được sử dụng hết nên phải đem đốt hoặc đổ xuống sông suối để tiêu hủy Theo khảo sát, lượng vỏ trấu thải ra tại ĐBSCL khoảng hơn 3 triệu tấn/năm, nhưng chỉ khoảng 10% trong số đó được sử dụng [1] Về sau, trấu còn được dùng để làm củi trấu (trấu ép lại thành dạng thanh), nhưng cũng chỉ sử dụng được khoảng 12.000 tấn vỏ trấu/năm

Tại ĐBSCL, các nhà máy xay xát đổ trấu xuống sông, rạch Trấu trôi lềnh bềnh trôi khắp nơi, chìm xuống đáy gây ô nhiễm nguồn nước Tại đây, trấu chỉ có công dụng duy nhất là làm chất đốt Nhưng để sử dụng loại chất đốt cồng kềnh này, một số hộ gia đình phải vận chuyển nhiều lần và phải có nhà rộng để chứa

Hình 1.16 Vỏ trấu được đổ bỏ ra sông

Các nhà máy xay xát của tỉnh Hậu Giang thải ra khoảng 220.000 tấn trấu, trung bình mỗi ngày, mỗi nhà máy xay xát thải ra 24,5 tấn trấu Lượng trấu thải ra không được tiêu thụ ngay, ứ đọng lại Các nhà máy thường un trấu thành phân trấu, đổ thành đống cao

Ở một số huyện vùng sâu thuộc TP Cần Thơ và tỉnh An Giang bức xúc trước tình trạng một lượng lớn vỏ trấu trôi khắp mặt sông, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt Dọc một số bờ sông ở quận Ô Môn, huyện Thới Lai, huyện Cờ

Đỏ của TP Cần Thơ như sông Thị Đội, sông Ngang sẽ thấy rất nhiều vỏ trấu trôi trên mặt sông Bờ sông ngập một màu vàng của vỏ trấu Nước sông ở những đoạn này vốn

đã ô nhiễm, giờ quyện với mùi vỏ trấu phân hủy tạo nên một mùi rất khó chịu Con sông này bị ô nhiễm nặng nề nên không thể dùng nước để sinh hoat được Chính vì bị một lượng vỏ trấu thải ra sông như thế mà người dân ở đây không có nước sinh hoạt, ảnh hưởng đến giao thông qua lại của ghe tàu cũng như việc nuôi cá ở đây bị cản trở vì dòng nước bị ô nhiễm quá nặng

1.6.3 Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay

1.6.3.1 Sử dụng làm chất đốt

Chất đốt từ vỏ trấu được sử dụng rất nhiều trong cả sinh hoạt (nấu ăn, nấu thức ăn gia súc) và sản xuất (làm gạch, sấy lúa) nhờ những ưu điểm sau: Trấu có khả năng cháy và sinh nhiệt tốt do thành phần có 75% là chất xơ Theo bảng chi phí thì 1kg trấu khi đốt sinh ra 3.400 Kcal bằng 1/3 năng lượng được tạo ra từ dầu nhưng giá lại thấp hơn đến 25 lần (năm 2006)

Bảng 1.4 Chi phí sử dụng các nguồn nguyên liệu năm 2006

Loại nhiên liệu Khả năng toả nhiệt (kcal/kg)

Vỏ cây cọ 4.700

Trấu là nguồn nguyên liệu rất dồi dào và lại rẻ tiền, sản lượng năm 2010 là 38 triệu tấn lúa [13] Như vậy lượng vỏ trấu thu được sau xay xát tương đương 7,6 triệu tấn (vỏ trấu chiếm 20% trọng lượng hạt lúa) Sản lượng trấu có thể thu gom được ở ĐBSCL

lên tới 1,4 - 1,6 triệu tấn [29]

Nguyên liệu trấu có các ưu điểm nổi bật khi sử dụng làm chất đốt: Vỏ trấu sau khi xay xát ở luôn ở rất dạng khô, có hình dáng nhỏ và rời, tơi xốp, nhẹ, vận chuyển dễ dàng Thành phần là chất xơ cao phân tử rất khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản, tồn trữ rất đơn giản, chi phí đầu tư ít

Chính vì các lý do trên mà trấu được sử dụng làm chất đốt rất phổ biến Trong sinh hoạt người dân đã thiết kế một dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt là trấu Lò này

có ưu điểm là lượng lửa cháy rất nóng và đều, giữ nhiệt tốt và lâu Lò trấu hiện nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi ở nông thôn

Hình 1.17 Lò đốt trấu dùng trong sinh hoạt

Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi, trấu cũng đưọc sử dụng rất thường xuyên Thông thường trấu là chất đốt dùng cho việc nấu thức ăn nuôi cá hoặc

lợn, nấu rượu và một lượng lớn trấu được dùng nung gạch trong nghề sản xuất gạch tại khu vực ĐBSCL

Hình 1.18 Lò nung gạch sử dụng trấu

1.6.3.2 Dùng vỏ trấu để lọc nước

Tại thành phố Hải Dương đã có người phát minh ra cách chế tạo thiết bị lọc nước từ

vỏ trấu, có khả năng lọc thẳng nước ao, hồ thành nước uống sạch Cốt lõi của thiết bị

là một cụm sứ xốp trắng, hình trụ nằm trong chiếc bình lọc Điều đặc biệt là loại sứ này được tạo ra bằng cách tách ôxit silic từ trấu, có đặc tính lọc cực tốt, với lỗ lọc siêu nhỏ Thiết bị còn có khả năng khử được mùi ở nguồn nước ô nhiễm, khử chất dioxin khi mắc nối tiếp một bình lọc có ống lọc bằng than hoạt tính Để kiểm tra tính hiệu quả, an toàn của thiết bị lọc nước, Trung tâm y tế dự phòng tỉnh Hải Dương đã lấy mẫu nước hồ Bạch Đằng, nơi bị ô nhiễm nặng trong thành phố Hải Dương đem xử lý qua thiết bị lọc từ vỏ trấu Kết quả cho thấy: nước hồ sau xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống về các chỉ tiêu vi sinh Mặt khác việc bảo dưỡng lõi lọc khá đơn giản, chỉ cần dùng giẻ lau hoặc khăn mặt lau sạch là lõi lọc trắng, tốc độ lọc như ban đầu

1.6.3.3 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu

Máy ép củi trấu được sản xuất tại Gò Công (Tiền Giang) có công suất 70 - 80 kg củi/giờ, tiêu thụ điện 6 - 7 KW/h Cứ 1.05 kg trấu thì cho ra 1kg củi trấu Chỉ cần cho trấu vào họng máy, qua bộ phận ép thì máy cho ra những thanh củi trấu Củi trấu có đường kính 73mm, dài từ 0,5 - 1m Cứ 1kg củi trấu thì nấu được bữa ăn cho 4 người

Củi trấu duy trì sự cháy lâu hơn nấu trực tiếp bằng trấu hoặc than đá Cũng như các loại chất đốt khác, củi trấu có thể sử dụng cho lò truyền thống, cà ràng, bếp than, bếp than đá rất dễ dàng vì bắt lửa nhanh, không có khói và khi cháy thì có mùi rất dễ chịu

Bên cạnh giá thành hạ so với gas, củi trấu cũng có hạn chế là dùng củi trấu nếu phát triển sẽ phổ biến ở nông thôn, vì nó cần phải có chỗ để củi, cần có bếp lò, cần nơi thải tro, vì thế nó khó tiến vào đô thị được mà có thể chỉ phổ biến ở nông thôn, vùng ven các khu dân cư gần đô thị

Hình 1.19 Máy ép củi trấu Hình 1.20 Thanh củi trấp sau khi ép

1.6.3.4 Vỏ trấu làm sản phẩm mỹ nghệ

Huyện Gia Viễn, Ninh Bình người ta đã tạo ra các sản phẩm mỹ nghệ nội thất từ vỏ hạt thóc Vỏ hạt thóc (trấu) được nghiền nhỏ tạo thành bột dưới dạng mịn và bột sợi Sau khi kết hợp với keo, trấu được cho vào máy ép định hình sản phẩm và sấy khô, hoàn thiện để trở thành một sản phẩm mỹ nghệ hoàn chỉnh, có khả năng xuất khẩu Giải pháp nêu trên giúp sản phẩm có giá thành hạ, tận dụng được lao động ở nông thôn, đặc biệt là dây chuyền chế biến tinh bột trấu thấp hơn 10 lần so với dây chuyền sản xuất tinh bột gỗ

Hình 1.21 Sản phẩm làm từ vỏ trấu

1.6.3.5 Aerogel vỏ trấu- Mặt hàng công nghệ cao

Nhu cầu nghiên cứu khai thác vỏ trấu phế phẩm hiện nay thành nguyên liệu công nghiệp sản xuất các mặt hàng giá trị cao đang được coi trọng nhằm tạo giá trị tăng thêm cho nông dân Aerogel vỏ trấu là một trong các mặt hàng đó, sản xuất từ loại tro trắng tinh sạch Căn bản của kỹ thuật khai thác vỏ trấu ở chỗ cách đốt, để trước hết thu được nguồn năng lượng lớn và ổn định phục vụ nhu cầu chạy máy hay phát điện, sau

là để có các loại tro trắng, tro đen hay tro xốp (biochar) thuần chất tiện cho việc sản xuất mặt hàng công nghiệp

Trong cách đốt bếp, đốt lò thông thường chúng ta chỉ tạo ra tro xám, gồm các tỷ lệ khác nhau của tro trắng, tro đen, tro xốp và một tỷ lệ không nhỏ tro cháy bán phần còn nhiều chất than Việc tách ly mỗi loại tro trong trường hợp này sẽ rất tốn kém vả lại ô nhiễm bụi bặm Vì vậy các kỹ thuật đốt mới thiên về việc chỉ cho ra một loại tro, cũng nhờ đó mà cho ra một tỷ suất nhiệt lượng nhất định tiện để sử dụng mục tiêu công nghiệp

Trong kỹ thuật sản xuất aerogel, vỏ trấu được rửa sạch, khử tạp bằng acid sulfuric, phơi khô, rồi đem đốt trong buồng gió ở nhiệt độ khống chế 650 - 700oC Ở nhiệt độ kiểm soát này tro trấu tạo thành là loại tro trắng 92 - 97% silic không kết tinh, cấp hạt nano, có hoạt tính rất cao Hàm lượng tro đen gồm nhóm SiOH và SiO2 kết tinh hình thành trong đó rất thấp Tro trắng 98% cũng là nguyên liệu thương phẩm cung cấp cho

nhiều ngành công nghiệp khác nhau, trong đó có ngành sản xuất tấm pin mặt trời và làm con chip điện tử

Tro đốt sau đó được cho hòa tan trong dung dịch hydroxid sodium (xút) và khuấy đều ở 90oC để tạo thành silicat sodium Dùng acid sulfuric để chuyển toàn bộ dung dịch silicat sodium sang thể hydrogel Cũng có nơi dùng dấm chua tức acid acetic thay thế acid sulfuric để hạ giá thành Để hydrogel ổn định trong khoảng 5 ngày rồi dùng nước rửa mạnh để loại bỏ sulfat sodium sinh ra từ quá trình phản ứng Cuối cùng chuyển hydrogel thành alcogel bằng cách đưa rượu ethanol vào đầy nước ra ngoài Sau đó đưa alcogel vào các nồi áp suất (autoclave), bổ sung vào đó một ít rượu, rồi nâng nhiệt từ từ trong khoảng 7 giờ: 50oC/giờ cho đến 200oC, rồi 25oC/giờ cho đến

275oC và giữ mức nhiệt này trong khoảng 1 giờ để toàn bộ alcol bay ra thành hơi Cho hơi rượu thoát từ từ ra khỏi nồi trong vòng 1 giờ rưỡi để hạ áp suất bên trong đến mức bình thường Từ đó bắt đầu hạ nhiệt xuống, cũng từ từ, để có mẻ sản phẩm aerogel tốt Aerogel thương phẩm sản xuất theo quy trình này có dạng hạt rời cứng giòn, trong suốt, cực mịn đến cấp hạt nano, được đóng gói để bán hoặc ép thành cấu kiện cung cấp cho các nhà máy

Hình 1.22 Vật liệu aerogel Hình 1.23 Tro trắng thành aerogel

cách âm và nhiệt dạng bột

Aerogel là thứ bột cách nhiệt tốt nhất hiện nay, gấp 37 lần loại sợi thủy tinh Với kỹ thuật mới này Đại học Kỹ thuật Malaysia đã sản xuất thành công và hạ giá bán aerogel thương phẩm từ 2.600USD xuống còn 250USD/kg, tạo điều kiện ứng dụng rộng rãi aerogel cách nhiệt, cách âm cho các trang bị điện tử, các loại tủ lạnh và kho lạnh, làm

lớp kẹp ngăn nhiệt cho các loại cửa kính và cả trong kết cấu công trình xây dựng cao cấp

1.6.3.6 Trấu và các phế phẩm khác có thể làm pin sạc

Trấu, vỏ đậu phụng (lạc), bã mía và các loại phế phẩm khác từ nông nghiệp, thông qua một quá trình chế biến đặc biệt có thể làm cực dương cho pin sạc Lithium-ion battery

Trấu, vỏ đậu phụng, bã mía và các loại phế phẩm khác từ nông nghiệp, thông qua một quá trình chế biến đặc biệt có thể thu được một loại nguyên liệu carbon tích điện cao, có thể làm cực dương cho pin sạc Lithium-ion battery đạt được kỳ tích sạch, xanh môi trường

Khoa Hoá học chuyên về vật liệu Trường Đại học Trung ương Đài Loan đã nghiên cứu và phát triển công nghệ pin lithium Nghiên cứu này đã sử dụng vỏ trấu, vỏ đậu phụng, bã mía và các loại phế phẩm nông sản, thông qua sự xử lý axit và tác nhân tạo

lỗ xốp, sau khi nung ở nhiệt độ cao có thể thu được vật liệu carbon có công suất điện

áp cao, ban đầu có thể đảo ngược điện dung, cao nhất mỗi tiếng có thể đạt đến 1650 mA/gram, cao hơn nhiều so với graphite thương mại dùng để tích trữ điện, điện dung một tiếng 370mA/gram Điều đáng tiếc là vật liệu carbon điện áp cao này, lần đầu không thể đảo ngược điện dung quá lớn, sau khi sử dụng lần đầu tiên sẽ bị tổn thất nhiều điện năng

1.6.3.7 Vỏ trấu làm sản phẩm vật liệu xây dựng nhẹ không nung

Vật liệu gồm vỏ trấu nghiền, xơ dừa, hạt xốp, xi măng, phụ gia và lưới sợi thuỷ tinh Trọng lượng của vật liệu nhẹ hơn gạch xây thông thường khoảng 50% và có tính cách âm, cách nhiệt và không thấm nước cao Đây là vật liệu thích hợp với các vùng như miền Tây, miền Trung bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu Sau khi sử dụng có thể nghiền nát để tái chế lại

Nhờ trọng lượng nhẹ nên khi sử dụng vật liệu này làm vách và sàn, móng căn nhà

sẽ không phải gia cố nhiều như xây bằng gạch Lúc ấy cột nhà cũng không cần làm lớn Nếu làm nhà ba tầng chỉ cần cột 10 x 15cm Những điều này giúp giảm chi phí

đến gần 1/2 so cách thông thường Trong khi thi công do vách và sàn theo dạng lắp ghép nên công thợ sẽ giảm xuống rất nhiều Một ưu điểm của sản phẩm là sau khi xây dựng muốn di chuyển có thể tháo dỡ toàn bộ và lắp ghép ở vị trí mới Nhà sẽ xây theo nguyên tắc có khung xương bằng sắt hoặc thanh bê tông chịu lực, sản phẩm được ghép vào bằng cách bắt vít Tường tô trát một lớp vửa mỏng do bề mặt vật liệu đã phẳng Riêng sàn có thể lát gạch, trát Khi đổ cột có thể dùng tấm vật liệu mỏng này thay cho cốp pha ốp bên ngoài và sau đó để luôn sẽ cho bề mặt phẳng Vật liệu này còn thích hợp cho việc xây nhà trên nền đất yếu, sửa chữa nhanh như sửa nhà nâng thêm tầng, thay đổi các chức năng phòng trong nhà

1.6.3.8 Sử dụng nhiệt lượng của trấu sản xuất điện năng

Hiện nay, nước ta phải nhập khẩu điện năng Năm 2020, dự tính nhu cầu năng lượng tăng khoảng bốn lần so với hiện nay [26] Tiềm năng thủy điện cơ bản sẽ khai thác hết vào thập kỷ tới, trong khi nguồn khí và than có giới hạn

Việt Nam sẽ sớm phải nhập khẩu than và trở thành nước nhập khẩu năng lượng Do

đó, yêu cầu bức thiết đặt ra là tận dụng nguyên liệu tái tạo để sản xuất điện nhằm đáp ứng nhu cầu của đời sống và xã hội Trấu là một nguồn năng lượng tái tạo dồi dào ở nước ta Trấu cũng có thể dùng làm nguồn nguyên liệu cho các nhà máy nhiệt điện, góp phần giải quyết nạn thiếu điện cũng như tình trạng ô nhiễm môi trường do trấu dư thừa gây ra

Theo số liệu tính toán, cứ 2kg trấu tạo ra 1kW điện [10], như vậy với khối lượng hàng triệu tấn trấu, mỗi năm chúng ta có thể thu lại được hàng trăm MW điện Đây có thể là một nguồn nguyên liệu phong phú phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện trong tương lai

Quy trình sản xuất điện từ vỏ trấu cũng khá đơn giản, dây là dây chuyền công nghệ được Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (CĐNN&CNSTH) nghiên cứu Dây chuyền sản xuất khá hiện đại với 6 bộ phận chính: nồi hơi và lò đốt, tuabin 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 tuabin 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

1.6.3.9 Vỏ trấu còn có thể làm nguyên liệu xây dựng sạch

Tập đoàn Torftech của Anh cho biết, sau khi đốt mỗi tấn vỏ trấu sẽ tạo ra 180kg tro,

có giá trị là 100USD, có thể sử dụng làm phụ gia cho xi măng và có thể thay thế trực tiếp SiO2 trong xi măng

Đương nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã phát hiện ra vỏ trấu có giá trị khi sử dụng làm nguyên liệu xây dựng Trong trấu có chứa hàm lượng SiO2 rất nhiều, mà đây lại là thành phần chính trong xi măng, nhưng con người muốn tận dụng tro thu được sau khi đốt vỏ trấu làm nguyên liệu thay thế xi măng, thì phương pháp này sẽ tạo ra hàm lượng Carbon trong tro vỏ trấu rất cao, không thể thay thế thành phần xi măng

Tập đoàn CHK bang Texas Mỹ cho biết, hiện tại họ đã hợp tác với một nhóm nghiên cứu và tìm ra một phương pháp gần như không còn Carbon trong thành phần tro vỏ trấu Phương pháp mới này là cho vỏ trấu vào lò đốt, đốt ở nhiệt độ 8000C, cuối cùng chỉ còn lại những hạt SiO2 có độ tinh khiết cao

Trên thực tế, việc sử dụng bê tông và tiêu hao đặt ra vấn đề khó khăn khi gây ra sự biến đổi khí hậu Mỗi tấn xi măng dùng để sản xuất bê tông, thì phải xả ra không trung một tấn CO2 Mà trong phạm vi toàn thế giới, việc sản xuất xi măng chiếm 5% lượng thải khí Carbon trong tất cả những hoạt động của con người

Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong bê tông nếu thêm tro vỏ trấu sẽ cứng chắc hơn

và có khả năng chống xâm thực cao hơn Nhóm nghiên cứu dự đoán, việc sửa chữa các ngôi nhà cao tầng, trụ cầu hay bất kỳ công trình nào gần biển hay trên nước, nếu như