Dư lượng phụ phẩm sinh khối cú một tiềm năng lớn trong hầu hết cỏc nước đang phỏt triển, chỳng cú thể được sử dụng để thay thế cỏc nguồn năng lượng truyền thống. Tuy nhiờn, chỉ cú một tỷ lệ dư lượng nhỏ sinh khối đang được sử dụng như nhiờn liệu (dựng để đun nấu trong sinh hoạt gia đỡnh, hay đốt trực tiếp…) do độ ẩm cao, hỡnh dạng đa dạng, phức tạp và cú mật độ năng lượng thấp. Vỡ chỳng cú một số đặc điểm, hạn chế sau: vận chuyển phức tạp, cồng kềnh, tăng chi phớ cho vận chuyển, xử lý và lưu trữ, làm cho việc sử dụng sinh khối làm nhiờn liệu khụng thực tế, khú triển khai thực trong thực tiễn. Một số cỏc hạn chế cú thể được khắc phục nếu cú dư lượng phụ phẩm sinh khối (phụ phẩm nụng nghiệp) được thực hiện theo cụng nghệ xử lý nhiệt nhằm tăng nõng cao nhiệt trị, hoặc sau đú cú thể ộp viờn để đạt được mật độ năng lượng nhiều hơn trờn một đơn vị khối lượng và tớnh đồng nhất trong hỡnh dạng và kớch thước.
Theo sự phỏt triển chung trờn thế giới, trong những năm gần đõy, cụng nghệ sinh khối đó, đang và sẽ phỏt triển ngày một nhanh, mạnh. Cụng nghệ này gúp phần thay thế dần cỏc nguồn nguyờn liệu húa thạch, vỡ nguồn nguyờn liệu húa thạch đang dần ngày càng cạn kiệt. Hơn nữa cỏc nguồn này cũn gõy ra ụ
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 21 nhiễm mụi trường nghiờm trọng. Điều đỏng lưu ý, khỏc với cỏc cụng nghệ năng lượng tỏi tạo khỏc, cụng nghệ năng lượng sinh khối khụng những chỉ thay thế năng lượng húa thạch mà cũn gúp phần đỏng kể trong việc xử lý chất thải, đõy là nguồn nguyờn liệu cũn cú thể tận dụng được để sản xuất ra năng lương sơ cấp (năng lượng nhiệt) và năng lượng thứ cấp (điện). Hơn thế nữa, lợi thế của sinh khối cũn cú thể chủ động trong việc dự trữ và sử dụng khi cần và cũn cú tớnh chất ổn định. Với tiềm năng sinh khối của Việt Nam như nờu trờn đõy cho thấy, nếu được sử dụng để tạo ra năng lượng thỡ sẽ gúp phần làm ổn định hơn tỡnh hỡnh cung cấp năng lượng điện thiếu hụt ngày càng lớn như hiện naỵ Cỏc tỏc giả [7- 10] cho thấy, hiện nay trờn quy mụ toàn cầu, thỡ năng lượng sinh khối là nguồn lớn thứ tư, chiếm khoảng 15% tổng năng lượng tiờu thụ của thế giớị Nhất là ở cỏc nước đang phỏt triển (trong đú cú Việt Nam), sinh khối thường là nguồn năng lượng rất lớn, trung bỡnh đúng gúp khoảng 38-40% trong tổng cung cấp năng lượng.
Theo [7-10] cho thấy Việt Nam hiện cú khoảng hơn 100 triệu tấn sinh khối gỗ, phụ phẩm gỗ từ ngành chế biến lõm nghiệp và đặc biệt sinh khối từ cỏc phụ phẩm nụng nghiệp trong đú cú vỏ trấụ Qua đú cho thấy tiềm năng sinh khối của Việt Nam khỏ lớn, theo nghiờn cứu của một số tỏc giả đó cho thấy cỏc phụ phẩm này cú thể tạo thành viờn nhiờn liệu cú nhiệt trị cao, mật độ năng lượng cao và đồng nhất về “hỡnh thỏi” và chất lượng.
Từ nguồn tiềm năng sinh khối phong phỳ nờu trờn, đồng thời với giỏ thành rất rẻ, mà lại khụng cú tớnh chất phức hợp, cho nờn cú thể núi, sử dụng nguồn phụ phế phẩm nụng nghiệp để tạo ra viờn nhiờn liệu (pellets) cú nhiệt trị cao, mật độ năng lượng cao là những mụ hỡnh hiệu quả để Việt Nam cú thể ỏp dụng nhằm cung cấp cơ hội mới cho ngành năng lượng tỏi tạo/năng lượng mới phỏt triển, nhằm tạo ra nguồn năng lượng sơ và/hoặc thứ cấp phục vụ cho ngành chế biến nụng-, lõm nghiệp. Ngoài ra cũn gúp phần giảm khớ thải nhà kớnh, đa dạng húa nguồn năng lượng, giảm bớt sức ộp về nhu cầu năng lượng, hơn nữa nú sẽ cũn gúp phần đảm bảo an ninh năng lượng trong tương laị
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 22 Tuy biết rằng cỏc phụ phẩm nụng nghiệp cú nhiều ưu điểm để cú thể chuyển đổi thành nhiờn liệu cú nhiệt trị nõng cao, mật độ năng lượng lớn, để tạo ra nguồn nhiờn liệu chất lượng cao phục vụ cho quỏ trỡnh chuyển đổi thành cỏc nguồn năng lượng sạch thỡ ở Việt Nam hiện nay chưa thấy cú một cụng trỡnh nghiờn cứu nào về cụng nghệ xử lý nhiệt để nõng cao nhiệt trị và/hoặc để tạo ra viờn nhiờn liệu cú chất lượng như nờu trờn. Trờn đõy là theo nhận định chủ quan của tỏc giả.
Đối với Việt Nam, cỏc phương phỏp chuyển đổi năng lượng sinh khối (biomass) thành cỏc nguồn năng lượng sơ cấp để sử dụng trong sinh hoạt gia đỡnh thỡ cũng đó cú một số cụng trỡnh nghiờn cứụ Tuy nhiờn cỏc cụng đoạn trong tiến trỡnh cụng nghệ để chuyển đổi năng lượng sinh khối, đặc biệt là chuyển đổi từ cỏc phụ phẩm nụng nghiệp ở Việt Nam thỡ cũn rất sơ khai/đơn giản và nhỏ lẻ, quy mụ nhỏ chỉ phự hợp cho phũng thớ nghiệm và nghiờn cứu, chứ chưa thực sự cú một cụng trỡnh nghiờn cứu nào mang tầm vúc quy mụ cụng nghiệp được thực hiện đầy đủ, trọn vẹn ở Việt Nam.
Một trong cỏc bước, cỏc cụng đoạn nằm trong tiến trỡnh chuyển đổi năng lượng từ Sinh khối núi chung và phụ phế phẩm nụng nghiệp núi riờng, đú chớnh là cụng đoạn ộp viờn. Tại sao người ta lại phải ộp viờn cỏc phụ phẩm nụng nghiệp?
ẫp viờn cỏc phụ phẩm Nụng nghiệp để sử dụng chỳng trong việc chuyển đổi để tạo ra năng lượng sơ hoặc thứ cấp (nhiệt, điện) cú một số ưu điểm sau:
- Giảm đỏng kể thể tớch của chỳng, - Tăng khối lượng riờng,
- Thuận lợi cho quỏ trỡnh vận chuyển và giảm chi phớ vận chuyển
- Đặc biệt đú là làm tăng “mật độ năng lượng” lờn rất nhiều, đặc biệt là mật độ năng lượng tăng lờn 4 lần (từ 1,9 GJ/m³ lờn 7,2 GJ/m³)
Tuy nhiờn chất lượng viờn và chi phớ năng lương để ộp viờn nú phản ỏnh tớnh cụng nghệ và phần nào núi lờn hiệu quả của cụng nghệ đú.
Đối với ộp viờn tự nhiờn theo như cỏc cụng nghệ truyền thống thỡ chi phớ năng lượng cho ộp viờn cũng tương đối nhiều, bởi vỡ phải chi phớ năng lượng cho
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 23 cỏc cụng đoạn cắt ngắn, làm nhỏ (điển hỡnh cho việc này đú là đối với cỏc phụ phẩm nụng nghiệp như rơm, vỏ trấụ.). Cỏc phụ phẩm Nụng nghiệp như rơm rạ, vỏ trấu chi phớ năng lượng để cắt ngắn và nghiền làm nhỏ tiờu tốn rất nhiều năng lượng, mặt khỏc năng suất lại rất thấp, khú đỏp ứng được quy mụ cụng nghiệp.
Chớnh xuất phỏt từ cỏc hạn chế này của cỏc cụng nghệ ộp viờn khi chuyển đổi năng lượng theo phương phỏp thụng thường, bởi vậy chỳng tụi đi đến tỡm hiểu và nghiờn cứu cụng nghệ “xử lý nhiệt cho vỏ trấu để nõng cao nhiệt trị” là một hướng đi mới mang nhiều triển vọng về kinh tế và khoa học cụng nghệ trong tương lai ở Việt Nam núi riờng và trờn Thế giới núi chung.
Học viện Nụng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 24
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
Trong nội dung chương này chỳng tụi trỡnh bày về cỏc vấn đề sau:
• Đối tượng và mục tiờu nghiờn cứu
• Nội dung nghiờn cứu
• Phương phỏp nghiờn cứu