2.1.3.1 Nuôi trồng nấm rơm
Theo Nguyễn Lân Dũng (2004), nấm rơm là loại thực phẩm ngon và có giá trị dinh dƣỡng rất cao. Nấm rơm chứa 3% chất béo, 3,8% chất khoáng và trên 60% là các loại vi – ta – min. Nguyên liệu chủ yếu là sử dụng rơm, là loại nguyên liệu phổ biến ở các tỉnh Tây Nam Bộ.
Rơm sau khi đƣợc thu gom và chọn lựa sẽ đƣợc làm ƣớt trong nƣớc vôi (3,5kg vôi hòa với 1.000 lít nƣớc), vun đống, ủ 2 - 3 ngày đảo một lần, ủ tiếp 2 - 3 ngày là đƣợc. Thời gian ủ kéo dài 4 - 6 ngày. Nguyên liệu quá ƣớt (khi vắt vài cọng rơm có nƣớc chảy thành dòng) cần trải rộng ra phơi mới đem trồng. Rơm đủ ƣớt (khi vắt vài cọng rơm có nƣớc chảy thành giọt) là tốt nhất. Nếu khô quá cần bổ sung thêm nƣớc khi đảo đống ủ.
Các hình thức ủ rơm bao gồm ủ đống, đóng mô, bó rơm,… đƣợc áp dụng tùy vào địa hình và diện tích canh tác.
2.1.3.2 Sản xuất dầu sinh học
Theo nghiên cứu của Trần Diệu Lý (2008) cho thấy, rơm có thể đƣợc dùng để sản xuất ê – tha – nol nhiên liệu. Vì trong thành phần của rơm có chứa các chất nhƣ lignocellulose, cellulose, hemicellulose và lignin,…, là những chất quan trọng trong điều chế ê – tha – nol nhiên liệu nên rơm đƣợc xem là nguồn nguyên liệu chính. Quá trình chuyển hóa rơm thành ê – tha – nol nhiên liệu đƣợc tổng hợp nhƣ sau:
Hình 2.3: Sơ đồ sản xuất Ê – tha – nol từ nguyên liệu rơm
Nguồn: Parameswaran Binod, 2010
Ê – tha – nol nhiên liệu đƣợc sử dụng trong pha chế xăng với nồng độ từ 10 – 25%. Ở Bra – xin, Cô – lôm – bi – a, Mỹ, EU, Thái Lan, Ấn Độ đã ban hành những quy định về sử dụng Ê – tha – nol trong xăng ô tô, xe máy. Riêng ở Việt Nam, có một số nhà máy sản xuất đƣờng, rƣợu cũng tiêu thụ số lƣợng không nhỏ 3000 – 5000 lít/ngày nhƣ nhày máy đƣờng Lam Sơn, Hiệp Hòa, nhà máy rƣợu Bình Tây. Tuy chƣa đƣợc bán rộng rãi trên thị trƣờng nhƣng đã những nghiên cứu sản xuất xăng sinh học ê – tha – nol để hƣớng ngƣời dân sử dụng, nhằm bảo vệ môi trƣờng.
2.1.3.3 Thủ công mỹ nghệ
Làm mũ, dép, bện dây thừng: Ngƣời ta có thể tạo ra nhiều kiểu mũ đƣợc bện từ rơm rạ. Tại Anh, vài trăm năm trƣớc đây, các mũ bện từ rơm rạ đã rất phổ biến. Ngƣời Nhật, Triều Tiên có truyền thống sử dụng rơm rạ để làm dép, xăng đan, đồ thủ công mỹ nghệ. Tại một số nơi thuộc Đức, nhƣ vùng Black Forest và Hunsruck, ngƣời ta thƣờng đi dép rơm trong nhà hoặc tại lễ hội.
Rơm
H2O
Nấm men Enzyme
Tiền xử lý – nổ hơi
Rửa bã sau nổ hơi
Thủy phân và lên men đồng thời Chƣng cất Thủy phân Ethanol Enzyme H2O
Hình 2.4: Giầy rơm
Nguồn: Tạp chí Kiến Thức, 2014
2.1.3.4 Thức ăn cho gia súc
Theo thống kê của Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ quốc gia (2010) thì những thử nghiệm đƣợc tiến hành bởi Cục Khoa học Động vật Mỹ để xác định giá trị của rơm làm thức ăn chăn nuôi. Những nghiên cứu này tập trung vào giá trị của rơm trong hỗn hợp thức ăn cho bò và cừu và liệu giá trị thức ăn có đƣợc cải thiện bằng cách xử lý rơm bằng amonia (NH3) và hydroxit natri (NaOH).
Các kết quả cho thấy rơm nhất thiết phải đƣợc bổ sung với các thức ăn khác, ngay cả khi đƣợc sử dụng với tỷ lệ thấp cho gia súc. Trong rơm có quá thấp năng lƣợng cho tiêu hóa, protein thôi, can - xi và phot - pho để cho sử dụng độc lập. Nó cũng có ít cô - ban, đồng, man - gan, và sun - phua, cho thấy khả năng không đủ cung cấp các khoáng chất này trong thức ăn..
Rơm khác với phần lớn các chất xơ khác, nó có hàm lƣợng lignin tƣơng đối thấp và hàm lƣợng si - lic khá cao. Giống lignin, si - lic không có giá trị dinh dƣỡng và có thể ảnh hƣởng đến tiêu hóa.
- Xử lý rơm
Giá trị làm thức ăn của rơm cải thiện đáng kể khi nó đƣợc xử lý bằng hydroxide natri hay amonia, cả hai đều cải thiện khả năng tiêu hóa cellulose, chiếm tới 35 - 40% rơm.
Tuy nhiên, việc sử dụng rơm làm thức ăn chăn nuôi trong thực tế vẫn còn vấp phải vấn đề kinh tế. Rơm không xử lý có giá trị hạn chế trong cung cấp năng lƣợng cho gia súc, còn rơm đƣợc xử lý cải thiện đƣợc đáng kể giá trị thức ăn nhƣng không thể cạnh tranh đƣợc với các loại thức ăn chăn nuôi khác về giá cả.
- Chi phí vận chuyển
Chi phí cho đóng kiện và vận chuyển loại vật liệu có giá trị thấp này từ đồng ruộng tới những vùng chăn nuôi chắc chắn là vấn đề đáng cân nhắc, ngay cả khi rơm rạ có tiềm năng kinh tế để làm thức ăn chăn nuôi.
2.1.3.5 Các ứng dụng khác
- Lợp nhà: Ở nông thôn, trƣớc đây ngƣời nông dân hay sử dụng rơm rạ cũng nhƣ lau sậy hay các loại vật liệu tƣơng tự để làm các tấm lợp mái nhà nhẹ và không thấm nƣớc. Loại rơm để sử dụng cho mục đích này thƣờng đƣợc trồng riêng và thu hoạch bằng tay hoặc bằng máy gặt bó.
- Tại nhiều nơi trên thế giới, rơm rạ cho đến nay vẫn đƣợc sử dụng để làm đệm giƣờng nằm cho con ngƣời và làm ổ cho vật nuôi. Nó thƣờng đƣợc sử dụng để làm ổ cho các loại súc vật nhƣ trâu bò (tức là loại động vật nhai lại) và cả ngựa. Nó cũng có thể sử dụng để làm ổ cho các loài động vật nhỏ, nhƣng điều này thƣờng dẫn đến gây thƣơng tổn cho các con vật ở miệng, mũi và mắt do những sợi rơm rất sắc dễ cứa.
- Sản xuất bột giấy
Rơm rạ đƣợc phơi khô đến mức độ nhất định. Sau khi đƣợc kiểm tra đảm bảo độ ẩm, rơm rạ đƣợc cho vào máy nghiền thành những mẩu có kích thƣớc 4 - 6cm, không lẫn các tạp chất nhƣ sạn, cát và bụi; sau đó tiếp tục đƣợc nghiền thô và nghiền mịn.
Các tính chất hóa học của rơm đƣợc xác định theo các tiêu chuẩn Tappi tƣơng ứng cho các thành phần khác nhau, ví dụ nhƣ: T - 222 đối với lignin, T - 203 OS - 61 đối với α - cellulose, T - 257 đối với khả năng hòa tan trong nƣớc nóng, T - 212 đối với khả năng hòa tan trong NaOH 1%, T - 204 đối với khả năng chiết xuất ethanol – benzene và T - 211 đối với tro.
Nguyên liệu chuẩn bị đƣợc nấu trong nồi phản ứng và đƣợc quấy đều liên tục dƣới sự kiểm soát nhiệt độ và áp suất.
Rơm rạ đƣợc cho vào trong nồi nấu cùng với các chất phản ứng truyền thống (soda, soda – antraquinone, soda – parabenzoquinone, hydroxide kali và quy trình Kraft) và thành bột giấy bằng cách sử dụng nồng độ chất phản ứng, nhiệt độ, thời gian nấu và tỷ lệ chất rắn/lỏng xác định. Sau khi thành bột giấy, vật liệu nấu đƣợc rửa để loại bỏ nƣớc thải và tạo sợi trong một máy nghiền thải ở tốc độ 1200 vòng/phút trong thời gian 30 phút. Sau đó bột giấy đƣợc đập trong máy lọc tinh và vật liệu sợi đƣợc đi qua một sàng có kích thƣớc khe 0,16mm để loại bỏ những thành phần không nấu. Cuối cùng bột giấy đƣợc vắt khô trong máy li tâm để đạt tới độ ẩm 10% ở nhiệt độ thƣờng.
- Tấm pa - nô bằng rơm ép
Các tấm panel rơm ép không có gì mới lạ. Quy trình sản xuất pa - nô “sợi nông nghiệp ép” đƣợc sáng chế ra năm 1935 ở Thụy Điển bởi Theodor Dieden, sau đó đƣợc phát triển thành sản phẩm thƣơng mại ở Anh dƣới tên gọi Stramit vào cuối những năm 1940. Do sáng chế đã hết thời hạn bảo hộ công nghệ nên hàng loạt công ty sử dụng quy trình Stramit đã mọc lên trên toàn cầu. Các nhà sản xuất Stramit phát triển mạnh mẽ ở một số nƣớc châu Âu và Ôx – tray – li – a, và Công ty Stramit Industries, Ltd. của Anh tuyên bố rằng trên 250.000 ngôi nhà đã đƣợc xây dựng có sử dụng các tấm panel này.
Tất cả các sản phẩm sử dụng công nghệ Stramit cơ bản đều khai thác một tính chất thú vị của rơm là khi rơm đƣợc ép dƣới nhiệt độ cao (khoảng 200oC), các sợi rơm sẽ gắn kết với nhau mà không cần đến chất keo dính.
Các tấm pa - nô Stramit có chiều dày từ 50 đến 100mm, và đƣợc phủ bên ngoài bằng giấy kraft trọng lƣợng cao (tƣơng tự giấy sử dụng để dán tƣờng). Do không sử dụng keo dính để liên kết các sợi rơm nên bề mặt của tấm panel cần đƣợc bảo vệ cẩn thận. Các tấm pa - nô Stramit chủ yếu đƣợc sử dụng cho những ứng dụng trong nhà, nhƣ làm các hệ thống vách ngăn hoàn chỉnh.
Một số công ty còn theo đuổi ý tƣởng dán vài pa - nô loại Stramit với nhau, cùng với bảo vệ bề mặt, và sử dụng các tấm pa - nô này làm các vách kết cấu cách ly có thể sử dụng nhƣ lớp tƣờng bên ngoài các ngôi nhà.
- Ván ép
Một thí nghiệm sử dụng khoảng 1,5 tấn rơm cùng với gỗ băm để làm ván ép cho thấy rơm là loại vật liệu khó xử lý, nhƣng loại ván mật độ trung bình (MDF) cũng đƣợc sản xuất thành công với hỗn hợp 50/50 giữa rơm và gỗ băm. Rơm đƣợc chặt thành những mẩu ngắn và đƣợc sàng để loại bỏ bụi và tạp chất. Sau đó chúng đƣợc trộn lẫn với gỗ băm và đƣợc xử lý bằng máy làm tinh bằng hơi nƣớc áp suất cao đƣợc thiết kế cho ván gỗ băm. Sau đó sợi đƣợc sấy khô và gia công thành các tấm panel ván ép MDF.
- Chuyển hóa thành rỉ đƣờng và protein men
Rỉ đƣờng và protein men đã đƣợc sản xuất từ rơm rạ trong phòng thí nghiệm. Quy trình thành công nhất đã sản xuất đƣợc 25 gam đƣờng từ 100 gam rơm rạ. Đƣờng này đƣợc sử dụng làm men thực phẩm. Protein men đơn bào này tƣơng đƣơng với các nguồn protein khác khi men đƣợc sử dụng cho chuột với tỷ lệ 50% tổng số nguồn protein. Nếu dùng riêng thì protein men đơn bào này có giá trị dinh dƣỡng thấp hơn.