Để đánh giá khả năng giảm phát thải CO2 của lò sấy sử dụng NLMT với các loại lò sấy sử dụng nhiên liệu hóa thạch hoặc điện năng, đề tài giả thiết:
- Giả thiết rằng các lò sấy có độ cách nhiệt như nhau;
- Không đưa hiệu suất truyền nhiệt của các loại lò sấy vào tính toán (hiệu suất truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến gỗ sấy)
- Không đưa thời gian sấy vào tính toán.
Công thức tính lượng phát thải CO2 trên một đối tượng sấy [29]:
Trong đó, là lượng phát thải CO2 trên một đơn vị khối lượng
nguyên liệu sấy; là lượng tiêu thụ nhiên liệu trên một đơn vị khối lượng
nguyên liệu sấy và là hệ số phát thải của nhiên liệu.
Bốn loại lò sấy cùng công suất sắp xếp gỗ (25 m3) sử dụng nhiên liệu lần lượt là NLMT, điện, than, khí đốt được tính toán. Để sấy 1.000 bf (2,36 m3 gỗ)
59
gỗ cần lượng năng lượng vào khoảng 1,7 – 3,2 MBTU [30], trong đó 1 MBTU = 1055 MJ. Tức là, để sấy 1 m3 gỗ cần tiêu tốn 0,711 – 1,430 MJ.
- Lò sấy sử dụng NLMT: Cần sử dụng điện năng để vận hành hệ thống quạt đối lưu, quạt xả ẩm… Điện năng để sấy 1 m3 gỗ keo xẻ ~ 33 kWh (số liệu thực tế). Hệ số phát thải CO2 của hệ thống điện là = 0,8154 (kgCO2/kWh) [31]. - Lò sấy hoàn toàn dùng điện: Bên cạnh điện năng vận hành hệ thống quạt đối lưu, quạt xả ẩm, lò sấy điện cần tiêu tốn điện năng để tạo ra nguồn nhiệt cấp cho buồng sấy. Điện năng để sấy 1 m3 gỗ keo xẻ ~ 800 kWh.
- Lò sấy dùng than: Lượng than cần sử dụng để tạo 1,016 – 2,383 MJ là ~
3.420 kg. Hệ số phát thải CO2 của đốt than là = 0,983 (kgCO2/kg). [32]
- Lò sấy dùng khí hóa: Hiệu suất khí hóa 60 – 70% vậy lượng khí hóa cần sử dụng để tạo 0,711 – 1,43 MJ là 776 – 1812 kg. Hệ số phát thải CO2 của khí hóa là = 0,741 (kgCO2/kg). [32]
Bảng 3.7 trình bày kết quả lượng phát thải CO2 của các lò sấy sử dụng bốn loại nhiên liệu khác nhau, dung tích các lò sấy là như nhau và bằng 25 m3.
Bảng 3. 2 Lượng phát thải CO2 của các loại lò sấy
Nhiêu liệu lò sấy
Phát thải CO2 (kg)
Để sấy 1 m3 gỗ Lò sấy (25 m3)
Than 456 11.400
Điện 23 - 29 570 - 712
Năng lượng mặt trời 6 - 7 138 - 162
Khí hóa 85 - 199 2.123 - 4.975
Từ kết quả tính trên Bảng 3.2 cho thấy lò sấy sử dụng NLMT có mức độ phát thải CO2 thấp hơn rất nhiều so với sử dụng than, khí hóa hoặc thậm chí sử dụng điện lưới.
60
KẾT LUẬN
Đề tài đã nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời và nhiệt độ môi trường đến hiệu suất lò sấy gỗ sử dụng NLMT, cụ thể:
- Đã phân tích, giải mã tấm hấp thụ NLMT. Tấm hấp thụ NLMT của lò sấy có cấu trúc ba lớp: polymer trong suốt - sơn hấp thụ nhiệt – polymer nền, lớp hấp thụ chứa graphite biến tính.
- Đã khảo sát nhiệt độ lò sấy theo điều kiện thời tiết. Tiêu biểu là, vào ban ngày mùa nắng, nhiệt độ lò sấy có thể đạt 53 oC, chênh lệch nhiệt độ so với bên ngoài ~ 18 oC; về mùa ít nắng nhiệt độ lò sấy có thể đạt 40 oC, chênh lệch nhiệt độ so với bên ngoài ~ 8 oC.
- Đã khảo sát khả năng sấy gỗ keo xẻ của lò sấy. Đối với quy trình sấy gỗ ba giai đoạn: Lò sấy mất 3 - 4 ngày để hoàn thành giai đoạn 1 (đưa độ ẩm gỗ về 30%, gỗ không bị cong vênh); 7 - 10 ngày để hoàn thành giai đoạn 2 (đưa độ ẩm gỗ về 25% - độ ẩm bão hòa thớ gỗ, gỗ không bị cong vênh). Đối với giai đoạn 3, sấy đưa độ ẩm gỗ về giá trị mong muốn (9 - 12%), hiệu năng lò sấy rất phụ thuộc vào điều kiện nắng. Quá trình sấy có thể kéo dài nếu thời tiết không thuận lợi.