1.2.1. Nguồn gốc, thành phầncủa vỏ trấu
Trấu (hay còn gọi là vỏ trấu, tiếng Anh: rice hulls) là phần vỏ cứng bao bên ngoài hạt gạo. Trấu được phát sinh chủ yếu trong quá trình xay xát lúa
Thành phần hóa học của vỏ trấu bao gồm:
+ Xenlulôzơ: chiếm nhiều nhất khoảng 26 –35%, là hợp chất cao phân tử có công thức cấu tạo là (C6H10O5)n.
+ Hemi – xenlulô: chiếm khoảng 18 – 22%, là hợp chất hóa học tương tự như xenlulôzơ nhưng có kích thước phân tử nhỏ hơn và không có cấu trúc chặt chẽ cũng như độbền hóa lý thấp hơn xenlulôzơ.
+ Lignin: chiếm khoảng 25 – 30%, là hợp chất cao phân tử có cấu trúc vô định khác với xenlulôzơ. Lignin tồn tại tại 3 trạng thái: thủy tinh, dẻo, lỏng dính.
+ SiO2: chiếm khoảng 20%.
Đặc điểm lý hóacủa vỏ trấu
- Vỏ trấu dễ cháy với ngọn lửa trần khi có không khí thổi qua. Vỏ trấu có khả năng chống ẩm, chống mục rữa nên nó là vật liệu cách nhiệt tốt.
- Trấu có chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại sẽ chuyển thành tro.
Bảng 1.6. Thành phần hóa học của tro trấu
Thành phần SiO2 K2O MgO Fe2O3 Al2O3 CaO
Hàm lượng (%) 96.34 2.39 0.45 0.2 0.41 0.41
Nguồn [1]
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 được, nhưng các thành phần này lại rất dễ cháy nên có thể dùng làm chất đốt. Sau khi đốt, tro trấu chứa một hàm lượng SiO2 lớn, do vậy tro trấu được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như làm nguyên nhiên liệu, sản xuất nhiệt năng, vật liệu xây dựng…
1.2.2. Hiện trạng phát sinh vỏ trấu
Ước tính hàng năm nước ta sản xuất từ 15-16 triệu tấn gạo, do đó Việt Nam có tiềm năng lớn để phát triển điện trấu. Trấu tập trung chủ yếu ở Đồng bằng sông Cửu
Long và đồng bằng sông Hồng. Theo số liệu thống kê của Viện Nghiên cứu phát triển đồng bằng sông Cửu Long, chỉ tính riêng Đồng bằng sông Cửu Long có trên 4 triệu tấn trấu mỗi năm.
Tuy nhiên, hiện nay nguồn trấu sử dụng lãng phí, chưa đạt hiệu quả. Theo tập
quán, người nông dân sẽ thu gom để xử lý thành mùn bón ruộng, sử dụng làm chất đốt để nấu ăn, nung gạch... Trong khi đó trên thế giới, nhiều nước nông nghiệp đã tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có này phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện. Thái Lan,
Trung Quốc, Ấn Độ, Mông Cổ… hàng năm đã sản xuất hàng trăm MW điện từ trấu.
1.2.3. Hiện trạng sửdụngvà thải bỏ trấu
(1) TạiViệt Nam
Sử dụng củi trấu có thể thay thế cho than đá, dầu DO, FO hoặc than củi dùng
để đốt lò hơi công nghiệp, chế biến thuỷ sản, nông sản, thực phẩm. Việc thay nhiên liệu đốt bằng trấu rất tiện lợi vì có thể sử dụng ngay loại lò đốt than đá mà không cần
thay đổi thiết kếban đầu.
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, 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 thấp hơn so với gas, củi trấu cũng có hạn chế là việc dùng củi trấucầnphải có chỗ để củi, có bếp lò, cần nơi thải tro, vì thế củi trấu 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 1.1. Củi trấu thành phẩm
Sử dụng trấu làm vật liệu xây dựng
Năm 2007, sau 7 năm nghiên cứu và thử nghiệm, công ty Lâm Mai đã sản xuất thành công vật liệu xây dựng từ vỏ trấu với tên gọi Lamai. Thành phần LaMai gồm vỏ trấu nghiền, mụn 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.
(2) Trên Thế giới
Bên cạnh các giải pháp ứng dụng trấu như ở Việt Nam, trên thế giới trấu còn
được dùng đểsản xuất điện năng. Các nước trong khu vực như Thái Lan, Campuchia, Malaysia đã có nhà máy nhiệt điện đốt vỏ trấu, tận dụng triệt để nguồn phế liệu này. Nhà máy điện trấu có công suất nhỏhơn hoặc bằng 30 MW. Những địa phương có nhà máy điện trấu sẽ được hưởng lợi trực tiếp, nguồn điện trấu sẽđấu nối trực tiếp vào mạng lưới điện địa phương, giúp giảm áp lực về khảnăng thiếu điện.