Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ khí hóa sinh khối trong sản
1.4.2. Các nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, khí hóa sinh khối đã được chú ý từ những năm đầu thập niên 1980 do thiếu hụt cung cấp sản phẩm dầu mỏ và điện. Khí sản phẩm được sản xuất từ khí hóa củi gỗ đã được sử dụng cho xe bt. Cụ thể khí hóa trấu kết hợp sản xuất điện đã được phát triển ở miền Nam của Việt Nam thời gian này, có khoảng 15 hệ thống với công suất điện 75 KW đã được lắp đặt tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long và ở thành phố Hồ Chí Minh (chủ yếu nhập khẩu và sao chép công nghệ). Tuy nhiên, công nghệ này đã bị bỏ qua do tình hình cung cấp dầu mỏ và điện được cải thiện sau đó, và do việc sử dụng trấu cho các mục đích khác (sản xuất gạch, lị gốm, v.v...) đem lại hiệu quả kinh tế và lợi ích thực tế cao hơn. Nhìn chung, cơng nghệ khí hóa sinh khối vẫn cịn rất mới mẻ ở Việt Nam, kinh nghiệm về cơng nghệ này vẫn cịn rất ít ngay cả trong số những chuyên gia về sinh khối. Gần đây, khí hóa sinh khối đã được một số tổ chức, nhóm nghiên cứu quan tâm nghiên cứu và ứng dụng, cụ thể như sau:
Viện Công nghệ sau thu hoạch (hiện nay là Viện Cơ khí nơng nghiệp và cơng nghệ sau thu hoạch, Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thơn) đã nhập 1 thiết bị khí hóa trấu vào năm 1989 - 1990. Khí sản phẩm dùng để đốt cấp nhiệt quy mô nhỏ.
Trong những năm 1993 - 1996, Trung tâm Nghiên cứu Cơ điện thuộc Bộ Nông nghiệp đã nghiên cứu và công bố kết quả chuyển giao 10 buồng đốt trấu hố khí với năng suất nhiệt là 160.000 - 200.000 kcal/giờ, cung cấp nhiệt trực tiếp cho các máy sấy nông sản dạng máy sấy tháp, năng suất sấy 5 tấn/mẻ cho trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Đồng Tháp Mười, nông trường Cờ Đỏ, nông trường Sông Hậu tỉnh Cần Thơ. Do lị khí hố được thiết kế theo ngun lý hóa khí dạng mẻ nên gặp hạn chế trong khâu nạp trấu vào lò và thải tro. Trên cơ sở các kết quả thuộc Dự án cấp vùng về nghiên cứu, phát triển và phổ biến các công nghệ năng lượng tái tạo từ 1997 - 2001, một nhóm nghiên cứu cơng nghệ sinh khối của trường Đại học Bách khoa Hà Nội (ĐHBKHN) đã kết hợp với Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm 3 loại bếp đun sinh khối có hiệu suất nhiệt khá cao so với bếp thông thường (17 - 25% so với 10%) và chỉ số phát thải CO thấp (6,7 – 12,7 gCO/MJ).
Cũng từ năm 2005, nhóm nghiên cứu ĐHBK Hà Nội đã có hợp tác với Trung tâm nghiên cứu quốc tế về nơng học phục vụ phát triển (CIRAD, Cộng hịa Pháp) trong việc vận hành thử nghiệm một hệ thống khí hóa sinh khối 2 giai đoạn trong đó q trình nhiệt phân sinh khối và khí hóa sinh khối diễn ra ở các buồng phản ứng khác nhau. Nguyên liệu sử dụng cho hệ thống khí hóa 2 giai đoạn này là gỗ vụn. Khí sản phẩm có thể được sử dụng cho mục đích 15 sản xuất điện năng (thơng qua 1 hệ động cơ đốt trong và máy phát điện) hoặc tạo khí H2 phục vụ cho cơng nghiệp hóa chất.
Trung tâm nghiên cứu và phát triển về tiết kiệm năng lượng Tp Hồ Chí Minh đã nghiên cứu áp dụng thành cơng cơng nghệ khí hóa trấu cho lị nung gạch gốm liên tục tại công ty gốm Tân Mai, tĩnh Đồng Tháp. Với lị đốt áp dụng cơng nghệ khí hóa này, lượng khí thải ra mơi trường giảm và đạt tiêu chuẩn
Chế tạo và thực nghiệm lị khí hóa viên nén RDF tạo syngas sử dụng cho động cơ đốt trong
Việt Nam về chất thải. Ngồi ra, lị đốt này cũng giúp giảm 35% lượng trấu sử dụng so với lị gạch thủ cơng.
Tháng 5/2010 một đề tài nghiên cứu thiết kế bếp khí hóa trấu sử dụng cho hộ gia đình nơng thôn khu vực ngoại thành Tp. Cần Thơ của Trung tâm R&Dtech - trường Đại học Cơng Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh được Sở Khoa học & Công nghệ Tp. Cần Thơ xét duyệt cấp kinh phí thực hiện, hiện đề tài đang chuyển giao các bếp đốt xuống các hộ dân sử dụng (chưa cơng bố kết quả chính thức), tuy nhiên đề tài này chỉ nằm ở mức độ hố khí dạng thô, không cần lọc sạch và làm nguội, quy mô nhỏ, chuyên sử dụng trong các hộ gia đình của đồng bằng sông Cửu Long.
Cũng trong năm 2010, Công ty cổ phần Vinasilic (Tp Vũng Tàu) đã nghiên cứu và sản xuất ra một loại bếp khí hóa sinh khối mới, với nhiên liệu là các phụ phẩm trong nông nghiệp bao gồm vỏ trấu, rơm rạ hay phế liệu từ gỗ như mùn cưa, củi vụn. Nguyên liệu ban đầu khá đa dạng, có thể được băm nhỏ hoặc viên để khí hóa. Nhiệt độ của ngọn lửa đốt có thể lên tới 700oC, đảm bảo cấp nhiệt cho q trình đun nấu thơng thường.
Cơng ty cổ phần chế tạo máy Dĩ An, Bình Dương là nơi đã sớm nhận ra vai trò và tiềm năng ứng dụng cơng nghệ khí hóa sinh khối để sản xuất điện năng tại Việt Nam cũng như 1 số nước lân cận như Căm-pu-chia, Lào. Mới đây, Công ty này đã nhập khẩu cơng nghệ khí hóa trấu từ Trung Quốc để lắp đặt 1 nhà máy sản xuất điện tại Căm-pu-chia với công suất điện khoảng 3 - 4 MW. Tuy nhiên, cho đến nay, Cơng ty vẫn đang gặp nhiều khó khăn về vận hành và khai thác thiết bị (vấn đề về hắc ín, đồng bộ việc kết nối với động cơ – máy phát).
Nhận xét: Từ tình hình nghiên cứu và ứng dụng về khí hóa sinh khối để sản
xuất năng lượng trong nước hiện nay cho thấy, việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí hóa sinh khối ở Việt Nam để phát điện còn rất hạn chế. Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ này chỉ chủ yếu tập trung vào lĩnh vực cung cấp nhiệt và đun nấu hộ gia đình, trong sản xuất điện năng thì cịn rất mới và hầu như chưa có nghiên cứu ứng dụng nào đáng kể, một vài hệ thống đang nghiên cứu thử nghiệm hiện nay đều là nhập khẩu. Tình hình nghiên cứu ứng dụng và các cơng trình cơng bố trong và ngồi nước
cho thấy việc nghiên cứu phát triển hệ thống khí hóa sinh khối để sản xuất năng lượng ở Việt Nam là rất cần thiết và ở quy mô nhỏ là hoàn toàn phù hợp. Tuy nhiên hướng nghiên cứu cần tập trung là tiếp thu công nghệ đồng thời cải tiến và phát triển để khắc phục những tồn tại của cơng nghệ này hiện nay đó là:
Giảm thiểu hắc ín và có đặc tính vận hành ổn định đáp ứng yêu cầu để có thể vận hành trực tiếp cho các hộ tiêu thụ như động cơ đốt trong, tua bin khí, pin nhiên liệu….
Có thể sử dụng đa dạng các loại sinh khối, để tận dụng tối đa nguồn sinh khối sẵn có tại địa phương.
Vận hành đơn giản và chi phí đầu tư thấp.