T ại HàN ội ại thành phố Hồ Chí Minh
3.2.3 Về khả năng áp dụng kỹ thuật, cơng nghệ kiểm sốt, xử lý khí thả
Xe mơ tơ, xe gắn máy đang sử dụng có kết cấu, cơng nghệ lạc hậu có thểđược nâng cấp, lắp thêm các hệ thống, thiết bị kiểm soát, xử lý khí thải để đạt tiêu chuẩn khí thải. Về mặt lý thuyết có thể thay bộ chế hịa khí bằng hệ thống phun xăng, lắp thêm hệ thống kiểm soát hơi xăng... nhưng khả thi nhất trên thực tế là lắp thêm thiết bị xúc tác xử lý khí thải cho xe mô tô, xe gắn máy đang sử dụng.
3.2.3.1 Cơng nghệ xúc tác (catalyst) xử lý khí thải
Bộ chuyển đổi xúc tác (catalytic converter) hay còn gọi là bộ xúc tác xử lý khí thải là công nghệ tiên tiến, được áp dụng phổ biến nhất để kiểm sốt khí thải xe cơ giới lắp động cơ cháy cưỡng bức hiện nay. Việc xử lý khí thải được thực hiện bởi bộ chuyển đổi xúc tác lắp ở hệ thống xả của xe để chuyển hóa các chất độc hại, gây ơ nhiễm trong khí thải thành các chất vô hại. Chất xúc tác (catalyst) được dùng để kích thích sựthay đổi hóa học (các hóa chất tác động lẫn nhau) bằng phản ứng hóa
học. Kết quả là khí thải sau khi qua bộ chuyển đổi xúc tác sẽ chứa ít hơn các chất độc hại. Bộ chuyển đổi xúc tác có 2 loại tùy theo chất xúc tác được sử dụng. Bộ chuyển đổi xúc tác kiểu ơ xi hóa sử dụng các kim loại platinum và palladium để kích thích HC và CO kết hợp với O2 thành H2O và CO2. Còn bộ chuyển đổi xúc tác ba thành phần sử dụng thêm kim loại rhodium để tách ô xy khỏi nitơ trong NOx. Bên trong bộ chuyển đổi xúc tác, khí thải đi qua bề mặt rộng được phủđầy chất xúc tác được gọi là mặt nền hay chất nền. Đối với bộ chuyển đổi xúc tác 3 thành phần, để đảm bảo hiệu quả giảm đồng thời cả CO, HC, NOx thì hỗn hợp khơng khí/nhiên liệu cần được điều chỉnh tối ưu ở tỷ số khoảng 14,7:1. Công nghệ chuyển đối xúc tác (catalyst) kết hợp với hệ thống phun xăng có thể làm giảm đến 90 % CO, 85 % HC và 25 % NOx so với xe sử dụng chế hịa khí thơng thường (khơng được kiểm sốt khí thải).
Tuy được áp dụng phổ biến và rất có hiệu quả cho ơ tơ nhưng chi phí, khơng gian lắp đặt và áp suất ngược trong hệ thống xả là những yếu tố chính hạn chế việc áp dụng công nghệ xúc tác trong xử lý khí thải xe mơ tơ, xe gắn máy. Do giá xe mô tô, xe gắn máy thấp hơn nhiều (1/10) so với ơ tơ nên chi phí lắp bộ xúc tác trên một xe của xe mô tô, xe gắn máy cao hơn. Tương tự, xe mô tô, xe gắn máy có khơng gian nhỏ hơn nên rất hạn chế kích thước cho phép của bộ xúc tác, nhất là đối với những xe mô tô, xe gắn máy phân khối nhỏ làm cho vận tốc không gian trong bộ xúc tác cho xe mô tô, xe gắn máy lớn hơn cho ô tô 2 đến 3 lần. Thêm vào đó, động cơ xe mơ tơ, xe gắn máy thường nhỏ và chỉ có một xy lanh nên rất nhạy cảm với áp suất ngược từ khí thải, làm giảm cơng suất, tính năng vận hành. Để bù lại, lưu lượng qua bộ xúc tác phải lớn hơn nên mật độ lỗở bộ xúc tác cho xe mô tô, xe gắn máy bị hạn chế, thường không thể lớn hơn 100 lỗ/inch so với 400–1200 lỗ/inch thông thường cho ô tô. Tựu chung lại, thời gian khí thải tiếp xúc với diện tích bề mặt chất xúc tác ở xe mô tô, xe gắn máy chỉ bằng 1/10 so với trường hợp của ô tô. Những điều này làm giảm hiệu quảvà độ bền của bộ xúc tác cho xe mô tô, xe gắn máy so với ô tô. Trong khi tuổi thọdùng cho ơ tơ là 10 năm thì bộ xử lý khí thải cho xe mô
phụ thuộc vào chất lượng nhiên liệu. Loại bỏchì trong xăng sẽ khơng cịn phát thải chì và đây còn là điều kiện tiên quyết để áp dụng công nghệ chuyển đổi xúc tác trong xử lý khí thải. Ngồi chì thì lưu huỳnh là yếu tố chính làm giảm hiệu quả hoạt động và độ bền của bộ xử lý khí thải. Thiết bị xử lý khí thải thường địi hỏi lượng lưu huỳnh rất thấp hoặc thậm chí khơng được có lưu huỳnh (hàm lượng lưu huỳnh tối thiểu 500 ppm là mức cần thiết để xử dụng bộ xúc tác và mức tối ưu là 50 ppm trở xuống). Công nghệ xúc tác cũng yêu cầu xăng tuyệt đối không được có thành phần kim loại như măng gan và phốt pho.
Bộ xử lý khí thải được sử dụng phổ biến cho ô tô và xe mô tô, xe gắn máy sản xuất mới. Đối với xe sản xuất mới, thông thường để đạt tiêu chuẩn Euro 3 phải áp dụng cơng nghệ xử lý khí thải. Ở một sốnước bộ xử lý khí thải cịn được lắp thêm cho ô tô đang sử dụng. Nhưng khi lắp thêm bộ xúc tác cho xe mô tô, xe gắn máy đang sử dụng cần phải có sự nghiên cứu kỹlưỡng cho từng chủng loại xe. Lý tưởng nhất là công nghệ xúc tác phải do nhà sản xuất ra loại xe mơ tơ, xe gắn máy đó nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng. Đối với xe 4 kỳ, sử dụng bộ xử lý khí thải thường phải kết hợp thêm hệ thống phun không khí thứ cấp, nên sẽ phức tạp hơn trong thực tế [3].
3.2.3.2 Khả năng lắp thêm bộ xúc tác xử lý khí thải cho xe mơ tô, xe gắn máy đang sử dụng
Công nghệ xúc tác xử lý khí xả là một biện pháp kỹ thuật không thể thiếu, phổ biến nhất hiện nay được các nhà sản xuất áp dụng rộng rãi để đáp ứng tiêu chuẩn khí thải cơng nhận kiểu xe mới. Nhưng khi lắp thêm cho xe mô tô, xe gắn máy đã qua sử dụng, thường có kết cấu, cơng nghệnhư ở nước ta hiện nay thì phải cân nhắc các yếu tố sau:
- Chất lượng xăng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu quả của bộ xửlý. Như ở nước ta mới bước đầu đủ điều kiện để sử dụng nhưng cần cải thiện nhiều hơn nữa đểđảm bảo phát huy tốt hiệu quả giảm phát thải và tuổi thọ của thiết bị xử lý khí thải: Hàm lượng chì đã được khống chế nhưng hàm lượng lưu huỳnh
mới đạt 500 ppm là mức cần thiết để xử dụng bộ xúc tác (mức tối ưu là 50 ppm trở xuống), vẫn còn kim loại trong thành phần xăng…
- Một loại thiết bị xử lý khí thải khơng thể phù hợp (có tác dụng giảm phát thải tốt) cho các loại xe mô tô, xe gắn máy khác nhau đang sử dụng mà thường do nhà sản xuất ra kiểu loại xe mô tô, xe gắn máy đó nghiên cứu thử nghiệm và lắp đặt. Do vậy, thiết bị xử lý khí thải thường chỉ được lắp đặt cho xe sản xuất mới. Vì vậy, khi lắp thiết bị xử khí thải cho xe đang lưu hành phải có những nghiên cứu, thử nghiệm, chứng nhận đối với mỗi kiểu loại bộ xử lý cho những loại xe nhất định. Điều này sẽ gây khó khăn cho việc quản lý, hướng dẫn cho người dân lắp đặt và không hấp dẫn các nhà sản xuất bộ xửlý vì nước ta có rất nhiều chủng loại xe cũ với sốlượng mỗi loại cịn ít.
- Trong sử dụng, thiết bị xử lý khí thải chỉ hoạt động có hiệu quả nếu được lắp đặt và điều chỉnh động cơ đúng. Vì vậy, sẽ khó khăn trong việc quản lý khi thực hiện lắp đặt hàng loạt thiết bị xử lý khí thải.
- Lắp thêm thiết bị xử lý khí thải sẽlàm tăng tiêu hao nhiên liệu. Thiết bị xử lý khí thải thường có tác dụng tốt và bù lại được tiêu hao nhiên liệu tăng thêm khi được sử dụng cùng với hệ thống phun nhiên liệu hiện đại hoặc động cơ luôn được bảo dưỡng, sửa chữa tốt. Trong khi đó, hầu hết xe mô tô, xe gắn máy đang lưu hành ởnước ta sử dụng cơng nghệ chế hịa khí lạc hậu.
- Thiết bị xử lý khí thải cũng là một bộ phận của xe nên có thểhư hỏng, có độ bền thấp đối với loại sử dụng cho xe mô tô, xe gắn máy, tối đa khoảng 2-3 năm tùy theo điều kiện sử dụng [3]. Xe lắp bộ xử lý khí thải nhưng bị hư hỏng sẽ có tác dụng ngược, gây ơ nhiễm và tốn nhiên liệu hơn so với xe không được lắp.
- Khi lắp thêm bộxúc tác, thường phải thay ống xả mới. Theo khảo sát thực tế thông tin của các nhà sản xuất chuyên cung cấp thiết bị xúc tác thì giá thiết bị xúc tác vào khoảng 20-30 USD [3]. Nếu cộng thêm chi phí lắp đặt thì tổng chi phí thay thếống xả có bộ xúc tác vào khoảng 700.000-900.000 đồng/xe và với điều kiện sử dụng tốt thì cũng phải thay mới khoảng 2 năm/lần. Đối với những xe cũ, có giá trị
- Trên thế giới, một số ít quốc gia có thực hiện lắp thêm thiết bị xử lý khí thải cho ơ tơ đang sử dụng nhưng chưa có quốc gia nào lắp thêm cho xe mơ tơ, xe gắn máy đang sử dụng.
Vì vậy, trong điều kiện nước ta hiện nay chưa nên đưa ra chủ trương lắp thêm bộ xúc tác xử lý khí thải cho xe mơ tơ, xe gắn máy đang sử dụng.