Các giải pháp xử lý và khai thác nguồn năng lượng sinh khối từ rơm rạ
- Thứ sáu - 25/06/2021 10:27
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Hiện nay các nguồn năng lượng truyền thống như: dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và than đá đang ngày một cạn kiệt. Vì vậy, cần phải tìm kiếm các nguồn năng lượng mới để thay thế. Giải pháp hiện nay là nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Với vị trí địa lý cũng và hệ thực vật tự nhiên phong phú, Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia giàu tiềm năng về năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng sinh khối (NLSK).
Sinh khối là các phế phẩm từ nông nghiệp (rơm rạ, bã mía, vỏ, xơ bắp...), phế phẩm lâm nghiệp (lá khô, vụn gỗ…), giấy vụn, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi gia súc và gia cầm. Nhiên liệu sinh khối có thể ở dạng rắn, lỏng, khí… được đốt để phóng thích năng lượng. Sinh khối, đặc biệt là gỗ, than gỗ cung cấp phần năng lượng đáng kể trên thế giới. Con người đã sử dụng chúng để sưởi ấm và nấu ăn cách đây hàng ngàn năm.
Nghệ An là một tỉnh có diện tích tự nhiên lớn nhất cả nước, điều kiện khí hậu, đất đai phù hợp cho việc sản xuất lúa. Năm 2016, toàn tỉnh có hơn 107.237 ha đất sản xuất lúa, thu về khoảng 978.862 tấn lúa, trong đó 2 huyện Yên Thành và Diễn Châu có sản lượng lúa lớn nhất cả tỉnh (huyện Yên Thành 149.036 tấn, huyện Diễn Châu 112.397 tấn). Nhiều nghiên cứu cho thấy trung bình sản xuất được 1 tấn lúa thì có 1-1,2 tấn rơm rạ khô, như vậy với sản lượng lúa hiện nay thì hàng năm, lượng rơm rạ thải ra khoảng987.862 - 1.173.000 tấn. Trước đây, rơm rạ được người dân tận dụng làm chất đốt, sử dụng thức ăn cho chăn nuôi... Hiện nay, áp lực mùa vụ và tình trạng thiếu nhân công lao động khiến nghề chăn nuôi không còn phát triển nên một phần rơm rạ được bà con đốt bỏ trên đồng ruộng. Hoạt động này diễn ra có xu hướng phổ biến trên địa bàn tỉnh trong những năm gần đây.
Cánh đồng xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu sau mùa gặt
Điều đó gây lãng phí nguồn tài nguyên và nhiều hệ lụy tới môi trường. Việc đốt rơm rạ trên đồng ruộng làm mất đi nguồn năng lượng khổng lồ, gây ô nhiễm môi trường, tổn hại sức khỏe cộng đồng, tiềm ẩn nguy cơ tai nạn giao thông do hạn chế tầm nhìn và là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu.Theo các chuyên gia, khói bụi khi đốt rơm rạ làm ô nhiễm không khí, gây tác hại lớn đối với sức khỏe con người. Trẻ em, người già, và người có bệnh hô hấp, bệnh mạn tính, dễ bị ảnh hưởng nhất.
Một số các biện pháp có hiệu quả trong việc giảm thiểu lượng khí thải và khai thác nguồn năng lượng sinh khối từ rơm rạ bao gồm:
*Sử dụng rơm rạ để trồng nấm: Trồng nấm được coi là một trong những phương pháp sinh học tận dụng nguồn rơm rạ có hiệu quả nhất.
* Sử dụng rơm rạ để sản xuất phân hữu cơ vi sinh: Hiện nay tại nhiều tỉnh thành trong cả nước đã ứng dụng công nghệ vi sinh phân hủy rơm rạ để làm phân bón cụ thể như sau:
+ Sau vụ gặt, nông dân thu gom rơm rạ vào góc ruộng, hoà chế phẩm cùng với nước và phân NPK rồi tưới lên rơm rạ. Cứ 1kg chế phẩm trộn lẫn với 1kg phân NPK, hòa tan trong nước rồi tưới vào rơm rạ. 1 tấn rơm rạ cần khoảng 5 -10 cân chế phẩm.
+ Phủ túi ni-lông bình thường lên đống rơm để giữ nhiệt hoặc trát bùn phủ kín ngay trên mặt ruộng, 20 ngày sau, rơm, rạ sẽ được phân hủy tạo ra phân hữu cơ có thể bón ngay cho cây trồng.
* Sử dụng rơm rạ để sản xuất năng lượng: Hàm lượng năng lượng của rơm rạ đạt khoảng 6533 kJ/kg. Rơm là một trong những chất thải nông nghiệp dồi dào và phù hợp nhất để sản xuất năng lượng. Sinh khối rơm có thể sản xuất ra nhiều loại năng lượng khác nhau như nhiệt, điện, xăng dầu vận tải.
+ Sinh khối rơm rạ à đốt trực tiếp à nhiệt.
+ Sinh khối rơm rạ à nhiên liệu lỏng nhờ quá trình liên kết nhiệt, năng lượng à điện, nhiệt.
+ Sinh khối rơm rạ à nhiên liệu lỏng nhờ quá trình liên kết nhiệt, năng lượng à động cơ đốt trong xe ô tô à cơ năng và động năng.
Các trở ngại về vấn đề kỹ thuật, tính khả thi về kinh tế nhất là các chi phí vận chuyển, bảo quản, chế biến... là những vấn đề cần được nghiên cứu để có thể ứng dụng trong thực tiễn.
* Ngoài ra, việc nghiên cứu sử dụng rơm rạ để sản xuất bột giấy, làm tấm panel bằng rơm ép, làm thức ăn chăn nuôi công nghiệp cũng là những hướng nghiên cứu có tiềm năng.
Việc sử dụng rơm rạ cho các ứng dụng năng lượng là phương pháp tối ưu và có thể thực hiện được, mặc dù công nghệ tiên tiến sản xuất nhiên liệu từ rơm rạ hoặc vẫn còn trong giai đoạn được bảo hộ sáng chế, việc sử dụng các công nghệ đòi hỏi tập trung đầu tư nghiên cứu. Năng lượng sinh khối là bước phát triển phù hợp nhằm đa dạng hóa nguồn năng lượng bảo đảm an ninh năng lượng, góp phần vào cải thiện đời sống dân sinh, phát triển nông nghiệp nông thôn, xử lý rác thải, bảo vệ môi trường./.
Nghệ An là một tỉnh có diện tích tự nhiên lớn nhất cả nước, điều kiện khí hậu, đất đai phù hợp cho việc sản xuất lúa. Năm 2016, toàn tỉnh có hơn 107.237 ha đất sản xuất lúa, thu về khoảng 978.862 tấn lúa, trong đó 2 huyện Yên Thành và Diễn Châu có sản lượng lúa lớn nhất cả tỉnh (huyện Yên Thành 149.036 tấn, huyện Diễn Châu 112.397 tấn). Nhiều nghiên cứu cho thấy trung bình sản xuất được 1 tấn lúa thì có 1-1,2 tấn rơm rạ khô, như vậy với sản lượng lúa hiện nay thì hàng năm, lượng rơm rạ thải ra khoảng987.862 - 1.173.000 tấn. Trước đây, rơm rạ được người dân tận dụng làm chất đốt, sử dụng thức ăn cho chăn nuôi... Hiện nay, áp lực mùa vụ và tình trạng thiếu nhân công lao động khiến nghề chăn nuôi không còn phát triển nên một phần rơm rạ được bà con đốt bỏ trên đồng ruộng. Hoạt động này diễn ra có xu hướng phổ biến trên địa bàn tỉnh trong những năm gần đây.
Cánh đồng xã Diễn Yên, huyện Diễn Châu sau mùa gặt
Điều đó gây lãng phí nguồn tài nguyên và nhiều hệ lụy tới môi trường. Việc đốt rơm rạ trên đồng ruộng làm mất đi nguồn năng lượng khổng lồ, gây ô nhiễm môi trường, tổn hại sức khỏe cộng đồng, tiềm ẩn nguy cơ tai nạn giao thông do hạn chế tầm nhìn và là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu.Theo các chuyên gia, khói bụi khi đốt rơm rạ làm ô nhiễm không khí, gây tác hại lớn đối với sức khỏe con người. Trẻ em, người già, và người có bệnh hô hấp, bệnh mạn tính, dễ bị ảnh hưởng nhất.
Một số các biện pháp có hiệu quả trong việc giảm thiểu lượng khí thải và khai thác nguồn năng lượng sinh khối từ rơm rạ bao gồm:
*Sử dụng rơm rạ để trồng nấm: Trồng nấm được coi là một trong những phương pháp sinh học tận dụng nguồn rơm rạ có hiệu quả nhất.
* Sử dụng rơm rạ để sản xuất phân hữu cơ vi sinh: Hiện nay tại nhiều tỉnh thành trong cả nước đã ứng dụng công nghệ vi sinh phân hủy rơm rạ để làm phân bón cụ thể như sau:
+ Sau vụ gặt, nông dân thu gom rơm rạ vào góc ruộng, hoà chế phẩm cùng với nước và phân NPK rồi tưới lên rơm rạ. Cứ 1kg chế phẩm trộn lẫn với 1kg phân NPK, hòa tan trong nước rồi tưới vào rơm rạ. 1 tấn rơm rạ cần khoảng 5 -10 cân chế phẩm.
+ Phủ túi ni-lông bình thường lên đống rơm để giữ nhiệt hoặc trát bùn phủ kín ngay trên mặt ruộng, 20 ngày sau, rơm, rạ sẽ được phân hủy tạo ra phân hữu cơ có thể bón ngay cho cây trồng.
* Sử dụng rơm rạ để sản xuất năng lượng: Hàm lượng năng lượng của rơm rạ đạt khoảng 6533 kJ/kg. Rơm là một trong những chất thải nông nghiệp dồi dào và phù hợp nhất để sản xuất năng lượng. Sinh khối rơm có thể sản xuất ra nhiều loại năng lượng khác nhau như nhiệt, điện, xăng dầu vận tải.
+ Sinh khối rơm rạ à đốt trực tiếp à nhiệt.
+ Sinh khối rơm rạ à nhiên liệu lỏng nhờ quá trình liên kết nhiệt, năng lượng à điện, nhiệt.
+ Sinh khối rơm rạ à nhiên liệu lỏng nhờ quá trình liên kết nhiệt, năng lượng à động cơ đốt trong xe ô tô à cơ năng và động năng.
Các trở ngại về vấn đề kỹ thuật, tính khả thi về kinh tế nhất là các chi phí vận chuyển, bảo quản, chế biến... là những vấn đề cần được nghiên cứu để có thể ứng dụng trong thực tiễn.
* Ngoài ra, việc nghiên cứu sử dụng rơm rạ để sản xuất bột giấy, làm tấm panel bằng rơm ép, làm thức ăn chăn nuôi công nghiệp cũng là những hướng nghiên cứu có tiềm năng.
Việc sử dụng rơm rạ cho các ứng dụng năng lượng là phương pháp tối ưu và có thể thực hiện được, mặc dù công nghệ tiên tiến sản xuất nhiên liệu từ rơm rạ hoặc vẫn còn trong giai đoạn được bảo hộ sáng chế, việc sử dụng các công nghệ đòi hỏi tập trung đầu tư nghiên cứu. Năng lượng sinh khối là bước phát triển phù hợp nhằm đa dạng hóa nguồn năng lượng bảo đảm an ninh năng lượng, góp phần vào cải thiện đời sống dân sinh, phát triển nông nghiệp nông thôn, xử lý rác thải, bảo vệ môi trường./.