Mã số N3052: Tạo than sinh học từ rác thải nông nghiệp bằng thiết bị khí hóa

Thiết bị khí hóa do ThS. Nguyễn Nhật Thoại (Trường Đại học Quốc tế, ĐHQG TP.HCM) thực hiện giúp người dân tiếp cận với công nghệ chuyển đổi rác thải nông nghiệp thành than sinh học để nấu ăn, xử lý nước, cải tạo đất, đồng thời góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Cải thiện đời sống và môi trường

ThS. Nguyễn Nhật Thoại hiện đang công tác tại Trung tâm Đổi mới Sáng tạo và Chuyển giao Công nghệ, Trường Đại học Quốc tế -ĐHQG TP.HCM. Nói về lý do thực hiện đề tài, ThS. Nguyễn Nhật Thoại cho biết, theo “Đánh giá tự nguyện quốc gia năm 2023 về thực hiện các mục tiêu phát triển bền vững”, Việt Nam cần nỗ lực nhiều hơn trước tình trạng ô nhiễm môi trường và phát sinh chất thải, do phát triển kinh tế xã hội ngày càng gia tăng. Trong khi tỷ lệ thu gom, xử lý chất thải rắn ở nông thôn chỉ đạt 66%.

ThS. Nguyễn Nhật Thoại là tác giả của thiết bị khí hóa.

Do đó, thiết bị này sẽ giải quyết vấn đề về quản lý chất thải trong lĩnh vực nông nghiệp, như vỏ dừa, vỏ dừa nước… bằng cách chuyển đổi chúng thành than sinh học. Từ đó góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và giải phóng khí nhà kính.

Ngoài ra, thiết bị còn rất hữu dụng cho nền nông nghiệp tại Việt Nam. Nông dân sẽ được tiếp cận với công nghệ tiên tiến mà dễ sử dụng, từ đó chủ động hơn trong đời sống, khi tận dụng được nguồn rác thải nông nghiệp dồi dào. Như nhiệt sinh ra có thể được sử dụng để nấu ăn và sưởi ấm, trong khi sản phẩm rắn, than sinh học có thể được sử dụng để xử lý nước, cải tạo đất và cùng nhiều ứng dụng khác.

Việc sản xuất và tiềm năng bán than sinh học (khoảng 90.000 đồng/10kg than) cũng cho phép nông dân giảm sự phụ thuộc vào các hoạt động nông nghiệp truyền thống, giúp kiểm soát sinh kế tốt hơn và cải thiện mức sống.

“Bằng cách tích hợp việc sử dụng sinh khối bền vững vào cơ cấu cuộc sống ở nông thôn, thiết bị không chỉ giải quyết các thách thức trước mắt về quản lý chất thải và năng lượng mà còn đặt nền tảng cho một tương lai công bằng và bền vững hơn cho cộng đồng nông thôn”, ThS Thoại chia sẻ.

Mức đầu tư thấp, dễ sử dụng

ThS. Nguyễn Nhật Thoại cho biết thêm, thiết bị là một bộ khí hóa được chiếu sáng từ trên xuống bằng thép không gỉ với đường kính 150mm và chiều cao 500mm. Thiết bị có phần viền ở phía trên để hỗ trợ đầu đốt và lưới đục lỗ ở phía dưới để hỗ trợ sinh khối. Sinh khối khô và đồng đều có thể được thêm vào từ trên xuống và sinh khối được đốt bằng cách sử dụng vỏ thông hoặc tấm bìa cứng mỏng.

Thiết bị khí hóa giúp nông dân xử lý chất thải nông nghiệp tạo ra than sinh học.

Khi ngọn lửa bùng lên, đầu đốt được đặt lên trên và một chiếc quạt AC/DC nhỏ sẽ điều khiển ngọn lửa. Thời gian chạy của thiết bị khí hóa khác nhau tùy thuộc vào loại sinh khối, dao động từ 30 đến 40 phút đối với vỏ trấu hoặc trấu cà phê và khoảng 3 giờ khi chứa đầy các viên nén sinh học.

Sau khi sử dụng, thiết bị phải được làm trống ngay để ngăn luồng khí nóng lưu thông và bảo vệ than sinh học không bị cháy trong môi trường giàu oxy. Than sinh học nóng có thể được bảo quản trong nồi kín để duy trì chất lượng.

Công suất của thiết bị cho phép xử lý 10 - 15kg sinh khối đầu vào, tạo ra 3 - 5kg than sinh học mỗi lần vận hành. “Thiết bị có thể tạo ra tác động đáng kể do mức đầu tư thấp hơn, dễ sử dụng và nhân rộng, từ đó khắc phục những trở ngại của các dự án khí hóa hộ gia đình trước đây, giảm sự phụ thuộc vào khí propan nhập khẩu”, ThS. Thoại chia sẻ thêm.

Tuy nhiên, để đảm bảo thực hiện thành công và bền vững của dự án, ThS. Thoại cho rằng, sự đồng hành của các hợp tác xã nông nghiệp các địa phương, mạng lưới tình nguyện, truyền thông và chính quyền địa phương là rất quan trọng.

“Bằng cách hợp tác cùng nhau, chúng ta có thể đạt được tiến bộ đáng kể trong các mục tiêu phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Đồng thời cải thiện sinh kế của cộng đồng nông nghiệp tại Việt Nam”, ThS. Thoại nhấn mạnh.

Vỏ dừa trước và sau khi đốt thành than sinh học.

Đánh giá về thiết bị này, ông Markus Klemmer - Giám đốc Công ty Planetzero.earth cho biết, thiết bị vẫn còn một số hạn chế trong khâu điều chỉnh lượng gió, nhiệt độ, dễ hư động cơ quạt do quá nóng. Để khắc phục, cần cân nhắc làm phần quạt có ống nối dạng chữ L để giảm độ lan truyền nhiệt.

Ngoài ra, phần than sau khi đốt cháy hoàn toàn từ rác thải nông nghiệp phải biết bảo quản đúng cách, tránh tiếp xúc với không khí. Nếu không than sẽ cháy và mất độ hoạt tính.

“Khi hoàn thiện, thiết bị được kỳ vọng sẽ giúp người dân giảm thiểu đốt các loại rác thải nông nghiệp, thay vào đó có thể sử dụng thiết bị như bếp ăn. Có thể đun, nấu, chế biến đồ ăn như một bếp ăn thông thường mà không phát thải khói bụi độc hại. Đồng thời giảm được tiền dùng bếp gas, điện”, ông Markus Klemmer chia sẻ.

"Thiết bị có thể tạo ra tác động đáng kể do mức đầu tư thấp hơn, dễ sử dụng và nhân rộng, từ đó khắc phục những trở ngại của các dự án khí hóa hộ gia đình trước đây, giảm sự phụ thuộc vào khí propan nhập khẩu", ThS. Nguyễn Nhật Thoại chia sẻ.

Tác giả: Bùi Ngọc Duy

Đơn vị: Tạp Chí Khoa Học Phổ Thông