Năng lượng sinh khối

Monday, August 22, 2005

Biến chất phế thải thành dầu lửa


1. Công nghệ của hãng Changing Wold Technologies (Mỹ) Ban giám đốc Công ty Changing World Technologies (CWT) của Mỹ cho biết, họ sẽ sớm đưa vào sử dụng một công nghệ mới cho phép biến 600 triệu tấn phế thải nông nghiệp hằng năm của Mỹ thành 4 tỷ thùng dầu thô nhẹ.

Bất cứ thứ gì cũng có thể biến thành dầu lửa

Trong khu công nghiệp của thành phố Philadelphia (Mỹ) CWT mới xây dựng một đây chuyền sản xuất công nghiệp để chuyển đổi nhiều loại phế thải thành dầu lửa. Brian Appel - tổng giám đốc CWT cho biết: "Phương pháp của chúng tôi cho phép giải quyết được vấn đề chất thải trên phạm vi toàn cầu, làm tăng trữ lượng dầu lửa thế giới và làm giảm tốc độ nóng lên của Trái đất". Vị tổng giám đốc này đã tập hợp được một nhóm các nhà nghiên cứu, cựu chính khách Mỹ và các nhà đầu tư để phát triển và thương mại hóa phương pháp phi trùng hợp nhiệt (PDT). Phương pháp này được xây dựng nhằm xử lý tất cả các loại chất thải như phân gà công nghiệp, lốp xe, chai nhựa, nước thải công nghiệp tại các cảng biển, sông, máy tính hư hỏng, rác thải gia đình, phế thải nông nghiệp, rác thải y tế bị lây nhiễm, các chất cặn bã từ công nghiệp lọc dầu, Theo Brian Appel, các chất thải đi vào một đầu của dây chuyền công nghệ PDT và đi ra đầu kia là ba loại sản phẩm, tất cả đều có giá trị và không còn khả năng gây hại môi trường: dầu hỏa chất lượng cao, gas sạch và muối khoáng tinh chất.

Khác với những phương pháp trước đây biến các chất rắn thành chất đốt hóa lỏng (như phương pháp biến tro cây ngô thành éthanol), PDT nhắm đến tất cả các chất có thành phần chủ yếu là carbon. Hiện chính quyền bang Philadelphia đang thương thảo với CWT để thành lập một dự án xử lý chất thải trên quy mô lớn theo mô hình của công ty này..

Quá trình sử lý nhanh:

Trở lại với mô hình xử lý của CWT ở Philadelphia, nguyên liệu của hệ thống tái chế chất thải thành dầu hỏa đến từ các nông trại nuôi gà công nghiệp bao gồm lông gà, xương, da, máu, mỡ và lòng gà. Một chiếc xe ben đổ trên 600kg chất thải vào một chiếc máy nghiền 350 mã lực. Chiếc máy này sẽ trộn toàn bộ số nguyên liệu này thành một mẻ nghiền có mầu nâu xám. Sau đó, mẻ nghiền này được đưa vào một bồn chứa rồi được đưa qua bộ phận rung sàng. Tại các công đoạn này, chất tổng hợp trên sẽ được sấy nóng trước khi được biến đổi và phân hủy. Khoảng hai giờ sau, một chiếc van được mở cho chảy ra một loại chất lỏng mầu mật đường. Đó có thể gọi là dầu hỏa, một chất tương ứng của hỗn hợp nửa dầu fioul và nửa xăng".

Chuyển hoá các chất thải chứa carbon và hydro thành dầu hỏa và khí gas là một quá trình tồn tại từ lâu trong thiên nhiên. Dầu thô trong lòng đất hiện nay xuất phát từ các loại xác động vật và thực vật đơn bào bị vùi dưới đáy các đại dương. Trải qua nhiều triệu năm, chúng được phân hóa trước khi bị nghiền bởi sự di chuyển của các mảng kiến tạo. Dưới áp lực của áp suất và nhiệt độ, các chuỗi polymère và phân tử chứa carbon ở trong các xác động, thực vật phân hủy thành hydrocarbure dầu hỏa chuỗi ngắn. Tuy nhiên, để có thể làm được điều đó, Trái đất đã phải lặng lẽ làm việc trong suốt hàng triệu năm vì nhiệt độ và những thay đổi áp suất dưới lòng đất rất thất thường. Trong khi những chiếc máy biến rác thải thành dầu hỏa của CWT sẽ làm tăng nhanh quá trình hình thành dầu lửa bằng cách làm tăng nhiệt độ và áp suất tới mức nó có thể làm phân hủy các mối liên kết phân tử dài của các chất dùng làm nguyên liệu chế biến dầu hỏa.

10 USD/thùng dầu trong 10 năm nữa

Trước đây đã có rất nhiều nhà khoa học cố gắng thử nghiên cứu biến các chất rắn hữu cơ thành chất đốt hóa lỏng bằng cách sử dụng lại các chất thải. Tuy nhiên tất cả đều thất bại. Trong phần lớn các phương pháp trên, vấn đề nằm ở chỗ các nhà khoa học chỉ tìm cách tiến hành việc tái chế trong một giai đoạn duy nhất - nung nóng nguyên liệu chế biến để loại bỏ nước; đồng thời phân hóa các phân tử. Chính quá trình này làm hao tốn nhiều năng lượng mà vẫn không loại bỏ hoàn toàn nguy cơ các chất độc hại vẫn tồn đọng lại bên trong các thành phẩm, trong khi phương pháp PDT cho phép tiết kiệm được 85% năng lượng bỏ ra để tái chế các chất làm nguyên vật liệu phức tạp như phân gà công nghiệp . Năng suất tái chế còn cao hơn đối với các chất liệu khô như nhựa chẳng hạn. Như vậy việc giảm được năng lượng trong sản xuất có nghĩa là giảm được giá thành phẩm. Brian Appel tiết lộ "sau nhiều lần thử nghiệm tại Philadelphia, chúng tôi tính được giá thành phẩm của một thùng dầu tái chế từ chất thải. Những thùng dầu đầu tiên được bán ra thị trường sản xuất từ phương pháp PDT chỉ với giá 15 USD/ thùng. Từ nay tới 3 hoặc 5 năm nữa, giá sẽ chỉ còn 10 USD/thùng".

Công nghệ của hãng CWT có thể chuyển hoá các loại chất thải thành dầu:

- Từ 100 kg vỏ chai nhựa các loại có thể thu được 70 kg dầu

- Từ 100 kg chất thải hữu cơ có thể thu được 20 kg dầu và đôi khi nhiều hơn

- Từ 100 chất thải gia đình thông thường có thể thu 20 kg dầu

- Từ 100 kg lốp ô tô thải có thể thu 44 kg dầu

- Từ 100 kg chất thải bệnh viên có thể thu 65 kg dầu

Dự án xây dựng các nhà máy tái chế dầu hỏa từ phân gà và các loại phân chuồng khác tại Alabama, từ phế phẩm nông nghiệp và mỡ động vật tại Nevada của CWT đã nhận được 12 triệu USD tiền tài trợ từ phía chính phủ Mỹ. Theo Brian Appel, thế hệ các nhà máy tái chế dầu hỏa theo phương pháp PDT trên sẽ đi vào hoạt động ngay từ đầu năm 2005

2. Công nghệ chế biến dầu hoả từ phân lợn

Đây là công nghệ mới, khác hẳn công nghệ của hãng CWT được các nhà khoa học tại Trường Đại học Illinois ở Urbana-Champaign (Mỹ) nghiên cứu thành công, nó đã chuyển hoá một lượng nhỏ phân lợn thành dầu hỏa. Ở đây họ đã sử dụng phương pháp chuyển đổi nhiệt hóa học - tức là sử dụng nhiệt và hóa chất để bẻ gẫy các vật liệu hydrocarbon trong phế thải của lợn thành những cấu tử nhỏ hơn như methane, CO2, nước và sản phẩm phụ là dầu hỏa.

Sau chuyển hóa, các nhà nghiên cứu lấy dầu thô và gia chế thêm, thu được loại dầu tinh luyện cho hiệu quả tỏa nhiệt tương đương với dầu diesel. "Quá trình xử lý này khác xa so với hầu hết các quá trình chuyển đổi hóa nhiệt truyền thống. Nó không cần đến chất xúc tác, cũng không yêu cầu phải làm khô nguyên liệu ban đầu..

Mỗi mẻ chuyển đổi mất khoảng 5 phút, và quá trình thu hồi năng lượng rất hiệu quả. Cứ mỗi phần năng lượng tiêu hao, ta sẽ nhận được 3 phần năng lượng thành phẩm.

Theo công nghệ này, chất thải của một con lợn trong suốt cuộc đời nó có thể tạo ra tới 80 lít dầu thô. Một trang trại trung bình xuất chuồng 10.000 con mỗi năm có thể sản xuất được 795.000 lít dầu thô trong cùng khoảng thời gian đó.

Nếu 50% số trang trại nuôi lợn ở Mỹ áp dụng công nghệ này, chúng ta có thể giảm được lượng dầu thô nhập khẩu trị giá 1,5 tỷ USD mỗi năm, Và thu nhập của chủ trại sẽ tăng lên, với khoảng 10-15 USD trên mỗi đầu lợn".

Tuy nhiên dự án vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Hiện cứ 2 lít phân có thể chuyển thành 0,26 lít dầu. Quá trình chuyển đổi này có thể giải quyết được tình trạng ô nhiễm và hôi thối ở các nông trại, nơi các nông dân phải tốn khá nhiều tiền để loại bỏ chất thải. Ngoài ra, loại dầu này còn có thể thay thế cho dầu hỏa.

(Nguồn: ND)

0 Comments:

Post a Comment

<< Home