Công trình thí điểm nguồn điện chạy bằng khí rác thải tại Malayxia

Mới đây, Maylayxia đã đưa vào sử dụng công trình đầu tiên ở nước này về nguồn điện chạy bằng khí rác thải, tại khu rác thải Jana, gần thủ đô Kuala Lumpur. Trạm phát điện đã thu hút nhiều sự chú ý, vì đây sẽ là nguyên mẫu để triển khai những dự án tương tự tại Đông Nam Á. Công trình được khởi công hồi đầu năm 2003, tại khu rác thải Jana, gần thủ đô Kuala Lumpur. Tháng 2 năm 2004, tức là chỉ sau đó một năm, trạm phát điện đã được đưa vào sử dụng và được đấu nối vào lưới điện, đánh dấu sự kiện lần đầu tiên ở nước này khí tác thải được sử dụng để phát điện. Trạm công suất 2 MW này chỉ gồm hai tổ máy phát điện ở dạng công te nơ, chạy bằng khí nhưng đối với Malayxia, đây lại là bước tiến đáng kể bởi lẽ đất nước này đang nỗ lực gia tăng sản lượng điện từ nguồn năng lượng tái tạo, với việc áp dụng chính sách năm nguồn nhiên liệu. Malayxia có ngành công nghiệp dầu cọ rất phát đạt, và đây chính là tiềm năng khổng lồ để phát điện từ sinh khối. Theo ông Hua In Chan, tổng giám đốc của JD Energy Stystems Dhd, đơn vị phối hợp với Organics Ltd. (trụ sở tại Anh) cung cấp trạm phát điện này thì phát điện từ khí rác thải cũng là lĩnh vực có nhiều triển vọng. Ông Chan nói: "Đáng tiếc là phần lớn các bãi rác thải ở Malayxia cũng như tại các vùng khác ở Đông Nam Á, lại không được quản lý hoặc kiểm soát về mặt chất khí. Theo ý kiến của chúng tôi, để lãng phí tài nguyên quý này thì thật là đáng tiếc. Nếu như các khu bãi rác được cải tạo và kiểm soát, chúng tôi có thể góp phần giúp cải thiện môi trường". Khí mêtan tạo ra từ các bãi rác thải là một loại khí nhà kính, tiềm năng gây hiện tượng ấm lên toàn cầu của mêtan lớn hơn 21 lần so với khí CO2. Do vậy, để mặc cho mêtan thoát ra ngoài khí quyển sẽ gây hậu quả về môi trường, hơn nữa nếu như không được kiểm soát tốt, khí này cũng có thể dẫn tới nguy cơ hoả hoạn và ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. Xin hỗ trợ Với cơ sở lý luận đó, lại hiểu rõ tiềm năng phát điện từ khí bãi rác thải, JD Energy từ nhiều năm nay đã vận động các cấp chính quyền, hội đồng nhân dân, và công ty điện lực quốc gia TNB của Malayxia xúc tiến tuyên truyền về các hệ thống phát điện bằng khí rác thải. Ông Chan giải thích: "Ở Malayxia, năng lượng tái tạo vẫn còn là vấn đề rất mới, do vậy, chúng tôi tiến hành nhiều hình thức tuyên truyền như tổ chức hội thảo, triển lãm lưu động để mọi người hiểu rõ hơn. Chính phủ đã thấy rõ vấn đề khan hiếm năng lượng, sử dụng năng lượng hoá thạch gây ảnh hưởng đến môi trường, và mong muốn phát triển hơn nữa lĩnh vực năng lượng tái tạo. Chúng tôi thấy rằng có thể đóng một vai trò nào đó trong việc hướng nhu cầu thị trường, thuyết phục để các tổ chức phi Chính phủ, các cơ quan Nhà nước và các chủ đầu tư nhận thức rằng sử dụng khí từ chất thải làm nguồn năng lượng cũng đem lại lợi ích về môi trường". Triển khai và hoàn thành dự án khu rác thải Jana là thành quả của những công sức kể trên, và như ông Chan tin tưởng, sẽ đem lại nhiều cơ hội hơn cho lĩnh vực khai thác khí bãi rác thải và ngành năng lượng tái tạo. "Dự án đầu tiên bao giờ cũng gặp nhiều khó khăn nhất, tuy nhiên chúng tôi hy vọng nó sẽ mở đầu cho sự phát triển với quy mô lớn hơn". JD Energy là nhà phân phối của công ty GE Jenbacher tại Malayxia và cùng với công ty Organics, đã cung cấp cho dự án hai tổ máy phát điện dạng công te nơ, động cơ chạy bằng khí đốt, công suất 1048 kW. Hai công ty này liên minh với nhau bỏ thầu công trình. Chủ đầu tư là Jana Landfill Sdn Bhd (JLSB), liên doanh của hai công ty : TSPL (công ty con của TNB) và Worldwide Landfills Sdn Bhd (công ty quản lý khu bãi rác thải Jana). Tuy nhiên, phần đấu thầu chỉ bao gồm thiết bị cơ điện và giá bỏ thầu của tất cả các hồ sơ dự thầu đều cao hơn so với dự kiến của JLSB. Khi đó Organics và JD Energy đã đề nghị với JLSB xin được thực hiện toàn bộ dự án - tức là cá nhân bể khí và phần thiết bị năng lượng - trên cơ sở chìa khoá trao tay. Đề xuất này đã được JLSB chấp nhận và hợp đồng được trao cho hai công ty này. Đây là một quyết định đúng đắn về phía JLSB bởi lẽ, như nhận xét của TS Robert Eden, giám đốc điều hành của Organics Ltd, phần bể khí trong dự án là "một thách thức đáng chú ý". Theo ý kiến của ông Eden, khi thương thảo ban đầu thì vấn đề về nước thải không được đặt ra. "Tuy nhiên, khi nhận chỉ thị tiến hành, chúng tôi đã cho khảo sát toàn bộ thực địa, kết quả cho thấy toàn bộ khu vực bị bão hoà nước thải, đến tận mặt đất, nói đúng ra là khu vực bị ngập trong nước thải". "Chúng tôi buộc phải cải tạo lại hoàn toàn hệ thống rút nước thải, điều này khiến chúng tôi bị chậm lại mất gần ba tháng. Chúng tôi phải tìm một nhà chế tạo và lắp đặt hệ thống càng nhanh càng tốt". Theo ông Eden thì mức nước thải cao như vậy trong bãi rác thải không phải là chuyện lạ ở châu Á. Trước tiên đó là sự kết hợp của nhiều yếu tố, do nước mưa thấm qua các tầng rác. Hiện nay khu bãi rác Jana đang trong tình trạng căng thẳng do phải tiếp nhận toàn bộ rác thải từ Kuala Lumpur. Mực nước ngầm cao trong bãi rác thải sẽ ngăn trở việc khai thác khí. Ông Eden nói: "Nếu ở đó có nước, bạn không thể tạo được khu vực hút xung quanh giếng. Bình thường thì cần phải có bán kính khoảng 20m xung quanh giếng, nhưng nó lại đầy nước, do đó không thể lấy khí ra được. Tại hiện trường bãi rác thải Jana, Organics đã cho khoan tất cả là 25 giếng để lắp đặt hệ thống rút nước thải và khai thác khí. Giếng sâu 25m, bên trong có lớp lót dày 160mm. Các ống hút được thả vào trong giếng để rút nước thải ra. Càng rút ra được nhiều nước thải thì càng khai thác được nhiều khí. Theo ông Chan thì khí tạo ra trong bãi rác còn rất tốt, hàm lượng mêtan lên tới 50 - 55%, nồng độ SH2 thấp. Khí bị ẩm nên phải được làm khô trước khi đưa vào động cơ, nhằm giảm bớt phụ tải ký sinh. Thiết bị hút ẩm bằng phương làm lạnh chạy bằng khí rác thải. Thiết kế mềm dẻo Là nhà thầu EPC (thiết kế, mua sắm và xây dựng), Organics và JD Energy chịu trách nhiệm công việc thiết kế và cung cấp trạm phát điện, hệ thống nhiên liệu và bộ phận cấp khí. Động cơ là các máy JGC320GS-L.L của hãng GE Jenbacher. Động cơ được cung cấp ở dạng tổ máy lắp trong công te nơ, được thử nghiệm từ trước, bao gồm máy phát kèm động cơ, bộ phận điều khiển và bộ phận phụ trợ. Các tổ máy phát kiểu Jenbacher 3 được thiết kế để chạy bằng khí bãi rác thải. Động cơ có 20 xilanh, bố trí theo hình chữ V, đường kính xilanh 135mm, hành trình 170mm, tổng dung tích xilanh là 48,7 l. Động cơ có lắp thêm hệ thống kiểm soát khí thải LEANOx (thuộc bản quyền của Jenbacher) có khả năng duy trì mức phát thải và tình năng của động cơ trong phạm vi quy định cho dù chất lượng và thành phần khí có thể thay đổi. Chất lượng khí thay đổi là điều không tránh khỏi đối với hệ thống phát điện dùng khí bãi rác thải, do vậy tuyến khí đốt của động cơ được thiết kế đặc biệt đáp ứng điều kiện này. Ngoài ra động cơ cũng cần được sửa đổi để vận hành hiệu quả ở Malayxia là nước có khí hậu nóng ẩm. Đặc biệt, phải hiệu chỉnh bộ nạp turbo cho phù hợp với nhiệt độ môi trường cao để công suất động cơ không bị giảm. Ông Wilfried Bergmann, giám đốc bán hàng trong khu vực của công ty GE Jenbacher giải thích: "Nếu vận hành động cơ nạp turbo ở môi trường nhiệt độ cao, công suất sẽ bị hạn chế bởi vì nhiệt độ không khí càng cao thì mật độ của nó càng thấp. Nếu mật độ không khí thấp thì bộ nạp turbo không thể nén không khí và sẽ chạy vượt tốc và trở nên kém hiệu quả. Do vậy phần vỏ và cách bố trí của bộ turbo phải được sửa đổi cho phù hợp với vùng nhiệt đới". (Nguồn: KHCNĐ)