Tạo than sinh học từ rác thải nông nghiệp

Thiết bị khí hóa do ThS Nguyễn Nhật Thoại - Trung tâm Đổi mới Sáng tạo và Chuyển giao Công nghệ, Trường Đại học Quốc tế (ĐHQG TPHCM) chế tạo giúp chuyển đổi rác thải nông nghiệp thành than sinh học để nấu ăn, xử lý nước, cải tạo đất…

Biến chất thải thành vật liệu có ích

ThS Nguyễn Nhật Thoại cho biết, một trong những vấn đề của nông nghiệp Việt Nam là chưa có công nghệ xử lý rác thải nông nghiệp. Điều này làm cho môi trường bị ô nhiễm, lãng phí tài nguyên và tiêu tốn công sức của người nông dân khi phải dọn dẹp, làm sạch.

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%.

Từ thực tế này, ThS Nguyễn Nhật Thoại nghĩ đến sáng chế sản phẩm khí hóa, biến gần như tất cả các loại phụ phẩm nông nghiệp thành than sinh học, bảo vệ môi trường và tạo ra giá trị từ các loại rác thải này. 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.

ThS Nguyễn Nhật Thoại thông tin 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.

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.

Tiềm năng ứng dụng rộng rãi

Theo ThS Nguyễn Nhật Thoại, 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.

Ngoài ra, theo ThS Nguyễn Nhật Thoại: 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.

Theo ông Nguyễn Hà Huế - Phó Vụ trưởng Vụ Hợp tác Quốc tế (Bộ NN&PTNT), than sinh học được tạo ra từ các loại phế, phụ phẩm trong nông nghiệp. Tại Việt Nam, nguồn nguyên liệu này rất dồi dào, khoảng trên 120 triệu tấn/năm nhưng vẫn chưa được khai thác triệt để.

Việc ứng dụng than sinh học tại Việt Nam sẽ giúp hướng đến mục tiêu “Phát triển nền nông nghiệp xanh, thân thiện với môi trường, thích ứng với biến đổi khí hậu, giảm ô nhiễm môi trường nông thôn, phấn đấu giảm phát thải nhà kính 10% so với năm 2020”, cùng với đó là thúc đẩy thương mại hóa công nghệ nhiệt phân tại Việt Nam, chuyển đổi chất thải nông nghiệp (vỏ trấu, vỏ cà phê) thành năng lượng sạch và than sinh học có giá trị cao.

Than sinh học có đặc tính là cải thiện dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng; đẩy mạnh quá trình rửa trôi muối, ức chế sự xâm nhập của Na+ cải thiện và phục hồi đất nhiễm mặn, tăng sức chống chịu của cây trồng; tăng giữ nước, giữ dinh dưỡng trong đất.

Đồng thời, việc sử dụng than sinh học trong trồng trọt từ nguồn phụ phẩm rơm rạ, trấu, lõi bắp, thân, lá, cành các loại cây trồng… có sẵn làm tăng độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng và giảm chi phí đầu tư phân bón, góp phần giảm phát thải nhà kính...

Hiện nay, nguồn nguyên liệu sản xuất than sinh học ở Việt Nam rất phong phú và giá thành rẻ như: Xương động vật, vỏ cua, vỏ ốc hến, tro bếp, xác của các loại động thực vật, các loại cây thủy sinh (tảo, bèo…), vỏ trấu, cà phê, đậu phụng, bã mía, dừa, ca cao cho đến cây tre, lau sậy, phế thải từ khai thác rừng, cùng rất nhiều các chất thải xanh khác.

Tận dụng được nguồn nguyên liệu phong phú, sẵn có, rẻ tiền, đáp ứng được nhu cầu trong nước và tiến tới xuất khẩu sang các nước dựa trên yếu tố cạnh tranh về chi phí.