Là một nguồn năng lượng có nguồn gốc từ sinh khối của các nhà máy xử lý nước thải, trang trại chăn nuôi hay bãi chôn lấp, khí sinh học (biogas) đang ngày càng được thế giới công nhận là một nguồn năng lượng tái tạo hữu ích đóng góp vào việc cung cấp năng lượng toàn cầu. Tuy nhiên, do được sản sinh từ sự phân hủy của những hợp chất hữu cơ nên hỗn hợp khí sinh học không chỉ gồm metan (CH4) mà còn chứa nhiều tạp khí khác, như khí CO2, N2, H2, CO... Trong đó có loại khí có tính chất ăn mòn rất cao, nếu không làm sạch được thì khi chạy trong máy phát điện sẽ gây ăn mòn các chi tiết máy và nhanh chóng làm hỏng máy.

Thiết bị làm sạch khí sinh học

Từ thực tế trên, từ năm 2016, TS. Nguyễn Tuấn Minh (Viện Công nghệ Môi Trường, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) và đồng nghiệp đã nghiên cứu thiết bị làm sạch khí sinh học đầu tiên. Khác với những thiết bị làm sạch khí truyền thống, sản phẩm do nhóm của TS. Minh phát triển sử dụng dung dịch kiềm Kali hydroxide (KOH) để hấp phụ khí H2S thành muối K2CO3, đồng thời được gắn động cơ biến tần để có thể điều chỉnh tốc độ quay ly tâm và có van để điều chỉnh lưu lượng khí.

Để thử nghiệm hiệu quả thực tế, nhóm của TS. Nguyễn Tuấn Minh đã phối hợp và lắp đặt hệ thống phân hủy yếm khí bùn thải thu hồi khí sinh học đốt phát điện tại Công ty Cổ phần bia Sài Gòn – Miền Trung ở thành phố Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk. Kết quả cho thấy, các mẫu khí sau khi làm sạch hoàn toàn không chứa H2S; khí CO và CO2 cũng được xử lý nhờ quá trình tương tác với dung dịch hấp thụ và đáp ứng các tiêu chuẩn để chạy máy phát điện theo tiêu chuẩn đăng ký của châu Âu. Thêm vào đó, do sử dụng dung dịch hấp phụ là KOH, sản phẩm thải bỏ sau quá trình xử lý của thiết bị sẽ bao gồm K2S, K2CO3 - những thành phần hoàn toàn có thể dùng cho sản xuất phân hữu cơ mà không phải bỏ đi như khi sử dụng các dung dịch hấp thụ khác.

Với việc nghiên cứu thành công thiết bị mới có thể làm sạch triệt để các loại tạp khí với hiệu suất cao, TS. Nguyễn Tuấn Minh cho biết đã làm chủ được công nghệ và có thể ứng dụng ở quy mô lớn tùy vào yêu cầu của doanh nghiệp. Hiện nay, hệ thống xử lý được nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Tuấn Minh lắp đặt ở Đắk Lắk có thể phát điện ở mức 20 kW/ngày. TS. Nguyễn Tuấn Minh cũng đang hợp tác với một công ty để triển khai hệ thống có quy mô xử lý khoảng 4000 mét khối khí/giờ, và tùy theo lưu lượng và thành phần khí thải, có thể chế tạo thiết bị với quy mô lớn hơn để phù hợp công suất.

Theo TS. Nguyễn Tuấn Minh, chi phí xử lý khí sinh học bằng thiết bị này không cao và doanh nghiệp có thể đáp ứng được. Thậm chí so với những phương pháp xử lý khí truyền thống thì phương pháp này còn rẻ hơn do có hiệu suất xử lý cao. Thiết bị xử lý cũng nhỏ gọn hơn so với nhiều phương pháp khác.

Hiên nay TS. Nguyễn Tuấn Minh vẫn đang tiếp tục phát triển thiết bị này để ứng dụng xử lý thành phần amoni ở trong nước rỉ rác - vốn là một đối tượng tốn nhiều kinh phí để loại bỏ.

P.A.T (Tổng hợp)