Đang tải... (xem toàn văn)
Những tiến bộ về công nghệ khí hóa, và nguyên lý về công nghệ khí hóa Chương 1 : Tổng quan về công nghệ khí hóa 2 I.1.Những tiến bộ của công nghệ khí hóa trong lịch sử 3 I.1.1 Công nghệ khí hóa phát triển theo lịch sử thế giới 3 I.1.2 Công nghệ khí hóa ở Việt Nam 4 Chương 2 : Nguyên lý cơ bản của công nghệ khí hóa ứng dụng 5 II.1 Nguyên lý cơ bản của khí hóa ứng dụng 5 1 Lò có dòng khí đi từ duới lên 6 2 Lò có dòng khí đi từ trên xuống 7 3. Lò có hai vùng cháy, dòng khí đi ngang 8 4. Lò hóa khí tầng sôi (Fluidized bed gasifier) 8 II.2 Một số công nghệ khí hóa 10 II.2.1 Công nghệ khí hóa than 10 II.2.2 Công nghệ khí hóa sử dụng phụ phẩm nông, lâm nghiệp để phát điện công suất nhỏ (Năng lượng sinh khối ) 12 Chương 3 : Những thách thức và tiềm năng của khí hoá trong nhiên liệu sinh học 15 III.1 Cơ hội và Tiềm năng 15 III.2 thách thức về công nghệ khí hóa ở Việt nam 16 Chương 4 : Kết luận 18 Chương 1 : Tổng quan về công nghệ khí hóa Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế chiếm 70% của nền kinh tế . Nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu về năng lượng càng lớn dẫn đến sự gia tăng về khai thác nguồn tài nguyên như dầu mỏ, than đá và khí tự nhiên gây suy giảm nhanh chóng nguồn nhiên liệu hóa thạch, đẩy giá nhiên liệu (xăng dầu, than, khí…) lên cao và gia tăng lượng khí CO2 thải vào khí quyển, gây nên hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu toàn cầu. Do đó, ngoài những nghiên cứu giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả thì nghiên cứu, ứng dụng những công nghệ mới nhằm phát triển, tạo ra nguồn năng lượng thay thế, bổ sung cho các nguồn năng lượng hoá thạch cần được quan tâm. Nguồn năng lượng từ phụ phẩm nông, lâm nghiệp (rơm, trấu, phoi bào, gỗ, xơ dừa, vỏ cà phê, bã mía, thân và lõi ngô, lạc…) bằng công nghệ khí hóa là một trong những nguồn năng lượng mới, năng lượng tái tạo cần được quan tâm nghiên cứu khai thác. Công nghệ khí hóa từ nhiên liệu rắn và ứng dụng chúng để phục vụ cho đời sống, sản xuất công nghiệp có từ thế kỷ 17. Kỹ thuật này hoá khí này giảm dần và ngừng ngay sau Chiến Tranh Thế Giới II, vào thời điểm khi mà nhiên liệu lỏng từ nguồn dầu mỏ được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên trước những cuộc khủng hoảng của thế giới về dầu mỏ (năm 1970), công nghệ khí hóa lại được phục hồi và phát triển mạnh mẽ, từng bước thay thế nhiên liệu hóa thạch, kỹ thuật hóa khí trở nên hiện đại hơn, phục vụ được nhiều nhu cầu đời sống dân sinh, phục vụ sản xuất công nghiệp dưới nhiều dạng năng lượng phức tạp hơn. Hiện nay sinh khối vẫn là nguồn nhiên liệu đun nấu chính tại vùng nông thôn Việt Nam, tuy nhiên việc sử dụng sinh khối cho đun nấu tạo ra nhiều khói thải, bụi, bồ hóng... .. Để hạn chế các nhược điểm của quá trình đun nấu sử dụng sinh khối, các bếp khí hóa sinh khối quy mô hộ gia đình đã được áp dụng và đem lại hiệu quả thiết thực. Việc ứng dụng quy trình khí hóa sinh khối ở quy mô công nghiệp vẫn chưa được triển khai vì những khó khăn về công nghệ, nguồn cung cấp và thiếu vốn... Ở Việt Nam, các nhà máy sản xuất mía đường do có ưu thế nguồn phụ phẩm tập trung nên đã áp dụng kỹ thuật đốt sinh khối để sản xuất hơi nước thay thế cho đốt than và đốt dầu. Giải pháp này đã đem lại hiệu quả kinh tế lớn cho doanh nghiệp do việc tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu phát thải. Phụ phẩm từ ngành sản xuất lúa gạo là rất lớn và tập trung, tuy nhiên ngoài nhà máy nhiệt điện Đình Hải và Công ty Gốm Tân Mai đang trong quá trình vận hành sản xuất, đến nay ứng dụng nhiên liệu sinh khối cho các ngành công nghiệp vẫn còn hạn chế. Hệ thống thiết bị khí hóa cho phép biến đổi năng lượng dạng rắn thành nhiên liệu khí . Thành phần chính của dây chuyền thiết bị gồm: bộ khí hóa, bộ làm mát khí;bộ lọc, làm sạch khí và các tải sử dụng nhiên liệu khí. Khí tổng hợp được hình thành bằng cách cho đốt cháy nhiên liệu rắn trong buồng đốt dưới dạng cấp oxi không đủ (thường bằng cách kiểm soát dòng không khí vào bộ khí hóa) để chuyển đổi nguyên liệu rắn thành trạng thái nhiên liệu khí có thể cháy được. Kết quả của sự khí hóa là gas được tạo ra có chứa các thành phần chính là CO, H2, CH4 và một vài loại khí trơ khác. I.1.Những tiến bộ của công nghệ khí hóa trong lịch sử I.1.1 Công nghệ khí hóa phát triển theo lịch sử thế giới Năm 1669 Thomas Shirley đã thành công trong việc thực hiện các thí nghiệm hoá khí từ carbonate hydrogen Năm1699 Dean Clayton công bố kế quả thành công trong việc hóa khí gas từ nhiên liệu than đá. Năm 1788 Robert Gardner được cấp bằng sáng chế đầu tiên liên quan đến sự hóa khí Năm 1792 Báo cáo chứng thực đầu tiên về gas, Murdock đã dùng gas tạo ra từ than đá để thắp sáng đèn trong nhà của ông ta. Kể từ đó, gas từ than đá được dùng để nấu nướng và cho các ứng dụng nhiệt. Năm 1801 Lampodium đã chứng minh khả năng tạo gas từ rác nhờ đặc tính hóa than của gỗ Năm1804 Fourcroy đã tìm ra phản ứng gas – nước bằng phản ứng của nước với carbon nóng Năm 1812 Phát minh đầu tiên về động cơ sử dụng nhiên liệu gas làm nhiên liệu Năm 1840 Chế tạo Lò hóa khí từ nhiên liệu sinh khối quy mô thương mại đầu tiên ở Pháp. Năm 1861 Siemens giới thiệu kỹ thuật về lò hóa khí và lò hóa khí này được nhiều người quan tâm. Năm 1878 Bắt đầu sử dụng các lò hóa khí kết hợp với động cơ nổ để phát điện 1900 Lò hóa khí công suất 600 HP đầu tiên được triễn lãmtại Paris.Kế tiếp các động cơ công suất 5400 HP bắt đầu được thử nghiệm kết nối vào thiết bị này Năm 1901 J.W. Parker công bố thành công trong việc chạy xe từ nhiên liệu khí hoá từ lò hóa khí Sau năm 1901 Giai đoạn 19011920, nhiều hệ thống động cơ sử dụng nhiên liệu hoá khí để phát điện. Năm1930 Nazi Germany thực hiện chuyển đổi các động cơ trên các xe có khả năng chạy bằng nhiên liệu gas như là một dự án an ninh quốc gia và độc lập với sự nhập khẩu dầu Năm1930 Bắt đầu phát triển các ô tô nhỏ và di động chạy bằng gas. Chính phủ Anh và Pháp đã nhận thấy rằng các ô tô chạy bằng gas sinh ra từ than đá có thể phù hợp cho các thuộc địa của họ, nơi mà xăng khan hiếm và gỗ biến thành than củi thì lại rất dồi dào Năm 1939 Khoảng 250 000 xe ô tô được đăng kí ở Thụy Điển. Ngoài con số đó, 90% đã chuyển đổi sang dạng dùng gas. Gần như tất cả 20 000 máy kéo dùng gas làm nhiên liệu. 40 % nhiên liệu được dùng là gỗ và phần còn lại là than đá. Sau 1945 Sau khi kết thúc Chiến Tranh Thê Giới II, với sự dồi dào về xăng và nhiên liệu diesel với giá rẻ, kỹ thuật hóa khí dần mất đi vị trí và tầm quan trọng Giai đoạn 1950 1970 Trong suốt những năm này, kỹ thuật hóa khí bị bỏ quên. Nhiều chính phủ ở Châu Âu đã cảm thấy rằng tốc độ tiêu thụ gỗ ngày càng nhanh sẽ dẫn đến nạn phá rừng, sẽ tạo ra các vấn đề về môi trường Trong những năm 1970 đã có những kỹ thuật mới trong việc phát điện ở quy mô nhỏ. Từ đó, người ta đã dùng các nhiên liệu khác thay cho gỗ và than đá I.1.2 Công nghệ khí hóa ở Việt Nam Đối với trong nước, công nghệ hóa khí từ nhiên liệu rắn đã có mặt ở Việt Nam từ những năm trước 1975, đặc biệt trong hơn 10 năm đất nước vừa giải phóng, cả nước khan hiếm xăng, dầu. Trong thời gian này hầu hết trên các tuyến đường giao thông, các xe tải chở khách đã ứng dụng công nghệ hóa khí từ than củi (đây là loại nhiên liệu được đánh giá có nhiều ưu điểm nhất khi ứng dụng công nghệ hóa khí) để làm nhiên liệu cho các động cơ xe cải biên từ động cơ xăng. Do kỹ thuật hóa khí còn sơ khai, đặc biệt là công nghệ lọc và xử lý khí gas còn rất thô sô, nên công nghệ hóa khí sử dụng cho xe hơi và xe tải chấm dứt vào những năm 19911994. Công nghệ hoá khí từ trấu cũng đã có một số tác giả nghiên cứu và đưa ra một số mô hình buồng đốt, tuy nhiên các mô hình buồng đốt mới chỉ ở dạng pilot, công suất bé, hóa khí dưới dạng mẻ. Nổi bật trong những năm 1993 ÷ 1996, có tác giả, Bùi Trung Thành, Trung tâm Nghiên cứu Cơ điện Bộ Nông nghiệp công bố kết quả nghiên cứu và chuyển giao 10 buồng đốt trấu hoá khí với năng suất nhiệt là 160 ÷ 200.000 kcalgiờ ,cung cấp nhiệt trực tiếp cho các máy sấy nông sản dạng máy sấy tháp, năng suất sấy 5 tấnmẻ cho Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Đồng Tháp Mười, Nông trường Cơ đỏ tỉnh, Nông trường Sông Hậu tỉnh Cần Thơ. Các buồng đốt trấu hoá khí này hoạt động liên tục được nhiều năm nhưng đến năm 2003 thì các ghi lò và vật liệu cách nhiệt bị hỏng, các nhà máy sấy ngưng bảo dưỡng và không còn được bảo trì để sử dụng tiếp. Hình Buồng đốt trấu hoá khí cấp cho máy sấy lúa liên tục kiểu tháp Năng suất 5 tấngiờ của tác giả Bùi Trung Thành công bố 9.1993 Tháng 52010 một đề tài nghiên cứu thiết kế bếp đun gas trấu sử dụng cho hộ gia đình nông thôn khu vực ngoại thành Tp. Cần Thơ của Trung tâm RD Tech Trường Đại học Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh được Sở Khoa học Công nghệ Tp. Cần Thơ xét duyệt cấp kinh phí thực hiện, hiện đề tài đã được nghiệm thu, tuy nhiên đề tài này chỉ nẳm ở mức độ hoá khí dạng thô, quy mô nhỏ sử dụng trong gia đình.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tiểu luận Tìm hiểu tiến cơng nghệ khí hóa ứng dụng sản xuất nhiên liệu Phân tích thách thức tiềm khí hóa nhiên liệu sinh học Học viên: Lê Quang Tiến Ngành: Kỹ thuật Môi trường Lớp: 19BKTMT Mã HV: CB190140 Contents Chương : Tổng quan cơng nghệ khí hóa I.1.Những tiến cơng nghệ khí hóa lịch sử .3 I.1.1 Cơng nghệ khí hóa phát triển theo lịch sử giới I.1.2 Cơng nghệ khí hóa Việt Nam Chương : Nguyên lý cơng nghệ khí hóa ứng dụng II.1 Nguyên lý khí hóa ứng dụng .5 Lò có dòng khí từ duới lên Lò có dòng khí từ xuống Lò có hai vùng cháy, dòng khí ngang Lò hóa khí tầng sơi (Fluidized bed gasifier) II.2 Một số cơng nghệ khí hóa .10 II.2.1 Cơng nghệ khí hóa than 10 II.2.2 Cơng nghệ khí hóa sử dụng phụ phẩm nông, lâm nghiệp để phát điện công suất nhỏ (Năng lượng sinh khối ) .12 Chương : Những thách thức tiềm khí hố nhiên liệu sinh học 15 III.1 Cơ hội Tiềm .15 III.2 thách thức công nghệ khí hóa Việt nam 16 Chương : Kết luận 18 Chương : Tổng quan cơng nghệ khí hóa Năng lượng đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế chiếm 70% kinh tế Nền kinh tế phát triển nhu cầu lượng lớn dẫn đến gia tăng khai thác nguồn tài nguyên dầu mỏ, than đá khí tự nhiên gây suy giảm nhanh chóng nguồn nhiên liệu hóa thạch, đẩy giá nhiên liệu (xăng dầu, than, khí…) lên cao gia tăng lượng khí CO2 thải vào khí quyển, gây nên hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu tồn cầu Do đó, ngồi nghiên cứu giải pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu nghiên cứu, ứng dụng cơng nghệ nhằm phát triển, tạo nguồn lượng thay thế, bổ sung cho nguồn lượng hoá thạch cần quan tâm Nguồn lượng từ phụ phẩm nông, lâm nghiệp (rơm, trấu, phoi bào, gỗ, xơ dừa, vỏ cà phê, bã mía, thân lõi ngơ, lạc…) cơng nghệ khí hóa nguồn lượng mới, lượng tái tạo cần quan tâm nghiên cứu khai thác Cơng nghệ khí hóa từ nhiên liệu rắn ứng dụng chúng để phục vụ cho đời sống, sản xuất cơng nghiệp có từ kỷ 17 Kỹ thuật hố khí giảm dần ngừng sau Chiến Tranh Thế Giới II, vào thời điểm mà nhiên liệu lỏng từ nguồn dầu mỏ sử dụng phổ biến Tuy nhiên trước khủng hoảng giới dầu mỏ (năm 1970), công nghệ khí hóa lại phục hồi phát triển mạnh mẽ, bước thay nhiên liệu hóa thạch, kỹ thuật hóa khí trở nên đại hơn, phục vụ nhiều nhu cầu đời sống dân sinh, phục vụ sản xuất công nghiệp nhiều dạng lượng phức tạp Hiện sinh khối nguồn nhiên liệu đun nấu vùng nơng thơn Việt Nam, nhiên việc sử dụng sinh khối cho đun nấu tạo nhiều khói thải, bụi, bồ hóng Để hạn chế nhược điểm trình đun nấu sử dụng sinh khối, bếp khí hóa sinh khối quy mơ hộ gia đình áp dụng đem lại hiệu thiết thực Việc ứng dụng quy trình khí hóa sinh khối quy mơ cơng nghiệp chưa triển khai khó khăn công nghệ, nguồn cung cấp thiếu vốn Ở Việt Nam, nhà máy sản xuất mía đường có ưu nguồn phụ phẩm tập trung nên áp dụng kỹ thuật đốt sinh khối để sản xuất nước thay cho đốt than đốt dầu Giải pháp đem lại hiệu kinh tế lớn cho doanh nghiệp việc tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu phát thải Phụ phẩm từ ngành sản xuất lúa gạo lớn tập trung, nhiên ngồi nhà máy nhiệt điện Đình Hải Cơng ty Gốm Tân Mai q trình vận hành sản xuất, đến ứng dụng nhiên liệu sinh khối cho ngành cơng nghiệp hạn chế Hệ thống thiết bị khí hóa cho phép biến đổi lượng dạng rắn thành nhiên liệu khí Thành phần dây chuyền thiết bị gồm: khí hóa, làm mát khí;bộ lọc, làm khí tải sử dụng nhiên liệu khí Khí tổng hợp hình thành cách cho đốt cháy nhiên liệu rắn buồng đốt dạng cấp oxi không đủ (thường cách kiểm sốt dòng khơng khí vào khí hóa) để chuyển đổi ngun liệu rắn thành trạng thái nhiên liệu khí cháy Kết khí hóa gas tạo có chứa thành phần CO, H2, CH4 vài loại khí trơ khác I.1.Những tiến cơng nghệ khí hóa lịch sử I.1.1 Cơng nghệ khí hóa phát triển theo lịch sử giới Năm 1669 Thomas Shirley thành công việc thực thí nghiệm hố khí từ carbonate hydrogen Năm1699 Dean Clayton cơng bố kế thành cơng việc hóa khí gas từ nhiên liệu than đá Năm 1788 Robert Gardner cấp sáng chế liên quan đến hóa khí Năm 1792 Báo cáo chứng thực gas, Murdock dùng gas tạo từ than đá để thắp sáng đèn nhà ông ta Kể từ đó, gas từ than đá dùng để nấu nướng cho ứng dụng nhiệt Năm 1801 Lampodium chứng minh khả tạo gas từ rác nhờ đặc tính hóa than gỗ Năm1804 Fourcroy tìm phản ứng gas – nước phản ứng nước với carbon nóng Năm 1812 Phát minh động sử dụng nhiên liệu gas làm nhiên liệu Năm 1840 Chế tạo Lò hóa khí từ nhiên liệu sinh khối quy mơ thương mại Pháp Năm 1861 Siemens giới thiệu kỹ thuật lò hóa khí lò hóa khí nhiều người quan tâm Năm 1878 Bắt đầu sử dụng lò hóa khí kết hợp với động nổ để phát điện 1900 Lò hóa khí cơng suất 600 HP triễn lãmtại Paris.Kế tiếp động công suất 5400 HP bắt đầu thử nghiệm kết nối vào thiết bị Năm 1901 J.W Parker công bố thành công việc chạy xe từ nhiên liệu khí hố từ lò hóa khí Sau năm 1901 Giai đoạn 1901-1920, nhiều hệ thống động sử dụng nhiên liệu hố khí để phát điện Năm1930 Nazi Germany thực chuyển đổi động xe có khả chạy nhiên liệu gas dự án an ninh quốc gia độc lập với nhập dầu Năm1930 Bắt đầu phát triển ô tô nhỏ di động chạy gas Chính phủ Anh Pháp nhận thấy ô tô chạy gas sinh từ than đá phù hợp cho thuộc địa họ, nơi mà xăng khan gỗ biến thành than củi lại dồi Năm 1939 Khoảng 250 000 xe tơ đăng kí Thụy Điển Ngồi số đó, 90% chuyển đổi sang dạng dùng gas Gần tất 20 000 máy kéo dùng gas làm nhiên liệu 40 % nhiên liệu dùng gỗ phần lại than đá Sau 1945 Sau kết thúc Chiến Tranh Thê Giới II, với dồi xăng nhiên liệu diesel với giá rẻ, kỹ thuật hóa khí dần vị trí tầm quan trọng Giai đoạn 1950 - 1970 Trong suốt năm này, kỹ thuật hóa khí bị bỏ qn Nhiều phủ Châu Âu cảm thấy tốc độ tiêu thụ gỗ ngày nhanh dẫn đến nạn phá rừng, tạo vấn đề môi trường Trong năm 1970 có kỹ thuật việc phát điện quy mơ nhỏ Từ đó, người ta dùng nhiên liệu khác thay cho gỗ than đá I.1.2 Cơng nghệ khí hóa Việt Nam Đối với nước, cơng nghệ hóa khí từ nhiên liệu rắn có mặt Việt Nam từ năm trước 1975, đặc biệt 10 năm đất nước vừa giải phóng, nước khan xăng, dầu Trong thời gian hầu hết tuyến đường giao thông, xe tải chở khách ứng dụng cơng nghệ hóa khí từ than củi (đây loại nhiên liệu đánh giá có nhiều ưu điểm ứng dụng cơng nghệ hóa khí) để làm nhiên liệu cho động xe cải biên từ động xăng Do kỹ thuật hóa khí sơ khai, đặc biệt cơng nghệ lọc xử lý khí gas thơ sơ, nên cơng nghệ hóa khí sử dụng cho xe xe tải chấm dứt vào năm 1991-1994 Cơng nghệ hố khí từ trấu có số tác giả nghiên cứu đưa số mơ hình buồng đốt, nhiên mơ hình buồng đốt dạng pilot, cơng suất bé, hóa khí dạng mẻ Nổi bật năm 1993 ÷ 1996, có tác giả, Bùi Trung Thành, Trung tâm Nghiên cứu Cơ điện - Bộ Nông nghiệp công bố kết nghiên cứu chuyển giao 10 buồng đốt trấu hố khí với suất nhiệt 160 ÷ 200.000 kcal/giờ ,cung cấp nhiệt trực tiếp cho máy sấy nông sản dạng máy sấy tháp, suất sấy tấn/mẻ cho Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Đồng Tháp Mười, Nông trường Cơ đỏ tỉnh, Nông trường Sông Hậu tỉnh Cần Thơ Các buồng đốt trấu hố khí hoạt động liên tục nhiều năm đến năm 2003 ghi lò vật liệu cách nhiệt bị hỏng, nhà máy sấy ngưng bảo dưỡng khơng bảo trì để sử dụng tiếp Hình Buồng đốt trấu hố khí cấp cho máy sấy lúa liên tục kiểu tháp Năng suất tấn/giờ tác giả Bùi Trung Thành công bố 9.1993 Tháng 5/2010 đề tài nghiên cứu thiết kế bếp đun gas trấu sử dụng cho hộ gia đình nơng thơn khu vực ngoại thành Tp Cần Thơ Trung tâm R&D Tech - Trường Đại học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh Sở Khoa học & Cơng nghệ Tp Cần Thơ xét duyệt cấp kinh phí thực hiện, đề tài nghiệm thu, nhiên đề tài nẳm mức độ hoá khí dạng thơ, quy mơ nhỏ sử dụng gia đình Bếp khí hóa từ phụ phẩm nơng nghiệp Chương : Ngun lý cơng nghệ khí hóa ứng dụng II.1 Ngun lý khí hóa ứng dụng - Khí hóa – Gasification: q trình đốt cháy nguồn ngun liệu biomass mơi trường thiếu ơxi để sản sinh chất khí dễ cháy bao gồm Carbon monoxide (CO), hydro (H2) phần khí metan (CH4) Hỗn hợp gọi hỗn hợp khí cháy (tài liệu nước ngồi thường viết producer gas - sinh khí) Hỗn hợp khí cháy sử dụng để chạy động đốt (cả loại động nén cao áp loại động đánh lửa), sử dụng để sản xuất methanol (CH3OH) - nhiên liệu cho động nhiệt nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa chất quan trọng nguyên liệu cho hệ thống máy phát điện thông qua động đốt để tạo công học làm quay máy phát tạo nguồn điện Nguyên liệu sinh khối ban đầu (viên nén mùn cưa, củi trấu, gỗ vụn, dăm mảnh keo, vỏ cà phê, vỏ hạt điều ) xử lý sơ hệ thống băng tải đưa vào thiết bị khí hóa Ngun liệu trải qua giai đoạn thiết bị khí hóa gồm: sấy khơ, nhiệt phân, đốt cháy, khí hóa Q trình làm khơ – Drying: Đây q trình làm khô nguyên liệu biomass thô tác dụng nhiệt Nhiệt cung cấp thực chu trình nhiệt động học khép kín hệ thống lò khí hóa diễn quy trình đốt khí hóa Tầng làm khơ đặt tầng nhiệt phân (Pyrolysis) Thành phần hóa học tổng quát nguyên liệu biomass CxHyOz: CxHyOz.nH2O →CxHyOz + nH2O (xúc tác nhiệt độ ) Quá trình nhiệt phân – Pyrolysis: Đây trình oxi hóa khơng có ơxi khơng khí tác dụng nhiệt độ cao Nhiệt cung cấp tầng đốt cháy lò khí hóa Tầng nhiệt phân đặt tầng đốt cháy (Combustion) tầng làm khô: CxHyOz → C + CO + H2 + CO2 + H2O + tạp chất ( xúc tác nhiệt độ ) Sau trình nhiệt phân thành phần chủ yếu than (C) hệ thống khí (CO + H2 + CO2 + H2O) tạp chất với thành phần nguyên tố hóa học khác H2S Quá trình đốt cháy – Combustion: Quá trình đốt cháy thực tầng đốt có đường ống dẫn khơng khí chứa ơxy vào đốt cháy hỗn hợp C + CO + H2 + CO2 + H2O Sản phẩm khí sau đốt lại CO2 + H2O phần khí N2 khơng khí coi khí tạp chất (sẽ làm hệ thống làm nguội lọc sau hệ thống lò khí hóa Gasifer): C + CO + H2 + CO2 + H2O → CO2 + H2O ( xúc tác O2 ) Một phần C rắn nóng khơng cháy hết chuyển sang tầng nén phía Quá trình sinh khí – Reduction: Đây q trình thực tầng sinh khí lò khí hóa Các khí CO2 + H2O sau q trình đốt dẫn qua than nóng (của q trình nhiệt phân lắng xuống) để thực quy trình phản ứng hóa học tạo khí đốt cháy CO H2: CO2 + H2O + 2C → 3CO + H2 Như sau qua lò khí hóa, hệ thống khí thu gồm khí đốt CO + H2 phần khí tạp chất Hỗn hợp khí sau qua hệ thống lọc làm nguội khí CO + H2 chuyển tới máy phát điện tuabin khí đốt sinh điện Q trình sinh khí hồn tồn tự động Theo tiến trình có ngun lý : Lò có dòng khí từ duới lên - Đây loại lò cổ điển đơn giản Khơng khí đưa vào buồng hố khí từ đáy lò ngược chiều với dòng nhiên liệu lò Các hạt nguyên liệu cháy chủ yếu phần đáy buồng đốt Lò loại phân định rõ ràng vùng: vùng cháy, vùng khử vùng nhiệt phân Gas đưa vị trí cao Tro hình thành từ q trình cháy nhiên liệu rắn lấy ngồi từ đáy buồng đốt hóa khí 2 Lò có dòng khí từ xuống - Đối với loại lò đốt loại nhiên liệu rắn nạp đỉnh buồng đốt, khơng khí đưa từ xuống gas lấy đáy lò Loại lò đốt khí hố có hạn chế với loại nhiên liệu rắn có độ ẩm cao, hàm lượng tro cao Gas lấy từ phía đáy buồng đốt, ngun liệu sinh khí dòng gas hình thành từ q trình cháy khơng hồn tồn di chuyển hướng Lò có hai vùng cháy, dòng khí ngang - Loại lò gọi (lò dòng chéo) bao gồm hai vùng phản ứng Vùng sấy khơ ngun liệu, vùng carbon hóa nhiệt độ thấp cracking gas xảy vùng cao phản ứng hóa khí vùng thấp Loại buồng đốt có nhiệt độ khí hóa cao (khoảng 15000C cao nữa) Do nhiệt độ vùng oxy hóa cao nên loại lò phải lưu ý đến vấn đề vật liệu chế tạo buồng đốt 4 Lò hóa khí tầng sơi (Fluidized bed gasifier) - Nguyên lý hoạt động loại buồng đốt có dòng khí từ xuống từ lên chịu ảnh hưởng vấn đề hóa học, đặc tính vật lý nhiên liệu rắn Các vấn đề thường gặp cho hai loại lò đường di chuyển nhiên liệu, đường thoát than xỉ, đặc biệt vấn đề tổn áp lò Buồng đốt hóa khí ngun lý tầng sơi (hình 5) xem phương pháp thiết kế cho phép hạn chế lại nhược điểm hai lò đốt nói Ngun lý làm việc lò bao gồm: Khơng khí thổi qua lớp nguyên liệu với vận tốc đủ lớn để làm cho hạt nguyên liệu trạng thái lơ lửng Do tác nhân khí gia nhiệt từ bên ngồi, nên nhiên liệu rắn nhanh chóng đạt nhiệt độ phản ứng sinh khí Các hạt nguyên liệu buồng đốt hóa khí nhanh chóng trộn với nguyên liệu tầng sôi, làm cho chúng nóng lên nhanh chóng để cân với nhiệt độ tầng sôi Kết nguyên liệu bị nhiệt phân nhanh, dẫn đến pha trộn thành phần khí sinh nhanh làm tăng tốc độ khí hóa - Đối với loại lò đốt này, khí hóa phản ứng chuyển đổi keo-nhựa xảy pha khí Điểm lưu ý tất thiết bị khí hố ngun lý tầng sôi phải trang bị hệ thống cyclone để tách, lắng thu hồi tro theo dòng khí (nguồn tro, bụi hình thành từ q trình cháy nhiên liệu) Nếu dòng khí hố dùng làm nhiên liệu khí cấp cho động nổ u cầu thành phần tro, bụi sót lại phải nằm phạm vi yêu cầu cho phép Dựa tải sử dụng nhiên liệu khí hố, người ta phân thành loại lò hóa khí khác nhau: Lò hóa khí di động dùng cấp nhiện liệu cho xe hơi, máy kéo, … - Lò hóa khí cố định dùng cấp nhiên liệu cho động nổ (loại lò sử dụng rộng rãi vùng nông thôn nước phát triển cho nhiều mục đích khác như: chạy máy phát điện để cấp điện cho sinh hoạt, bơm nước tưới ruộng đồng, kéo tổ hợp xay xát lúa gạo, ép mía… - Lò hóa khí cố định cấp nhiên liệu đốt bao gồm cấp trực tiếp cho lò nung gạch, gốm sứ, máy sấy, lò Thiết bị hóa khí phân theo loại mơi chất sử dụng: - Thiết bị khí hóa sử dụng khơng khí làm mơi chất Loại hình thiết bị khí hóa sử dụng khơng khí để cung cấp cho q trình khí hóa Do khơng khí chứa tới 79% Nitơ nên sản phẩm khí tạo thành có nhiệt trị thấp Thường khoảng 4-6 MJ/Nm3 - Thiết bị khí hóa sử dụng ơxy làm mơi chất Với thiết bị khí hóa loại này, không tồn lượng lớn Nitơ sản phẩm khí nên sản phẩm khí có chất lượng cao với nhiệt trị lớn (12-15 MJ/Nm3) - Thiết bị khí hóa sử dụng nước làm mơi chất Thiết bị khí hóa dạng sử dụng nguồn nhiệt bên ngồi để cung cấp cho q trình khí hóa có vùng cháy riêng biệt với vùng khí hóa Hơi nước làm mơi chất giúp tăng hàm lượng H2 sản phẩm khí cho sản phẩm khí chất lượng cao (1215 MJ/Nm3) Trong thực tế, thiết bị khí hóa sử dụng khơng khí làm môi chất sử dụng rộng rãi tiện lợi tính đơn giản Để cải thiện chất lượng (tăng nhiệt trị) khí sản phẩm, ta đồng thời phun nước vào Lò ứng dụng Phương pháp khí hóa plasma • Sinh khối vào buồng khí hóa, tương tác với plasma tạo điện, áp suất khí nhiệt độ 1.500-5.000°C Chất hữu chuyển đổi thành khí tổng hợp chất lượng cao, chất vơ chuyển thành xỉ Lò ứng dụng khí hóa plasma II.2 Một số cơng nghệ khí hóa II.2.1 Cơng nghệ khí hóa than Khí hóa than phương pháp tồn diện để chuyển hóa than, nguồn nguyên liệu rẻ tiền sẵn có với trữ lượng khổng lồ nhiều nơi giới, vật liệu có chứa cacbon (kể sinh khối, rác thải sinh hoạt phế thải công nghiệp) thành nguyên liệu hoá chất quan trọng CO, H2, dạng lượng nhiệt năng, điện Sơ đồ cơng nghệ khí hóa than Khác với việc đốt than trực tiếp, cơng nghệ khí hóa chuyển hóa than - thực tế nguyên liệu cacbon - thành thành phần hoá chất Trong thiết bị khí hóa đại, than tiếp xúc với khơng khí (hoặc oxy) nước áp suất nhiệt độ cao kiểm soát chặt chẽ Trong điều kiện đó, phân tử cacbon than tham gia phản ứng hoá học tạo hỗn hợp CO, H2 khí thành phần khác Hydro loại khí khác có khí than sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều sản phẩm hoá chất quan trọng amoniăc, phân urê, sản phẩm hữu cơ, dùng làm nhiên liệu cho tuabin phát điện Khí hóa than phương pháp tốt để sản xuất nhiên liệu hydro cho xe ôtô tương lai cho pin nhiên liệu dùng để phát điện Công nghệ khí hóa than mang lại ích lợi lớn mặt môi trường việc sử dụng than, nhờ khả làm đến 99% tạp chất gây ô nhiễm khí than Ví dụ, lưu huỳnh than chuyển thành dạng H2ÂS thu giữ chuyển hóa thành lưu huỳnh thương phẩm Tương tự, nitơ có khí than chuyển hóa thành amoniăc chất dùng để sản xuất phân bón hố chất khác Nhìn chung, khả sản xuất cách hiệu điện năng, hyđro nguyên liệu hoá chất khác, khả cắt giảm khí gây nhiễm, làm cho cơng nghệ khí hóa than trở thành công nghệ hứa hẹn cho ngành lượng hoá chất tương lai, giá nguồn ngun liệu dầu khí có xu hướng dao động mạnh trước biến động kinh tế, trị giới ngày trở nên khan Bằng cách khí hố than chuyển hoá loại nhiên liệu rắn chất lượng thấp, chứa nhiều ẩm, tro, nhiệt cháy thấp thành nhiên liệu thể khí có chất lượng cao tạo thành khí tổng hợp dùng cơng nghệ hố học Do sử dụng loại than có chất lượng thấp để sản xuất khí than có giá trị cơng nghiệp nên khí hóa than mở triển vọng tốt cho vùng than chất lượng thấp để phát triển cơng nghiệp đặc biệt tỉnh phía Bắc nơi có nhiều than cám, than bụi (than Quảng Ninh) vùng than nhỏ khác Tây Bắc cần nghiên cứu trữ lượng để đưa vào sản xuất II.2.2 Cơng nghệ khí hóa sử dụng phụ phẩm nơng, lâm nghiệp để phát điện công suất nhỏ (Năng lượng sinh khối ) cơng nghệ khí hóa từ trấu Cơng ty cổ phần Vina Silic, công bố kết thử nghiệm loại bếp gas đun trấu than đá cho người nghèo, đặc biệt vùng nông thôn ĐBSCL Bếp áp dung cơng nghệ hóa khí bao gồm hai loại nhiên liệu trấu than đá kết hợp, cho kết khả quan Các mẫu bếp đun trấu hóa khí Công ty cổ phần Vina Silic Nguyên lý, kết cấu thiết bị lò khí hóa lõi ngơ, vỏ trấu Đây lò khí hóa theo theo ngun lý xuôi chiều liên tục quy mô công nghiệp Nguyên liệu nạp vào từ phía đỉnh lò nhờ thiết bị cấp liệu (gầu tải) Ơxy sơ cấp (có khơng khí) cấp vào lò cho q trình khí hóa nhờ quạt gió theo chiều nạp liệu từ xuống, q trình khí hóa diễn tới lúc khí tổng hợp syngas sinh lấy mẫu để phân tích tỷ lệ thành phần khí đo trực tiếp thiết bị đo quan trắc điện tử số Khí tổng hợp syngas liên tục sinh dẫn đưa ngồi lò nhờ hệ thống ống dẫn khí gas để đưa đến buồng đốt Tại buồng đốt khí tổng hợp syngas đốt cháy có lượng oxy thứ cấp có khơng khí cấp cưỡng vào để đốt cháy thành lửa Đối với tro thải theo đường đáy lò Q trình cấp ơxy (có khơng khí) nạp liệu, xả tro, sinh khí syngas diễn liên tục từ bắt đầu hoạt động có nhu cầu dừng lò Lò khí hóa trấu Cơng nghệ khí hóa từ sinh khối Sinh khối dạng rắn chuyển thành dạng khí, gọi khí tổng hợp (syngas) Khí cung cấp cho turbine chu kỳ liên hợp CCGT kỹ thuật chuyển đổi khác nhà máy nhiệt chạy than Nhiều chun gia hy vọng khí hóa sinh khối có hiệu suất cao nhà máy điện sinh khối thơng thường Tuy nhiên, nay, q trình khí hóa chưa ứng dụng rộng thực tế mà giai đoạn thử nghiệm kỹ thuật[xvi] Các lò chuyển đổi sinh khối rắn thành khí đốt nóng sinh khối mơi trường mà sinh khối rắn phân hủy chuyển thành khí dễ cháy Q trình có thuận lợi so với việc đốt trực tiếp Khí sinh học làm lọc để phân loại tách hợp chất hóa học có hại Sản phẩm khí dùng máy phát điện hiệu suất cao (dạng CCGT) – liên hợp turbine khí – để sản xuất điện Hiệu suất hệ thống dạng lên đến 60% Cơng nghệ khí hóa sinh khối Cơng nghệ khí hóa sinh khối từ tiêu hóa yếm khí Đây q trình sinh học khí methane thải từ phân hủy vật chất hữu vi sinh vật môi trường khơng có oxy Khí methane thu hồi sử dụng để tạo lượng Quá trình tiêu hóa yếm khí sử dụng chất thải sinh học phân hữu chất thải rắn thị Phân chất thải đóng gói phân hủy vi sinh vật nước Quá trình thải khí mê tan gói, khí dẫn vào gói chứa khí khác Từ đó, khí methane đươc dùng để cung cấp lượng cho turbine tạo điện Ở mức độ phân tử, thủy phân chuyển hóa chất hửu thành đường amino acid Quá trình lên men vật chất sinh acid chất béo dễ bay Các acid chất béo sau tạo thành hydrogen, CO2, acetate trình Acidogenesis Cuối cùng, q trình methanogenesis sản xuất khí sinh học, hỗn hợp gồm có 55-70% khí methane, 25-35 % CO2 chất vi lượng nitrogen hydrogen sulfide Trong mơi trường yếm khí, khí mê tan thu hồi sử dụng nhằm cung cấp lượng cho turbine khí chí pin nhiên liệu Sự sinh trưởng vi sinh vật sản xuất khí sinh học chậm nhiệt độ bình thường Q trình phân hủy yếm khí thường xảy cách tự nhiên nồng độ vất chất hữu ẩm cao môi trường khơng có oxy, thường đáy ao hồ, đầm lầy, bãi than bùn, ruột động vật khu vực yếm khí bãi chơn lấp Năng suất cúa trình phụ thuộc vào thành phần khả có thề phân hủy nguyên liêu chất thải Tuy nhiên, tốc độ trình phụ thuộc vào mật độ vi sinh vật, điều kiện sinh trưởng chúng nhiệt độ q trình lên men Sơ đồ Cơng nghệ khí hóa sinh khối từ tiêu hóa yếm khí Khi sử dùng trình xử lý chất thải, tốc độ phân hủy tăng cao khoảng nhiệt độ 20-40 độ C Đối với chất thải rắn thị, tốc độ phân hủy tăng cao nhiệt độ cao 50-60 độ C Công nghệ biến rác thải đô thị thành nhiên liệu nung clanhke xi măng Kawasaki: Nguyên tắc phương pháp là: khí hóa rác thải thị, khí hóa bùn q trình xử lý nước thải, khí cung cấp cho lò xi măng dạng nhiên liệu; phần tro trình khí hóa dùng làm ngun liệu cho sản xuất xi măng Quy trình xử lý rác thải đô thị bùn từ xử lý nước thải Trong quy trình trên, hệ thống ZEET làm nhiệm vụ: khí hóa rác bùn nhiệt độ 500 ÷ 600oC Khí thu nhiên liệu đốt lò xi măng nên không gây độc hại ô nhiễm mùi; phần tro thu nguyên liệu cho xi măng (dạng phụ gia khống); hợp chất khơng cháy kim loại nặng tách riêng tái chế Nguyên lý hoạt động hệ thống ZEET Ưu điểm hệ thống là: - Do rác khí hóa lò khí hóa nên tránh việc lẫn tạp chất chất không cháy xi măng; - Nước thải hữu (nước có nguồn gốc từ rác) phun trực tiếp vào lò xi măng nên không cần qua khâu xử lý; - Chỉ cần sử dụng chất trợ nhiệt trình đầu khởi động, không cần sử dụng nhiên liệu trợ nhiệt (đốt kèm dầu) trình vận hành - Sau trình khí hóa: hợp chất dioxin, chất gây mùi hơi… tiếp tục đốt phân hủy buồng đốt calciner lò nung xi măng nhiệt độ 900 ÷ 1000oC Quá trình từ vận chuyển từ điểm tập kết rác đến khí hóa cấp khí gas cho lò quay khép kín; khơng gây nên ô nhiễm mùi cho nhà máy xi măng Chương : Những thách thức tiềm khí hố nhiên liệu sinh học III.1 Cơ hội Tiềm Tại hội thảo “Cơng nghệ khí hóa ứng dụng” Trung tâm Nghiên cứu phát triển lượng tiết kiệm (ENERREAM) tổ chức, chuyên gia cho biết tỉnh ĐBSCL có hàng ngàn lò gạch gốm, 80% nung đốt trực tiếp truyền thống Nếu ứng dụng công nghệ khí hóa vào sản xuất tiết kiệm nhiên liệu, hiệu lượng cao hơn; cải thiện chất lượng sản phẩm, mơi trường Ngồi ra, cơng nghệ khí hóa ứng dụng việc sấy nơng sản (lâu người dân thường dùng điện, gas, sấy cao su, lúa, trái ) Ưu điểm phương pháp khí hóa sử dụng khí tổng hợp hiệu nhiều so với việc đốt trực tiếp nguồnnhiên liệu ban đầu đốt nhiệt độ cao Khí tổng hợp đốt trực tiếp động đốt trong, sử dụng để sản xuất methanol hydro chuyển hóa thành nhiên liệu tổng hợp nhờ phương pháp Fischer-Tropsch Phương pháp khí hóa áp dụng với loại nhiên liệu khơng có ích khác phế thải hữu hay sinh khối Quá trình đốt nhiệt độ cao giúploại bỏ thành phần tro ăn mòn clorua, kali tạo thành sản phẩm khí Cơng nghệ khí hóa biogas áp dụng hoạt động sản xuất, chưa phổ biến Một vài doanh nghiệp ứng dụng cơng nghệ kể đến Cơng ty Mía đường Tuy Hòa (Phú n) dùng khí biogas lò đốt thay cho dầu FO hay Nhà máy Chế biến tinh bột mỳ Tịnh Phong Sơn Hải (thuộc Công ty cổ phần Nông sản thực phẩm Quảng Ngãi) với dự án tận dụng khí biogas sản xuất… + Tiềm lớn chưa khai thác Việt Nam nước nhiệt đới nhiều nắng mưa nên sinh khối phát triển nhanh Ba phần tư lãnh thổ đất rừng nên tiềm phát triển gỗ lớn Là nước nông nghiệp nên nguồn phụ phẩm nông nghiệp phong phú Nguồn ngày tăng trưởng với việc phát triển nông nghiệp lâm nghiệp + Nhu cầu ngày phát triển Cùng với tăng trưởng kinh tế - xã hội đất nước, nhu cầu ứng dụng công nghệ NLSK ngày phát triển Thí dụ việc phát triển trồng lúa làm nảy sinh nhu cầu xử lý trấu nhà máy xay xát, nhu cầu sấy thóc sau thu hoạch Chính nhu cầu kích thích việc phát triển nhà máy sấy công nghệ đồng phát sử dụng sinh khối Việc phát triển chăn nuôi tạo nhu cầu xử lý chất thải vật ni, thúc đẩy cơng nghệ khí sinh học phát triển mạnh mẽ Các sách thể chế bước hình thành tạo thuận lợi cho phát triển lượng tái tạo nói chung lượng sinh khối nói riêng Mặc dù chưa có sách lượng nói chung lượng tái tạo nói riêng bước lượng tái tạo đề cập đến văn nhà nước Gần Quyết định Thủ tướng phủ số 176/2004/QĐ-TTG ban hành ngày 05 tháng 12 năm 2004 việc phê duyệt chiến lược phát triển ngành điện Việt Nam giai đoạn 2004-2010, định hướng đến năm 2020 Luật Điện lực Quốc hội thông qua ngày 03 tháng 12 năm 2004 có ghi sử dụng nguồn lượng mới, tái tạo để cung cấp điện cho vùng nông thôn, miền núi hay hải đảo Chỉ thị Thủ tướng phủ số 35/2005/CT-TTG ban hành ngày 17 tháng 10 năm 2005 việc tổ chức thực nghị định thư Kyoto thuộc công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu sở pháp lý thuận lợi cho lượng tái tạo + Môi trường quốc tế thuận lợi - Năng lượng tái tạo cơng nghệ khí hóa, ngày quan tâm đầu tư phát triển Đến cuối năm 2005, có 43 nước (trong có 25 nước Cộng đồng Châu Âu 10 nước phát triển: Ai Cập, Ấn Độ, Bra-xin, Cộng hồ Đơ-mi-nic, Ma-lai-xia, Mali, Nam Phi, Phi-lip-pin, Thái Lan, Trung Quốc) có mục tiêu quốc gia lượng tái tạo, 48 nước (34 nước phát triển có kinh tế chuyển đổi, 14 nước phát triển) có sách khuyến khích phát triển điện tái tạo - Kế hoạch hành động lượng giai đoạn 2005-2010 nước ASEAN có đề mục tiêu đạt 10% điện tái tạo cấu sản xuất điện - Nhiều tổ chức quốc tế quan tâm phát triển công nghệ lượng từ sinh khối Việt Nam: họ tổ chức nhiều hội thảo, tài trợ nhiều dự án phát triển lượng sinh khối nước ta Các dự án lượng sinh khối có hội tận dụng chế phát triển (CDM) để thu hút vốn đầu tư - Nhiều cơng nghệ dã hồn thiên, ứng dụng thương mại nên Việt Nam nhập ứng dụng, tránh rủi ro công nghệ III.2 Thách thức cơng nghệ khí hóa Việt nam Nghiên cứu thị trường Việt Nam, ông Kimmo Tuppurainen, đồng sáng lập Giám đốc Kinh doanh Watrec - doanh nghiệp chuyên xử lý chất thải hữu công nghệ biogas Phần Lan cho : “ với nơng nghiệp khí hậu tốt, nguồn chất thải hữu dồi từ trình chăn nuôi, từ rác thải đô thị, nhà máy chế biến thực phẩm (chiếm 40-60% rác thải nay) , Việt Nam có nhiều hội để tái tạo, phát triển nguồn lượng Tuy nhiên, công nghệ xử lý chất thải hữu áp dụng hầu hết công nghệ lạc hậu (chủ yếu sử dụng công nghệ composite) Đây chưa phải giải pháp tối ưu cho doanh nghiệp Việt.” Các cơng trình sử dụng khí sinh học cần vốn đầu tư lớn thời gian hoàn vốn lâu, lý khiến nhiều doanh nghiệp ngại triển khai Bên cạnh đó, Chính phủ chưa có chế cụ thể giá bán điện sản xuất biogas để khuyến khích nhà đầu tư, tiềm thị trường lớn, cạnh tranh chưa nhiều Cơ chế giá rõ ràng, minh mạch tạo động lực thu hút nhà đầu tư tham gia sâu vào thị trường lượng Việt Nam Với tiềm lớn, cộng thêm sách hỗ trợ phù hợp, thị trường bùng nổ tương lai khơng xa", lãnh đạo Watrec nhìn nhận + Sự cạnh tranh nhu cầu nguyên liệu sinh khối Một điều phát triển NLSK cạnh tranh nguyên liệu Thí dụ rơm rạ làm thức ăn cho trâu bò, giấy phế liệu tái chế, gỗ phế liệu mùn cưa làm gỗ ép Ngơ, khoai, sắn để sản xuất etanol; đậu tương, lạc, vừng, dừa, để sản xuất biodiezen dùng làm lương thực, thực phẩm cho người gia súc + Sự cạnh tranh chi phí cơng nghệ Hiện nhiều cơng nghệ sinh khối đắt cơng nghệ truyền thống sử dụng nhiên liệu hoá thạch trang thiết bị lẫn nhiên liệu nên việc đưa công nghệ vào Việt Nam gặp trở ngại lớn Việt Nam nước nghèo nên thiếu kinh phí đầu tư phát triển công nghệ rào cản lớn Thí dụ bếp đun cổ truyền hiệu suất thấp đầu tư không đáng kể, không, đầu tư để có bếp cải tiến phải tốn vài chục nghìn đồng Đây khoản đầu tư lớn người dân nông thôn mà ngày công họ vài nghìn đồng + Trở ngại mơi trường Năng lượng sinh khối có số tác động mơi trường Khi đốt, nguồn sinh khối phát thải vào khơng khí bụi khí sunfurơ (SO2) Mức độ phát thải tuỳ thuộc vào nguyên liệu sinh khối, công nghệ biện pháp kiểm sốt nhiễm Việc phát triển quy mơ lớn lượng để sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel) dẫn tới gia tăng sử dụng thuốc trừ sâu phân bón, gây tác hại động vật hoang dã môi trường sống Sản xuất lượng từ gỗ gây thêm áp lực cho rừng Đây tất vấn đề cần xem xét kĩ lưỡng phát triển lượng sinh khối Thiếu nhận thức xã hội lượng sinh khối Hiện nói tới lượng người ta nghĩ tới điện, than, dầu khí Các nhà hoạch định sách thường khơng quan tâm tới NLSK Một thí dụ điển hình ngành điện có dự án Năng lượng nơng thơn thực dự án điện khí hố nơng thơn Do thiếu nhận thức nên khơng có doanh nhân kinh doanh lĩnh vực NLSK Người ứng dụng cơng nghệ gặp nhiều khó khăn việc mua sắm trang thiết bị, tìm kiếm dịch vụ hậu Thí dụ Dự án Khí sinh học xây dựng 18000 cơng trình khơng có mạng lưới cung cấp dụng cụ sử dụng khí bếp, đèn Thị trường phát triển phía nhu cầu, phía cung cấp chưa quan tâm Thiếu sách thể chế cụ thể phủ Hiện Việt Nam chưa có sách lượng nói chung sách lượng tái tạo nói riêng Năng lượng tái tạo khơng có mục tiêu cụ thể kế hoạch phát triển nhà nước trung ương địa phương Hiện chưa có quan nhà nước chịu trách nhiệm quản lý lĩnh vực Tuy có nhiều biến chuyển tích cực việc nghiên cứu phát triển kỹ thuật khí hoá nước, cần phải tiếp tục thực nhiều nghiên cứu khác nhằm nắm thật vững công nghệ đưa sản phẩm cụ thể để phát triển rộng nước cách có hiệu Chương : Kết luận Rất nhiều Nhà khoa học , Viện , Trường quan tâm đến việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí hóa vào thực tế Việt nam khoảng năm trở lại Nhưng hầu hết dừng lại mức độ nghiên cứu thử nghiệm Các kết nghiên cứu cho thấy với đội ngũ làm công tác kỹ thuật công nghệ lực chế tạo nước hồn tồn làm chủ ứng dụng rộng rãi công nghệ công nghiệp đời sống Công nghệ khí hóa sinh khối chiếm tỉ lệ lớn tiêu thụ lượng toàn quốc lâu không quan tâm Việc khai thác sử dụng theo lối cổ truyền nên hiệu thấp: hiệu suất thấp gây ô nhiễm môi trường Vấn đề cấp bách để phát triển lượng sinh khối nói riêng lượng tái tạo nói chung cần có chiến lược phát triển, sách, thể chế quy hoạch cụ thể nhà nược Trên sở có biện pháp huy động vốn đầu tư từ nguồn nhà nước, tư nhân, quốc tế…cho nghiên cứu triển khai phát triển ứng dụng Trong cơng nghệ khí hóa sinh khối tạo lượng nay, cần tập trung vào số công nghệ: bếp cải tiến, sấy phát điện dung sinh khối, khí sinh học Đặc biệt với tỷ lệ sinh khối sử dụng đun nấu lớn nên việc xây dựng dự án quốc gia bếp cải tiến mang lại hiệu lớn tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường Tài liệu tham khảo 1: Nhiên liệu PGS TS Đinh Thị Ngọ Nhà xuất khoa học kĩ thuật 2009 2: World Energy Council, 2001, Survey of Enery Resources – Biomass (Other than Wood) http://www.worldenergy.org/wec-geis/publications/reports/ser/biomass/biomass.asp 3: Nguyễn Đình Tùng, cs (2014), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo lò khí hóa liên tục phụ phẩm nơng nghiệp (vỏ trấu, lõi ngô) quy mô công nghiệp, Báo cáo tổng kết Đề tài nghiên cứu cấp Nhà Nước, Bộ Công thương 4: Trung tâm Thông tin Khoa học & Công nghệ; Xu hướng ứng dụng cơng nghệ khí hóa từ phụ phẩm nông nghiệp sở số liệu sáng chế quốc tế ... thống thiết bị khí hóa cho phép biến đổi lượng dạng rắn thành nhiên liệu khí Thành phần dây chuyền thiết bị gồm: khí hóa, làm mát khí ;bộ lọc, làm khí tải sử dụng nhiên liệu khí Khí tổng hợp hình... Chương : Nguyên lý công nghệ khí hóa ứng dụng II.1 Ngun lý khí hóa ứng dụng - Khí hóa – Gasification: trình đốt cháy nguồn nguyên liệu biomass môi trường thiếu ôxi để sản sinh chất khí dễ cháy bao... dầu Trong thời gian hầu hết tuyến đường giao thông, xe tải chở khách ứng dụng cơng nghệ hóa khí từ than củi (đây loại nhiên liệu đánh giá có nhiều ưu điểm ứng dụng cơng nghệ hóa khí) để làm nhiên