Công nghệ sản xuất điện từ biogas Một nghiên cứu thành công của GS-TSKH Bùi Văn Ga giám đốc ĐH Đà Nẵng cùng các cộng sự ở khoa cơ khí giao thông Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng và Trung tâ
Trang 1Công nghệ sản xuất điện từ biogas
Một nghiên cứu thành công của GS-TSKH Bùi Văn Ga (giám đốc ĐH Đà Nẵng) cùng các cộng sự ở khoa cơ khí giao thông
(Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng) và Trung tâm Nghiên cứu bảo vệ môi trường (ĐH Đà Nẵng) đã giúp các chủ trang trại chăn nuôi
ở Đà Nẵng, Gia Lai, Thái Nguyên… tận
dụng biogas làm nhiên liệu thay thế xăng dầu chạy động cơ để biến thành điện năng phục vụ chăn nuôi và góp phần bảo vệ môi trường
Đó là bộ phụ kiện vạn năng lắp vào các động
cơ để nguồn biogas luôn ổn định, làm tốc độ động cơ không thay đổi nên tạo ra nguồn điện
ít biến đổi Đặc biệt, với bộ phụ kiện này thì động cơ linh hoạt chuyển đổi nhiên liệu sử dụng từ dầu mỏ sang biogas và ngược lại
Tiết kiệm điện năng
Anh Lê Quang Tuất, công nhân trại nuôi heo
Lê Xuân Thủy ở thôn An Ngãi Đông, xã Hòa Sơn, huyện Hòa Vang (Đà Nẵng) nói: “Sử
dụng hệ thống này cũng đơn giản lắm Mình chỉ cần quay máy nổ, sau đó động cơ tự khóa đường dẫn dầu và mở khóa dẫn biogas vào là xong” Chờ cho máy nổ, anh Tuất liền mở
khóa đưa biogas vào động cơ thay dầu diesel Động cơ được nối với máy xay xát, và trong một giờ đồng hồ anh Tuất đã xay xong một tạ
Trang 2ngô làm thức ăn cho heo Sau đó, anh chuyển dây cu roa động cơ nối sang máy phát điện
Ổn áp chỉ 220 V Tất cả bóng đèn trong trang trại được bật lên sáng quắc
Máy bơm nước, hệ thống nước làm mát trên mái nhà chạy bằng điện cũng được anh vận hành để tưới mát cho đàn heo Cùng lúc, máy phát điện bằng nhiên liệu biogas thay xăng cũng được anh khởi động để công nhân trang trại xem tivi, chạy tủ lạnh… Trang trại này nuôi trên 200 con heo, mỗi ngày thải ra khoảng một tấn phân Lúc trước trang trại xử lý bằng việc bón cho cây cối xung quanh nên tạo ra mùi hôi thối Nhưng hơn một năm nay, phân được
đưa vào hai hầm biogas (mỗi hầm có diện tích 100m2) để biến thành nhiên liệu đốt và chạy động cơ Anh Tuất cho biết: “Trước đây mỗi tháng chúng tôi phải trả hơn 800.000 đồng
tiền điện, nhưng từ khi có máy phát điện
biogas thì trả chưa tới 40.000 đồng” Chị Lê Thị Kim Thu, phụ trách trại, nhận xét: “Sử
dụng động cơ diesel chuyển đổi sang dùng biogas phát điện, chúng tôi đã sử dụng tối đa biogas nên không còn rò rỉ ra môi trường”
Tương tự, trang trại “nuôi gà lạnh” Hòa Phú đóng tại thôn Sơn Phước, xã Hòa Ninh (huyện Hòa Vang) của Công ty TNHH Đức Nghĩa nuôi 42.000 con gà, lượng phân thải ra mỗi ngày gần 4 tấn Bằng hệ thống vệ sinh tự
động phân được chuyển vào bốn hầm biogas
Trang 3để biến thành nhiên liệu đun nấu và cung cấp nhiên liệu máy nổ loại D30 để chạy máy phát điện ba pha có công suất 20kWh và máy xay xát thức ăn cho gà Ông Nguyễn Văn Ba, giám đốc Công ty TNHH Đức Nghĩa phân tích: “Từ khi sử dụng phân làm biogas chúng tôi đã xử
lý dứt điểm tình trạng ô nhiễm Còn công nhân không còn dùng củi để nấu nướng” Về kinh
tế, ông Ba khẳng định đã thay thế được 50% nguồn điện lưới thắp sáng, chạy máy xay xát, bơm nước, phục vụ điện sinh hoạt cho công nhân “Thay vì trả khoảng 7-8 triệu đồng tiền điện một tháng trước đây thì nay chúng tôi chỉ phải trả 3-3,5 triệu đồng tiền điện”, ông nói Theo GS-TSKH Bùi Văn Ga, đến nay đã có trên 100 trang trại ứng dụng thành công bộ phụ kiện này Đầu năm 2009, trong chương trình “Go Green - hành trình xanh”, Công ty ôtô Toyota VN cũng đang phối hợp với ĐH Đà Nẵng hỗ trợ các trang trại khác triển khai lắp đặt bộ phụ kiện này nhằm mục đích bảo vệ môi trường
Bảo vệ môi trường
Hệ thống biogas biến thành điện trải qua các công đoạn: biogas sau khi qua bình lọc để lọc khí độc H2S và khí CO2 (làm giảm trị biogas) được dẫn vào túi chứa để biogas luôn được đảm bảo trước khi dẫn vào động cơ thay thế nhiên liệu dầu mỏ “Thành công của chúng tôi
là tạo ra bộ phụ kiện vạn năng để làm nguồn
Trang 4biogas cung cấp cho động cơ luôn ổn định, vì vậy tốc độ động cơ không thay đổi nên nguồn điện được tạo ra dao động từ 210V-230V –
GS Bùi Văn Ga giải thích – Bộ phụ kiện này có thể lắp được trên các động cơ có công suất từ 1kW đến vài trăm kW Đặc biệt động cơ vẫn chuyển đổi sang chạy bằng nguyên liệu dầu
mỏ bình thường nếu hết biogas, nên hầm
biogas dù nhỏ cũng ứng dụng được”
Bộ phụ kiện vạn năng này áp dụng thay thế cho hệ thống cung cấp nhiên liệu cho hai động
cơ biogas/xăng và biogas/diesel Hiện khoa
cơ khí giao thông (Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng) sản xuất để ứng dụng thử nghiệm với giá 2-3 triệu đồng/bộ
Theo GS Bùi Văn Ga, hiện mỗi năm VN sản sinh ra khoảng 4 tỷ m3 biogas, chủ yếu sử
dụng để đun nấu nên biogas thừa và thải ra môi trường Với mức độ gây hiệu ứng nhà
kính của khí CH4 (thành phần chủ yếu của
biogas) cao gấp 23 lần so với khí CO2, việc tận dụng biogas làm nhiên liệu phát điện là rất cần thiết nhằm giảm phát thải chất khí gây
hiệu ứng nhà kính và tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch cho quốc gia
Với các bộ phụ kiện này, động cơ có thể biến 1m3 biogas thành 1kWh điện, tiết kiệm được 0,4 lít dầu diesel và góp phần giảm phát thải 1kg CO2 vào khí quyển “Nếu áp dụng công nghệ này mỗi năm nước ta có được 4 tỷ kWh
Trang 5điện từ biogas, bằng 10% năng lượng điện bằng nhiên liệu thay thế, tiết kiệm 1,6 tỷ lít
dầu; giảm 4 triệu tấn CO2 (1,5 triệu tấn khí
carbon) thải vào môi trường, tương đương giảm 6,5% so với mức thải hiện nay là 24 triệu tấn carbon trong một năm” - GS-TSKH Bùi Văn Ga kết luận