PGS-TS Nguyễn Thạch, TS Bùi Trung Thành và nhóm cộng sự ở Trường ĐH Công nghiệp TPHCM vừa thực hiện thành công một hướng nghiên cứu mới: Sử dụng trực tiếp dầu thực vật chỉ cần thông qua một bộ chuyển đổi cho động cơ diesel

Do áp lực từ các cuộc khủng hoảng dầu mỏ cùng mục tiêu giảm thải khí CO2 ra môi trường (gây hiệu ứng nhà kính), thời gian qua, nhiều nước trên thế giới đã chuyển hướng sử dụng nhiên liệu sinh học (biofuels) thay cho nhiên liệu gốc dầu mỏ trên các động cơ diesel. Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ các hợp chất có nguồn gốc động hoặc thực vật như chất béo của động, thực vật (mỡ động vật, dầu dừa,...), ngũ cốc (lúa mì, bắp...), chất thải nông nghiệp (rơm, cây bắp...), sản phẩm thải công nghiệp (mùn cưa, gỗ thải...). So với nhiên liệu truyền thống (dầu mỏ, khí đốt, than đá...), nhiên liệu sinh học rất thân thiện với môi trường vì ít hàm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính cũng như ô nhiễm môi trường; nguồn nhiên liệu có khả năng tái sinh từ hoạt động sản xuất nông nghiệp.

Ưu điểm SVO

Một loại nhiên liệu sinh học thông dụng hiện nay là biodiesel, có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel, được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Hiện nay, Việt Nam cũng đã đạt được những thành tựu bước đầu trong việc nghiên cứu chế biến biodiesel (từ dầu mè, mỡ cá basa, cá tra, dầu ăn thải từ nhà hàng, xí nghiệp chế biến dầu thực phẩm...). Gần đây, trên thế giới đã thực hiện được một thiết bị chuyển đổi để động cơ diesel có thể hoạt động trực tiếp với dầu thực vật mà không cần chế biến thành biodiesel. Công nghệ này gọi là “sử dụng trực tiếp dầu thực vật” (Straight vegetable oil) gọi tắt là SVO.

Tổ máy phát điện công suất 5,5 KWh có gắn bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật tại Nhà máy Thành Vinh (Bến Tre)

“So với biodiesel, giải pháp SVO có những thuận lợi là không cần có nhà máy xử lý với quy mô công nghiệp như biodiesel, do sử dụng trực tiếp dầu thực vật nên không làm tăng giá đầu vào nhiên liệu. Biodiesel dễ bị giảm sút chất lượng trong bảo quản, thời gian bảo quản được khuyến cáo là dưới một năm với chế độ bảo quản nghiêm ngặt, nên không phù hợp với điều kiện ở Việt Nam hiện nay (dầu thực vật dùng cho SVO chỉ cần bảo quản trong điều kiện bình thường). Trong một số động cơ, dầu biodiesel có thể làm hư hỏng các ống dẫn cao su, vòng đệm, ngược lại vẫn chưa tìm thấy công trình nào công bố tác hại tương tự khi sử dụng SVO. Có thể nói từ những ưu điểm này của SVO, chúng tôi đã quyết định bắt tay vào giải mã SVO...” - TS Bùi Trung Thành nói.

Giải mã SVO

PGS-TS Nguyễn Thạch, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu SVO “made in Vietnam”, cho biết nghiên cứu một số mẫu SVO của nước ngoài cho thấy phần lớn đều không thích hợp với điều kiện sử dụng hiện nay ở Việt Nam. Chẳng hạn bộ chuyển đổi SVO ở nước ngoài chủ yếu là cho các động cơ mới sản xuất gần đây, đặc biệt là động cơ có hệ thống phun CDI (Common rail diesel injection), trong khi hầu hết xe ở nước ta có đời cũ hơn. Các bộ chuyển đổi ngoại thường sử dụng phương pháp gia nhiệt để giảm độ nhớt của dầu xuống bằng nhiên liệu DO. Vì vậy, cần có một tiêu chuẩn khá nghiêm ngặt cho dầu SVO dẫn đến nguồn dầu sử dụng làm nhiên liệu SVO chỉ hạn chế trong một số loại...

Sau nhiều nghiên cứu thử nghiệm, cuối cùng nhóm nghiên cứu của PGS-TS Nguyễn Thạch và TS Bùi Trung Thành đã tìm ra được giải pháp tối ưu cho SVO “made in Vietnam”. Bộ chuyển đổi SVO này có thể sử dụng trực tiếp dầu thực vật cho động cơ diesel, công suất đến 100 HP. Ngoài những thông số kỹ thuật được thiết kế cho phù hợp điều kiện sử dụng ở trong nước, các thông số kỹ thuật khác của bộ SVO này gần như tương đương với thiết bị ngoại. Hồ sơ thiết kế chế tạo bộ chuyển đổi SVO thực hiện theo đúng TCVN. Quy trình gia công chế tạo một số cụm chính của bộ chuyển đổi SVO cũng phù hợp với điều kiện công nghệ chế tạo trong nước. Tài liệu hướng dẫn lắp đặt, sử dụng và bảo trì cũng được nhóm nghiên cứu biên soạn phù hợp với trình độ sử dụng trong nước.

“Đã chạy tốt” được hơn 400 giờ

TS Bùi Trung Thành cho biết đề tài nghiên cứu này đã được đưa vào sử dụng thử nghiệm cho kết quả rất tốt tại Nhà máy Chế biến dừa Thành Vinh (Bến Tre). Nhà máy này chuyên sản xuất các sản phẩm từ dừa như cơm dừa nạo sấy, ép dầu dừa thô và dầu ăn thực vật từ dừa.

Theo ông Cù Văn Thành, Giám đốc Nhà máy Thành Vinh, nhà máy đã vận hành thử nghiệm tổ máy phát điện công suất 5,5 KWh có gắn bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp dầu thực vật. Dầu thực vật ở đây là dầu dừa. Nguồn nhiên liệu dầu dừa cung cấp cho tổ phát điện được lấy từ nguồn dầu dừa có sẵn của doanh nghiệp (được ép từ da của cùi dừa). Tổ phát điện có gắn bộ chuyển đổi sử dụng trực tiếp từ dầu dừa được lắp đặt đưa vào sử dụng phát điện cho phân xưởng cơ khí, đến nay đã vận hành đạt trên 400 giờ. Hiện thiết bị chuyển đổi hoạt động ổn định. Cấu trúc bộ chuyển đổi đơn giản nên việc thao tác chuyển đổi từ nhiên liệu mồi diesel sang dầu dừa và ngược lại từ dầu dừa sang diesel trước khi ngừng phát điện có thể thực hiện dễ dàng.

TS Bùi Trung Thành cho biết nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục thử nghiệm giải pháp này tại Công ty Xe khách Sài Gòn, Công ty Xe khách Sài Gòn Star, Công ty Máy nông nghiệp Miền Nam (VIKYNO). Ngoài ra, nhóm cũng sẽ đẩy mạnh việc tổ chức hội thảo quảng bá kết quả nghiên cứu này để nhân rộng mô hình sử dụng SVO ở các tỉnh trong cả nước (trên cơ sở đơn đặt hàng, hợp đồng kinh tế dạng chìa khóa trao tay)...