Biến rác thành hàng nghìn MW điện

Công nghệ điện rác WTE lần đầu tiên có ở Việt Nam.

Năm 2014, khi các nhà máy phát điện từ rác thải đi vào hoạt động, nguồn điện lưới quốc gia sẽ được bổ sung một nguồn điện không nhỏ.

Có rác thải là có điện

Điện từ rác thải đang trở thành xu thế mới của ngành công nghiệp năng lượng. Theo tính toán của Công ty Ecotech Việt Nam, trong giai đoạn 2015 - 2020, với lượng rác trung bình thải ra của các thành phố lớn như Hà Nội (7.000 - 8.000 tấn/ngày), TPHCM (10.000 - 12.000 tấn/ngày), Hải Phòng và Đồng Nai (5.000 - 6.000 tấn/ngày)… sẽ là nguồn cung cấp nhiên liệu ổn định cho các nhà máy rác - điện công suất 500 tấn/ngày (8MW) tương đương sản lượng gần 350MW điện được sản xuất từ rác.

TS Lê Bắc Huỳnh, Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam cho biết, hiện trên các dòng sông chính ở Việt Nam, gần như không còn điểm nào có thể khai thác được thủy điện lớn nữa.

Các thủy điện nhỏ và vừa quy hoạch không tốt dẫn đến các nhánh sông đã bị băm nát. Trong khi các nguồn năng lượng gió, mặt trời, sinh khối từ bã mía, trấu… ở Việt Nam vẫn còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu thêm thì phát điện từ rác thải là một giải pháp ưu việt nhất.

TS Hoàng Sinh Trường, Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng mới, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cho biết, thực chất của công nghệ là biến rác thải, bùn thải thành khí gas để chạy máy phát điện. Một hệ thống nhiều ống thu khí sẽ được chôn ở độ sâu 15m để thu khí gas phát sinh từ quá trình phân hủy rác ở các ô chôn lấp.

Sau đó dẫn đến hệ thống làm lạnh để tách nước lẫn trong gas. Từ đây, gas tiếp tục đưa đến thiết bị xử lý, máy thổi nhằm nén lại và bơm đến động cơ đốt trong để chạy máy phát điện. Điện do các máy phát sản xuất ra sẽ được dẫn đến máy biến thế, tăng điện áp lên để hòa vào mạng lưới điện quốc gia. Theo cơ chế đó, cứ có rác là có điện.

Không dễ nhân rộng

Công nghệ điện rác - WTE (CNĐR) lần đầu tiên ở Việt Nam được thực nghiệm tại Nhà máy Cơ khí Chế tạo thiết bị môi trường của Công ty TNHH Thủy lực - Máy (HMC) ở Khu công nghiệp (KCN) Đồng Văn I, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.

Theo công nghệ điện rác WTE (CNĐR), rác thải rắn sẽ được xử lý bằng phương pháp khí hóa thiếu oxy tạo ra khí gas tổng hợp (syngas) để phát điện theo CNĐR.

Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng dây chuyền khép kín, không tốn quỹ đất để chôn lấp và không cần phải phân loại rác đầu nguồn. Khi chuyển hóa rác thành khí gas tổng hợp không phát sinh mùi, nước; ổn định và an toàn suốt quá trình vận hành.

Theo báo cáo của công ty HMC, trong đợt chạy khảo nghiệm từ ngày 21/9 đến 25/10/2016, nhà máy này đã tiếp nhận và xử lý sạch 208 tấn rác thải rắn không phân loại do Công ty Môi trường đô thị Hà Nam cung cấp.

Phần khí gas tổng hợp thu được đã được dùng để chạy ba tổ máy phát điện công suất 550 KVA, 680 KVA, thắp sáng cho toàn bộ hệ thống chiếu sáng hàng rào của nhà máy liên tục trong 12 tiếng/ngày (trong 10 ngày). Từ ngày 17/10/2016, nhà máy đã chính thức đấu điện chiếu sáng cho KCN Đồng Văn I từ 17 giờ 30 phút đến 6 giờ sáng ngày hôm sau, trong 7 ngày liên tục.

Kỹ sư Nguyễn Gia Long, Giám đốc Công ty TNHH Thủy lực máy HMC cho biết, rác đầu vào được cắt nhỏ trên băng chuyền, sau đó tách biệt riêng ra thành 2 dòng vật chất, dòng vật chất thứ nhất là hữu cơ mô mềm và nước (là những vật chất dễ phân hủy, gây ô nhiễm mùi và kéo theo côn trùng…). Dòng vật chất này được chuyển xuống hầm biogas để sản xuất khí metal (CH4), cũng là khí đốt.

Phần nước thải ép vắt từ rác ở dưới hầm sinh học biogas được sử dụng để làm nguội khẩn cấp và ngưng tro bụi của khí tổng hợp từ lò ra, khí tổng hợp khi ra khỏi lò có nhiệt độ 350 độ. Nước sẽ sôi ở nhiệt độ trên 200 độ, chảy qua những bể, hệ thống lọc (không có oxy), sau đó nó sẽ hòa lẫn với đệm an toàn, đệm nước, và bốc hơi theo cách tự nhiên, chênh lệch môi trường tự nhiên, không mùi.

Theo ông Đặng Đình Thoảng, Giám đốc Sở Khoa học & Công nghệ Hà Nam, đây là công nghệ cơ bản được đánh giá là ưu việt, Việt Nam có nhiều công nghệ điện rác, tuy nhiên HMC là đơn vị được đánh giá hoàn thiện hơn. Thực tế cho thấy công ty này đã xử lý được rác và dùng năng lượng thu được để phát được điện.

Tuy nhiên, để nhân rộng công nghệ trên ra toàn quốc hay có thể xuất khẩu được cần phải đánh giá lại quá trình hoàn thiện dây chuyền công nghệ này từ chịu lực, áp suất, tính an toàn, tính bền vững, các chất độc hại, khí thải có an toàn không… và sự đánh giá này phải được Hội đồng Khoa học Kỹ thuật Quốc gia đánh giá.

Nguồn điện dồi dào

Ông Lê Anh Tùng - Chủ tịch Hội đồng Quản trị Công ty ECOTECH, cho biết, ở nhiều quốc gia trên thế giới, rác là một nguồn tài nguyên để phát điện.

Ở Việt Nam, nếu như xây dựng được các mô hình nhà máy phát điện từ rác thải thì không những sẽ giải quyết được bài toán về ô nhiễm môi trường mà còn giúp giải bài toán về an ninh năng lượng.

Đây được coi là nguồn năng lượng vô tận, bởi khi nào con người còn sống, còn sinh hoạt thì sẽ còn rác thải. Bước đầu giá thành điện từ rác có thể không rẻ, nhưng nếu công nghệ sản xuất đã thành dây chuyền, giá điện sẽ khác, bài toán môi trường lúc này cũng sẽ được giải quyết.

Các chuyên gia cho rằng, rác thải ở Việt Nam đa phần là rác hữu cơ nên khi đốt, nhiệt trị thu được không cao. Để biến rác thành nguồn điện ổn định, cần có những chính sách khuyến khích và ưu đãi nhiều hơn nữa.