Tiết kiệm năng lượng và nước trong ngành công nghiệp giấy trên thế giới

Sản xuất giấy là ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều nước và năng lượng nhất. Trước hết, ngành công nghiệp này đòi hỏi một khối lượng nước lớn trong quá trình sản xuất để nấu bột giấy và rửa sạch mảnh vụn còn sót lại trong bột giấy.

Tương tự như vậy, hầu hết năng lượng được sử dụng trong công nghiệp được tiêu thụ trong quy trình nấu bột giấy và sấy khô trước khi được sàng tách bã, cuộn lại và cho vào máy cắt để tạo ra sản phẩm. Theo báo cáo của Energy Star, các công ty giấy đã chi hơn 7 tỷ USD chi phí năng lượng trong toàn bộ quy trình sản xuất bột giấy, giấy và bìa.

Với con số khổng lồ nêu trên, đòi hỏi cần phải tìm ra những phương thức sản xuất thông minh hơn và thân thiện với môi trường hơn trong quá trình phát triển ngành công nghiệp này. Như chúng ta đã thấy, một lượng lớn sinh khối được thải bỏ như vỏ cây có thể được tái sử dụng làm nguyên liệu sản xuất điện.

Công ty International Paper đang đi tiên phong trong việc ứng dụng giải pháp này khi có đến 72% điện năng được sản xuất từ chất thải. Công ty này cũng đang nỗ lực để cải thiện hiệu quả năng lượng, với mục tiêu giảm 15% năng lượng đầu vào năm 2020.

Thực tế cho thấy, chỉ với một khoản đầu tư trị giá 290 triệu USD, công ty trên đã có thể tiết kiệm được 2,64 tỷ kWh mỗi năm. Với giá than hiện hành, thời gian hoàn vốn sẽ là 8 năm, còn nếu tính theo giá gas, thời gian hoàn vốn sẽ dài hơn một chút. Từ năm 2010, công ty đã giảm được 3,7% điện năng tiêu thụ trên mỗi tấn giấy.

Dưới đây là một số điển hình tiết kiệm năng lượng khác trong ngành công nghiệp giấy:

Công ty Eastover Mill ở South Carolina với một khoản đầu tư ban đầu là 21 triệu USD đã giảm thiểu 26% điện năng tiêu thụ. Nhờ vậy, công ty này đã tiết kiệm được 50 nghìn tấn than mỗi năm.

Công ty Svetogorsk Mill ở Nga đã đưa ra một hệ thống tích hợp nhiệt – điện mới với công suất 25 MW, có khả năng tạo ra điện và hơi nước với hiệu quả vượt trội so với với hệ thống phát điện đơn thuần. Sản lượng điện này đủ cung cấp cho 16 nghìn hộ gia đình tại Mỹ. Ngoài ra, hệ thống này còn tạo ra hơi nước với tư cách là một sản phẩm phụ cơ bản miễn phí.

Công ty Maysville, Kentucky Mill đầu tư phát triển công nghệ thu hồi nhiệt cho máy sản xuất giấy, nhờ đó đã tiết kiệm được 12 nghìn tấn than mỗi năm. Khí nóng được hệ thống phát thải ra được đưa vào hỗ trợ cho quy trình làm khô giấy và đun nóng nước cho quy trình nấu bột giấy, từ đó làm giảm nhu cầu tiêu thụ năng lượng hoá thạch trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Nỗ lực tiết kiệm nước trong ngành công nghiệp giấy được đánh dấu bằng câu chuyện của công ty International Business EHS. Trước đây, công ty sử dụng nước sạch cho mỗi khâu của quá trình sản xuất. Giờ đây, để tiết kiệm nguồn tài nguyên quý giá này, công ty chỉ sử dụng nước sạch ở khâu đầu tiên, sau đó tái sử dụng nước thải ở các khâu trước cho các khâu sau. Ví dụ, nếu nước thải còn nóng, công ty sẽ sử dụng cho khâu cần nước nóng. Nếu mức độ chất ô nhiễm thấp, công ty sẽ sử dụng cho khâu chấp nhận được mức này. Tuy nhiên, việc lọc nước thải ở những mức độ khác nhau cũng được diễn ra trong suốt quy trình sản xuất giấy. Nhờ tiến hành song song hai biện pháp này, công ty đã giảm thiểu được 50% lượng nước tiêu thụ so với năm 1960 mà vẫn đảm bảo chất lượng nước thải ra môi trường. Hiện nay, để sản xuất 1 tấn giấy, công ty chỉ cần sử dụng khoảng 46 m³ nước.

Anh Tuấn (Theo Triple Pundit)