Chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành nhiên liệu sinh học

Các nhà khoa học đã kết luận rằng việc biến chất thải nông nghiệp thành nhiên liệu sinh học là hoàn toàn có thể và chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả cả về mặt kinh tế. Nhóm nghiên cứu đặc biệt quan tâm đến việc sử dụng chất thải “ướt” vốn thường được xem là khó sử dụng, đồng thời cũng đã phát triển một quy trình khá đơn giản để vận chuyển chất thải và sản xuất điện năng từ chúng.

Chất thải nông nghiệp “khô”, chẳng hạn như mạt gỗ hay mùn cưa, rất dễ tái sử dụng để sản xuất năng lượng, trong khi những chất thải nông nghiệp dạng “ướt”, như vỏ ngô, dây leo cà chua và phân thường bị phân huỷ trước khi có thể sử dụng chúng vào việc này.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do Giáo sư kỹ thuật Animesh Dutta, giám đốc Bio-Renewable Innovation Lab (BRIL) tại Đại học Guelph, tin rằng họ đã tìm thấy một giải pháp liên quan đến sử dụng áp suất để giải quyết vấn đề nêu trên. Quá trình này sẽ tạo ra những nguyên liệu nhỏ gọn, dễ vận chuyển, khó phân huỷ và có thể được sử dụng để phát điện.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí “Applied Energy” và, theo giáo sư Dutta, trong điều kiện phòng thí nghiệm, chất thải nông nghiệp cũng có thể tạo ra một lượng điện năng tương đương với than đá với một lượng như nhau.

“Điều này cũng có nghĩa là chúng ta đang có sẵn một nguồn chất thải nông nghiệp khá phong phú để sản xuất điện với hiệu năng như than đốt, song không đòi hỏi bất cứ một khoản đầu tư đáng kể nào cho việc khởi nghiệp”, giáo sư Dutta nói. “Việc chúng tôi đang thực hiện là xử lý một nguồn chất thải nông nghiệp thuần âm mà người nông dân phải trả phí để vứt bỏ, đồng thời tạo cơ hội cho họ kiếm thêm tiền và góp phần bảo vệ môi trường. Đây là một vòng tuần hoàn kín, vì vậy, chúng ta không cần phải lo lắng về những chí phí phát sinh.”

Sử dụng thức ăn dư thừa và chất thải xanh “ướt” đã nhận được rất nhiều sự quan tâm ở châu Âu nhưng vẫn chưa được chứng minh là khả thi ở Bắc Mỹ, nơi nguồn cung than dồi dào hơn. Các kim loại kiềm và kiềm thổ có trong chất thải nông nghiệp, như silic, kali, natri và canxi, cũng có thể làm hỏng đường ống tại nhà máy điện trong quá trình cháy. Các nhiên liệu sinh học mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại BRIL chứa ít kim loại kiềm và kiềm thổ hơn, do đó cho phép chúng có thể được sử dụng trong các nhà máy điện.

Giáo sư Dutta nói rằng nhóm nghiên cứu của ông hiện đã có thể sản xuất một lượng điện năng nhỏ ở quy mô phòng thí nghiệm từ những nhiên liệu sinh học này và bước tiếp theo sẽ là đưa quá trình này phát triển ở bên ngoài phòng thí nghiệm – với sự quan tâm rộng rãi của các đối tác doanh nghiệp và cơ quan chính phủ.

Giáo sư Dutta tin rằng ngành nông nghiệp – thực phẩm giờ đây có thể tự phát triển nguồn cung cấp năng lượng cho chính mình. Những nồi áp suất lớn có thể được xây dựng bên trong hoặc gần các trang trại, tạo điều kiện cho họ có thể dễ dàng thực hiện việc chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành điện năng. Quá trình này có thể mất đến 5 - 7 năm phát triển phụ thuộc vào các nguồn tài trợ.

Anh Tuấn (Theo Renewable Energy Magazine)