Làm chủ công nghệ chế tạo phụ gia đa năng tiết kiệm năng lượng

Nhu cầu phát triển công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm đồng thời khả thi cho mọi loại động cơ, kể cả động cơ hiện hành, luôn cần thiết. Trong đó, giải pháp sử dụng phụ gia tiết kiệm nhiên liệu, hạn chế can thiệp vào “phần cứng” động cơ, nhằm kiểm soát quá trình đốt cháy theo hướng tăng công suất là phù hợp hơn cả.

Hiện nay trên thị trường khá đa dạng các loại phụ gia tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, tuy nhiên nhược điểm chung là mỗi loại phụ gia thường chỉ phù hợp với một loại nhiên liệu nhất định. Ngoài ra, tỷ lệ pha trộn phụ gia khá cao, khoảng 0,01%, ảnh hưởng đến chất lượng nhiên liệu trong bảo quản và sử dụng, có khả năng giảm tuổi thọ động cơ và khí thải của chúng cũng ảnh hưởng không tốt tới con người và môi trường

Trước thực trạng trên, Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc hóa dầu (Keylab PRT) đã thực hiện công trình “Nghiên cứu phát triển và ứng dụng phụ gia đa năng tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải ô nhiễm cho các hoạt động giao thông, vận tải và công nghiệp”. Đây là công trình cấp Bộ Công Thương do GS.TS. Vũ Thị Thu Hà - Giám đốc Phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc hoá dầu và các công sự thực hiện.

GS.TS. Vũ Thị Thu Hà cho biết, đội ngũ nghiên cứu đã phát triển thành công công nghệ sản xuất và thương mại hóa phụ gia tiết kiệm năng lượng FNT6VN, giảm phát thải cho các phương tiện giao thông vận tải và công nghiệp dựa trên cơ sở ứng dụng vật liệu nano oxide kim loại kết hợp với công nghệ vi nhũ đảo nước/dầu. 

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, FNT6VN là phụ gia đa năng với nhiều ưu điểm vượt trội. Cụ thể, FNT6VN sử dụng phù hợp với mọi loại nhiên liệu lỏng, bao gồm xăng, xăng sinh học, diesel, diesel sinh học, dầu FO. Tỷ lệ pha trộn phụ gia FNT6VN với nhiên liệu là rất thấp, dao động từ 6 - 22 ppm, tùy theo loại nhiên liệu. Phụ gia FNT6VN không làm thay đổi bất kỳ chỉ tiêu chất lượng nào của nhiên liệu. Do FNT6VN tan lẫn hoàn toàn và tức thời vào nhiên liệu nên quá trình pha trộn phụ gia vào nhiên liệu không đòi hỏi phải đầu tư thêm bất kỳ cơ sở hạ tầng nào.

Đặc biệt, nhiên liệu pha phụ gia FNT6VN không gây ra bất kỳ tác động khác biệt nào đến các chi tiết tiếp xúc với nhiên liệu, làm bằng vật liệu kim loại hoặc phi kim, so với trường hợp nhiên liệu không pha phụ gia FNT6VN. Ngoài ra, sử dụng nhiên liệu pha phụ gia FNT6VN, mang lại hiệu quả kinh tế, kỹ thuật và môi trường cao: tăng công suất (động cơ/nồi hơi) ít nhất 5%, tiết kiệm nhiên liệu ít nhất 8%, giảm khí thải độc hại HC, CO và độ khói (đối với động cơ diesel) từ 5-10%. 

Theo chia sẻ của GS. TS. Vũ Thị Thu Hà thì "đây là kết quả hoàn toàn mới, nằm ngoài mong đợi của nhóm tác giả". Công trình nghiên cứu độc đáo này đã được Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam cấp bằng độc quyền sáng chế.

Theo tính toán sơ bộ, sản phẩm phụ gia đa năng nếu được sử dụng đại trà trên toàn quốc, sẽ giúp tiết kiệm được khoảng 2 triệu tấn nhiên liệu mỗi năm, tương đương lợi nhuận thu được khoảng trên 1 tỷ USD/năm. Bên cạnh đó, việc sử dụng đại trà phụ gia đa năng còn góp phần giảm đáng kể lượng phát thải khí ô nhiễm từ các hoạt động giao thông, vận tải, công nghiệp ở qui mô toàn quốc.

Trên cơ sở các kết quả đối với phụ gia FNT6VN, nhóm tác giả còn phát triến thêm chủng loại sản phẩm phụ gia ECOAL sử dụng cho nhiệt điện than và điện khí. "Công nghệ chế tạo phụ gia tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải hiện được nhà đầu tư định giá khoảng 20 triệu USD" - GS. TS. Vũ Thị Thu Hà cho biết.

Hiện tại, phụ gia đa năng FNT6VN đã từng bước được đưa vào thương mại hóa trên thị trường Việt Nam và thị trường quốc tế. Cụ thể, KeyLab PRT đã đưa bộ phụ gia FNT6VN và ECOAL vào ứng dụng thử nghiệm tại Nhà máy Xi măng Tân Thắng. Theo đó, phụ gia FNT6VN được sử dụng để pha với nhiên liệu lỏng dùng cho quá trình sấy lò nung clinker, trong khi phụ gia ECOAL được sử dụng tại lò phân hủy và lò nung clinker trong quá trình sản xuất clinker. Kết quả là, cả hai chế phẩm đã mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và môi trường thực sự nổi trội.

"Sử dụng phụ gia FNT6VN, với tỷ lệ là một lít FNT6VN pha với 40 tấn nhiên liệu lỏng, không những cho phép quá trình sấy lò nung clinker vận hành ổn định, mà còn giúp tiết giảm 11-12% suất tiêu hao nhiên liệu so với trường hợp không sử dụng phụ gia. Đặc biệt, nhờ sử dụng phụ gia FNT6VN, phương án đốt 100% nhiên liệu thay thế (nhiên liệu FIO, một phân đoạn chưng cất trung gian, được sử dụng làm nhiên liệu - có chi phí thấp hơn rất nhiều so với dầu diesel) đã được thực hiện thành công. Trước đây, phương án đốt 100% dầu FIO không thể thực hiện được do dầu có độ nhớt cao, khó bắt cháy, khó nâng nhiệt sấy theo biểu đồ. Theo báo cáo của doanh nghiệp, sau khi đã trừ chi phí phụ gia, chi phí nhiên liệu cho sấy lò đã tiết giảm được 1,8 tỷ đồng/năm" - GS. TS. Vũ Thị Thu Hà thông tin thêm.

Có thể thấy, công trình có ảnh hưởng lớn trong xã hội nhờ phát triển được các sản phẩm mới, tiên tiến, an toàn và giảm khí thải ô nhiễm cho mọi hoạt động giao thông, vận tải và công nghiệp. Đồng thời, thể hiện khả năng tự phát triển và làm chủ các công nghệ tiên tiến của các nhà khoa học trong nước, khẳng định vai trò của khoa học và công nghệ, cụ thể là trong việc phát triển các công nghệ và sản phẩm an toàn với môi trường, với sức khỏe cộng đồng.