Nhiên liệu chất lượng cao từ phế thải

Rác thải là một vấn đề lớn của Anh Quốc, đó là nhận xét của ông Andy Biffen, giám đốc công nghệ của tập đoàn ReEnergy. Chúng tôi đã quá lạm dụng việc chôn lấp rác thải. Trên phương diện tái chế và thu hồi năng lượng từ rác thải, Anh Quốc cũng đang đi sau rất nhiều nước EU khác".

Những mục tiêu do Châu Âu đề ra về tái chế và thu hẹp bãi chôn lấp là một thách thức lớn đối với nền công nghiệp xử lý rác thải của Anh Quốc cũng như nhiều nước Châu Âu khác, như Ailen, Hy Lạp và Bồ Đào Nha. Ở các nước này, hơn 70% chất thải rắn đô thị (MSW) được xử lý bằng phương pháp chôn lấp.

Tới năm 2020, lượng rác thải chôn lấp ở các nước EU phải giảm 35% so với năm 1995. Hiện nay, mỗi năm, Anh Quốc thải ra khoảng 35 triệu tấn chất thải rắn đô thị (MSW), khoảng 3/4 trong số đó được xử lí bằng phương pháp chôn lấp. Lượng MSW mỗi năm tăng khoảng 3%, hơi cao hơn mức tăng trưởng GDP, và được dự báo tăng gấp đôi vào năm 2020 (so với năm 1995). Chỉ có 17% rác thải gia đình được tái chế hoặc chế biến thành phân trộn.

Vì vậy, không chỉ Anh Quốc mà nhiều nước EU khác cũng cần phải thay đổi triệt để thực tiễn quản lý rác thải. Mục tiêu hàng đầu là tăng mức độ tái chế, thu hồi năng lượng và chế biến rác thải thành phân trộn.

Công ty môi trường Italia, Pirelli Ambiente đã phát minh một công nghệ mới (được cấp bằng sáng chế), có thể góp phần giải quyết các vấn đề quản lý rác thải ở Anh Quốc và các nước láng giềng. Với công nghệ này, chất thải rắn đô thị (MSW) được chuyển hóa thành nhiên liệu từ phế thải chất lượng cao (high - grade refuse - derived fuel - RDF), có thể sử dụng như một nguồn thay thế than trong các lò hơi công nghiệp, điển hình là trong các nhà máy nhiệt điện đốt than. Đây là một giải pháp bền vững góp phần giảm bớt lượng rác thải chôn lấp. Người Italia đang sử dụng công nghệ này và đang nhắm vào thị trường Anh Quốc thông qua một thỏa thuận với ReEnergy ở London.

Nhận thức rõ những cơ hội mà thị trường Anh Quốc đem lại, tháng 11 năm 2005, Pirelli Ambiente đã kí một thỏa thuận với ReEnergy cho phép ReEnergy sản xuất và bán RDF chất lượng cao theo công nghệ mới trên toàn Anh Quốc. Cũng theo thỏa thuận này, Pirelli sẽ gửi trợ lý kỹ thuật cho ReEnergy để hỗ trợ ReEnergy thăm dò các nguồn rác thải và triển khai xây dựng các nhà máy sản xuất nhiên liệu chất lượng cao từ phế thải (RDF) ở Anh Quốc.

Dựa trên những phân tích về thị trường Anh Quốc, Pirelli Ambiente và ReEnergy tin tưởng rằng họ có khả năng chuyển hóa tới 50% lượng MSW hằng năm ở Anh Quốc sang RDF chất lượng cao để sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện đốt than và các ngành công nghiệp khác (như lò nung xi măng). Điều này góp phần tăng sản lượng điện hằng năm thêm 9,6 TWh, và mỗi năm giảm khoảng 13 triệu tấn cacbon dioxit (CO­­­2) sinh ra từ các bãi chôn lấp.

Biffen nhận xét: Công nghệ mới này không những góp phần cải thiện việc quản lý rác thải, mà còn mang lại lợi ích chiến lược là giảm bớt lượng khí thải cacbonic sinh ra từ các bãi chôn lấp rác thải. Khi mà giá khí đốt đang leo thang, và các điều luật về khí thải ngày càng khắt khe hơn và các các nhà máy điện đốt than ngày càng chịu nhiều áp lực phải cải tiến thì việc sử dụng kết hợp RDF với than tỏ ra là một giải pháp hữu hiệu.

Sử dụng 1 tấn (RDF) nhiên liệu chất lượng cao từ phế thải đồng nghĩa với giảm khoảng 1,42 tấn cacbonic thải ra. Điều đó lý giải giá trị của nhiên liệu tái sinh này trên thị trường hiện nay và ở Italia nó đã được cấp giấy chứng nhận xanh. Chúng tôi hy vọng rằng nó cũng sẽ được công nhận như vậy tại Anh Quốc ".

Để RDF được công nhận như nó xứng đáng, ReEnergy đã phải tổ chức các cuộc vận động khá vất vả. Nhưng đây chỉ mới là một trong những trở ngại mà công ty phải đối mặt trong hành trình đưa công nghệ RDF chất lượng cao đến với toàn lãnh thổ Anh Quốc.

Trở ngại chính để ứng dụng nhiên liệu này lại nằm ở "Chỉ thị đốt rác thải của Châu Âu" (European Waste Incéneration Directive - WID) hiện chi phối sự vận hành của các nhà máy điện. Chỉ thị này đưa ra những tiêu chuẩn quy định lượng khí thải (khí sulfuro SO­2 và oxit nito NOx) nhằm hạn chế tác động tiêu cực của việc đốt rác thải tới môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nếu không thỏa mãn được những tiêu chuẩn này, các nhà máy điện không được phép đốt kết hợp bất cứ loại rác thải nào.

Biffen lưu ý rằng Chỉ thị này có hiệu lực từ cuối năm 2005, nhưng có thể sẽ được bãi bỏ vào năm 2016, khi mà những tiêu chuẩn của WID trùng hợp với "Chỉ thị nhà máy đốt lớn" ( Large Combustion Plant Directive - LCPD). Một số nhà máy ở Đức đã thỏa mãn những tiêu chuẩn trên và có thể tiếp tục đốt rác thải.

Nhiều nhà máy nhiệt điện than ở châu Âu đã bắt tay vào những dự án mới để thỏa mãn những đòi hỏi của LCPD, dựa trên công nghệ khử lưu huỳnh trong khói thải (FGD) và các công nghệ khác. Tuy nhiên, trong khi chờ đợi, ReEnergy vẫn tiếp tục vận động chính phủ Anh Quốc công nhận Pirelli RDF như một nhiên liệu, chứ không phải là chất thải.

Biffen nói: "RDF có thể có nguồn gốc từ rác thải, nhưng nó là nhiên liệu vì có nhiệt trị tương tự như than. Ở Italia, RDF cũng đã được phân loại như một nhiên liệu".

Công nghệ này của Pirelli đã được ứng dụng hơn hai năm tại một dự án ở Cuneo nằm ở miền Tây Bắc nước Italia. Tại đó, MSW của 54 đô thị đã được chuyển hóa thành 25.000 tấn RDF chất lượng cao mỗi năm. Nhiên liệu này sau đó được dùng để thay thế than trong một lò nung ximăng tại địa phương.

RDF được sản xuất từ phần khô của bã thải thu được sau khi xử lý MSW bằng phương pháp cơ sinh học (MBT). Cao su và chất dẻo không chứa clo được bổ sung vào để tăng nhiệt trị của nhiên liệu. RDF sau đó phải được nghiền vụn và trộn đều để có thể đốt kết hợp được trong các lò đốt than cám.

Công nghệ này đã được kiểm chứng trong một nhà máy nhiệt điện than lớn ở Anh Quốc. Ngoài ra, nó cũng được một số nhà sản xuất lò hơi, như Ansaldo và ABB thừa nhận, Cơ quan Năng Lượng và Môi trường Italia cũng thừa nhận. Nhiên liệu này có ưu điểm vượt trội so với các nhiên liệu RDF khác vì nó chứa hàm lượng clo thấp. Điều này cho phép nó sử dụng trong các lò hơi hoạt động ở áp suất rất cao mà không có nguy cơ bị ăn mòn. Biffen nhận xét: "Chúng tôi tin tưởng rằng nhiên liệu này có thể được đốt kết hợp với tỉ lệ lên tới 10% mà không có nguy hại về mặt cơ học cũng như giảm hiệu quả hoạt động". ReEnergy cũng tin tưởng rằng tro của nhiên liệu này không có hại.

ReEnergy dự kiến ký kết các hợp đồng dài hạn để tìm kiếm các nguồn rác thải và xây dựng các nhà máy sản xuất RDF chất lượng cao ở Anh Quốc. Một cách lý tưởng, các nhà máy này có thể nằm trong các nhà máy điện ở gần các nguồn rác thải. Năm 2005, ReEnergy đã có ý định thử nghiệm nhiên liệu này tại một nhà máy điện đốt than ở Anh Quốc. Tuy nhiên, kế hoạch này đã bị ngăn trở bởi lệnh cấm vận chuyển rác thải qua các biên giới (thử nghiệm này đòi hỏi Pirelli cung cấp 100 tấn RDF từ Italia chở sang). Và hiện nay, WID thậm chí cũng không cho phép tiến hành thử nghiệm này.

Biffen nói: "Trong tương lai, chúng tôi phải đưa những khách hàng triển vọng sang Itala để chứng kiến tận mắt công dụng của loại nhiên liệu này".

(Nguồn: TTQLNĐ)