Công nghệ sản xuất điện từ biogas pdf

Công nghệ sản xuất điện từ biogas

Một nghiên cứu thành công của GS-TSKH
Bùi Văn Ga (giám đốc ĐH Đà Nẵng) cùng
các cộng sự ở khoa cơ khí giao thông
(Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng) và Trung
tâm Nghiên cứu bảo vệ môi trường (ĐH Đà
Nẵng) đã giúp các chủ trang trại chăn nuôi
ở Đà Nẵng, Gia Lai, Thái Nguyên… tận
dụng biogas làm nhiên liệu thay thế xăng
dầu chạy động cơ để biến thành điện năng
phục vụ chăn nuôi và góp phần bảo vệ môi
trường.
Đó là bộ phụ kiện vạn năng lắp vào các động
cơ để nguồn biogas luôn ổn định, làm tốc độ
động cơ không thay đổi nên tạo ra nguồn điện
ít biến đổi. Đặc biệt, với bộ phụ kiện này thì
động cơ linh hoạt chuyển đổi nhiên liệu sử
dụng từ dầu mỏ sang biogas và ngược lại.
Tiết kiệm điện năng
Anh Lê Quang Tuất, công nhân trại nuôi heo
Lê Xuân Thủy ở thôn An Ngãi Đông, xã Hòa
Sơn, huyện Hòa Vang (Đà Nẵng) nói: “Sử
dụng hệ thống này cũng đơn giản lắm. Mình
chỉ cần quay máy nổ, sau đó động cơ tự khóa
đường dẫn dầu và mở khóa dẫn biogas vào là
xong”. Chờ cho máy nổ, anh Tuất liền mở
khóa đưa biogas vào động cơ thay dầu diesel.
Động cơ được nối với máy xay xát, và trong
một giờ đồng hồ anh Tuất đã xay xong một tạ
ngô làm thức ăn cho heo. Sau đó, anh chuyển

dây cu roa động cơ nối sang máy phát điện.
Ổn áp chỉ 220 V. Tất cả bóng đèn trong trang
trại được bật lên sáng quắc.
Máy bơm nước, hệ thống nước làm mát trên
mái nhà chạy bằng điện cũng được anh vận
hành để tưới mát cho đàn heo. Cùng lúc, máy
phát điện bằng nhiên liệu biogas thay xăng
cũng được anh khởi động để công nhân trang
trại xem tivi, chạy tủ lạnh… Trang trại này nuôi
trên 200 con heo, mỗi ngày thải ra khoảng một
tấn phân. Lúc trước trang trại xử lý bằng việc
bón cho cây cối xung quanh nên tạo ra mùi hôi
thối. Nhưng hơn một năm nay, phân được
đưa vào hai hầm biogas (mỗi hầm có diện tích
100m
2
) để biến thành nhiên liệu đốt và chạy
động cơ. Anh Tuất cho biết: “Trước đây mỗi
tháng chúng tôi phải trả hơn 800.000 đồng
tiền điện, nhưng từ khi có máy phát điện
biogas thì trả chưa tới 40.000 đồng”. Chị Lê
Thị Kim Thu, phụ trách trại, nhận xét: “Sử
dụng động cơ diesel chuyển đổi sang dùng
biogas phát điện, chúng tôi đã sử dụng tối đa
biogas nên không còn rò rỉ ra môi trường”.
Tương tự, trang trại “nuôi gà lạnh” Hòa Phú
đóng tại thôn Sơn Phước, xã Hòa Ninh (huyện
Hòa Vang) của Công ty TNHH Đức Nghĩa nuôi
42.000 con gà, lượng phân thải ra mỗi ngày
gần 4 tấn. Bằng hệ thống vệ sinh tự

động phân được chuyển vào bốn hầm biogas
để biến thành nhiên liệu đun nấu và cung cấp
nhiên liệu máy nổ loại D30 để chạy máy phát
điện ba pha có công suất 20kWh và máy xay
xát thức ăn cho gà. Ông Nguyễn Văn Ba, giám
đốc Công ty TNHH Đức Nghĩa phân tích: “Từ
khi sử dụng phân làm biogas chúng tôi đã xử
lý dứt điểm tình trạng ô nhiễm. Còn công nhân
không còn dùng củi để nấu nướng”. Về kinh
tế, ông Ba khẳng định đã thay thế được 50%
nguồn điện lưới thắp sáng, chạy máy xay xát,
bơm nước, phục vụ điện sinh hoạt cho công
nhân “Thay vì trả khoảng 7-8 triệu đồng tiền
điện một tháng trước đây thì nay chúng tôi chỉ
phải trả 3-3,5 triệu đồng tiền điện”, ông nói.
Theo GS-TSKH Bùi Văn Ga, đến nay đã có
trên 100 trang trại ứng dụng thành công bộ
phụ kiện này. Đầu năm 2009, trong chương
trình “Go Green - hành trình xanh”, Công ty
ôtô Toyota VN cũng đang phối hợp với ĐH Đà
Nẵng hỗ trợ các trang trại khác triển khai lắp
đặt bộ phụ kiện này nhằm mục đích bảo vệ
môi trường.
Bảo vệ môi trường
Hệ thống biogas biến thành điện trải qua các
công đoạn: biogas sau khi qua bình lọc để lọc
khí độc H
2
S và khí CO
2

(làm giảm trị biogas)
được dẫn vào túi chứa để biogas luôn được
đảm bảo trước khi dẫn vào động cơ thay thế
nhiên liệu dầu mỏ. “Thành công của chúng tôi
là tạo ra bộ phụ kiện vạn năng để làm nguồn
biogas cung cấp cho động cơ luôn ổn định, vì
vậy tốc độ động cơ không thay đổi nên nguồn
điện được tạo ra dao động từ 210V-230V –
GS Bùi Văn Ga giải thích – Bộ phụ kiện này có
thể lắp được trên các động cơ có công suất từ
1kW đến vài trăm kW. Đặc biệt động cơ vẫn
chuyển đổi sang chạy bằng nguyên liệu dầu
mỏ bình thường nếu hết biogas, nên hầm
biogas dù nhỏ cũng ứng dụng được”.
Bộ phụ kiện vạn năng này áp dụng thay thế
cho hệ thống cung cấp nhiên liệu cho hai động
cơ biogas/xăng và biogas/diesel. Hiện khoa
cơ khí giao thông (Trường ĐH Bách khoa Đà
Nẵng) sản xuất để ứng dụng thử nghiệm với
giá 2-3 triệu đồng/bộ.
Theo GS Bùi Văn Ga, hiện mỗi năm VN sản
sinh ra khoảng 4 tỷ m
3
biogas, chủ yếu sử
dụng để đun nấu nên biogas thừa và thải ra
môi trường. Với mức độ gây hiệu ứng nhà
kính của khí CH
4
(thành phần chủ yếu của
biogas) cao gấp 23 lần so với khí CO

2
, việc
tận dụng biogas làm nhiên liệu phát điện là rất
cần thiết nhằm giảm phát thải chất khí gây
hiệu ứng nhà kính và tiết kiệm nhiên liệu hóa
thạch cho quốc gia.
Với các bộ phụ kiện này, động cơ có thể biến
1m
3
biogas thành 1kWh điện, tiết kiệm được
0,4 lít dầu diesel và góp phần giảm phát thải
1kg CO
2
vào khí quyển. “Nếu áp dụng công
nghệ này mỗi năm nước ta có được 4 tỷ kWh
điện từ biogas, bằng 10% năng lượng điện
bằng nhiên liệu thay thế, tiết kiệm 1,6 tỷ lít
dầu; giảm 4 triệu tấn CO
2
(1,5 triệu tấn khí
carbon) thải vào môi trường, tương đương
giảm 6,5% so với mức thải hiện nay là 24 triệu
tấn carbon trong một năm” - GS-TSKH Bùi
Văn Ga kết luận.