Sản xuất “than sinh học”

  • 21:56 ,07/12/2018

KHPTO - Nhóm nghiên cứu Huỳnh Phan Khánh Bình, Trường đại học xây dựng Miền Tây, Trương Thị Nga, Trường đại học Cần Thơ đã nghiên cứu than có nguồn gốc từ tràm, tre và vỏ trấu được tạo bằng phương pháp truyền thống nhằm phân tích và đánh giá tiềm năng sử dụng các loại than này như một loại than sinh học để có thể ứng dụng vào lĩnh vực môi trường.

So sánh tính chất cho thấy than được tạo bằng các phương pháp truyền thống có tính chất tương đương với than sinh học ở những nghiên cứu khác nhưng công nghệ sản xuất đơn giản, giá thành rẻ, có thể được ứng dụng trong việc cải tạo đất, qua đó cải thiện năng suất cây trồng, phù hợp với điều kiện sản xuất sẵn có tại Việt Nam.

Than sinh học là một sản phẩm giàu cacbon thu được do nhiệt phân sinh khối như rơm rạ, gỗ, phân động vật hoặc bất kỳ phụ phẩm nông nghiệp nào trong điều kiện ít hoặc không có oxy. Lợi ích của việc sử dụng than sinh học đã được chứng minh qua các nghiên cứu ứng dụng than sinh học để cải thiện chất lượng đất và năng suất cây trồng trên thế giới và Việt Nam. Tuy nhiên, tại Việt Nam, công nghệ sản xuất than sinh học còn hạn chế, sản lượng than sinh học tạo ra chưa đáp ứng được nhu cầu ứng dụng rộng rãi trên quy mô lớn. Một số nghiên cứu về sản xuất than sinh học ở Việt Nam chủ yếu sử dụng nguyên liệu trấu, rơm rạ và phụ phẩm nông nghiệp khác, ít có nghiên cứu về than được tạo từ cây thân gỗ.

Trong khi đó, tiềm năng cây thân gỗ ở nước ta là rất lớn, đặc biệt là trong các vườn cây ăn trái không còn khả năng thu hoạch ở đồng bằng sông Cửu Long, đây là nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc sản xuất than. Ngoài các loại cây ăn trái, tràm và tre cũng phân bố rất nhiều ở nước ta, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long. Mặt khác, nghề hầm than củi ở đồng bằng sông Cửu Long đã có từ rất lâu, hình thành các làng nghề. Nguyên liệu tạo than là các loại cây thân gỗ sẵn có tại địa phương.

Chính vì vậy, đánh giá tính chất của than sản xuất bằng phương pháp truyền thống để ứng dụng trong cải tạo môi trường, phù hợp với điều kiện sẵn có của nước ta là cần thiết.

Tràm được lột sạch vỏ, cưa thành đoạn dài 50 - 60 cm, tre cũng được cưa với kích thước như tràm. Đối với trấu chỉ cần để nguyên vỏ, không cần phải qua bước chuẩn bị vật liệu.

Đối với tràm, tre: được tạo bằng lò nung thủ công. Quá trình tạo than kéo dài từ 25 - 30 ngày. Tràm, tre được cho vào lò rồi bịt kín lò để quá trình tạo than xảy ra trong điều kiện yếm khí. Vật liệu cháy được đốt trong miệng đốt, tạo ra nhiệt lượng lớn vào bên trong lò, chuyển hóa nguyên liệu thành than. Sau khoảng 20 ngày sẽ ngưng quá trình đốt, để nguội tự nhiên từ 5 - 10 ngày rồi tiến hành thu than thành phẩm.

Đối với trấu: do đặc tính của trấu là vật liệu dễ cháy nên khi đưa vào lò nung thủ công dễ bắt lửa cháy, do đó than trấu trong nghiên cứu được tạo bằng phương pháp đốt trấu cải tiến. Phương pháp này dùng một ống sắt đặt ở giữa, tạo nhân nhiệt rồi đổ trùm trấu lên trên. Quá trình này không cho trấu tiếp xúc trực tiếp với lửa mà chỉ truyền hơi nóng để trấu thành than từ trong nhân nhiệt ra ngoài. Sau khi lớp trấu ngoài cùng chuyển thành màu đen thì tiến hành tưới nước để kết thúc quá trình cháy.

Nghiên cứu sản xuất than bằng các phương pháp và vật liệu khác nhau cho thấy mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Với phương pháp đốt trấu cải tiến, thời gian đốt từ 4 giờ đến 4 giờ 30 phút. Hiệu suất tạo than đạt 40%, một mẻ đốt được khoảng 40 - 50 kg trấu, lượng than trấu thu được sau mỗi mẻ đốt khoảng 16 - 20 kg.

Với phương pháp tạo than bằng lò nung thủ công, thời gian đốt khoảng 20 ngày, thời gian chờ nguội từ 5 - 10 ngày. Hiệu suất tạo than khoảng 30%, một lò có kích thước trung bình một lần đốt cho ra 10 - 11 tấn than.

Tính chất của các loại than trong nghiên cứu tương tự như các loại than sinh học được tạo bằng các lò đốt kỹ thuật. Loại nguyên liệu đã ảnh hưởng đến thành phần và tính chất của các loại than. Giá trị pH của các loại than đều từ mức trung tính trở lên, phù hợp cho sự phát triển của phần lớn cây trồng. Thành phần các chất của than trấu cao nhất trong ba loại than, đặc biệt là Silic. Than tre tuy có thành phần tương đương với than trấu nhưng EC của than cao, sẽ gây khó khăn cho sự phát triển của cây trồng nếu bổ sung vào đất, cần có biện pháp kỹ thuật để giảm ảnh hưởng xấu của than đến cây trồng trước khi sử dụng. Than tràm tuy có hàm lượng các chất không cao bằng 2 loại than còn lại, tuy nhiên giá trị pH và EC của loại than này phù hợp với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, có thể được ứng dụng bổ sung vào đất để làm tăng độ xốp, tạo môi trường thoáng khí ở rễ cây và giữ nước, chất dinh dưỡng cho cây trồng.

Tóm lại, kết quả nghiên cứu cho thấy than trấu có tính chất lý hóa tốt hơn 2 loại than tràm và tre.

Như Quỳnh
  • Hotline
    (028) 3920 1523
  • Email