Biến chất thải thành tài nguyên: Mũi tên trúng nhiều đích

 
Thu hồi nhiệt thải giảm ô nhiễm tiết kiệm điện năng

 Lãng phí chất thải!

Công nghiệp là ngành tiêu hao nhiều năng lượng và gây ô nhiễm môi trường nhất. Các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, xi măng, thuỷ tinh, chế biến thực phẩm… đều có các lò đốt sử dụng than, dầu, ga hoặc điện năng để tạo ra nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, lượng nhiên liệu thật sự hữu ích thường chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số nhiên liệu bị đốt cháy. Điều này không những làm tăng giá thành sản phẩm của doanh nghiệp mà còn gây lãng phí tài nguyên và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường.

Đơn cử, ngành công nghiệp xi măng là một ngành tiêu hao năng lượng rất lớn, để sản xuất ra một tấn clinker theo công nghệ lò nung tiên tiến phải tiêu tốn 730.000 - 800.000 kcal, tương đương với 110 - 120kg than tiêu chuẩn, đồng thời thải ra ngoài không khí lượng khí thải rất lớn 2500 - 2800m3 ở nhiệt độ từ 350 - 3800C với nồng độ bụi trung bình 50mg/Nm3 gây ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính. Để sản xuất ra một tấn xi măng phải tiêu tốn 90 - 100Kwh điện. Trong khi đó, phần nhiệt thật sự góp phần tạo thành sản phẩm thường chỉ chiếm từ 5% - 30%. Phần lớn nhiệt năng còn lại đi theo khí thải, nước thải hoặc làm nguội máy… và thoát ra môi trường, góp phần làm Trái Đất nóng lên.

Nếu tận dụng triệt để nhiệt lượng sinh ra từ các quá trình đốt, lượng CO2 và SO2 cùng các chất khí độc hại do sản xuất công nghiệp sinh ra có thể giảm từ 50% - 80%. Với các thiết bị thu hồi nhiệt hiện đại người ta có thể tận dụng hầu hết nhiệt năng thải ra để đưa trở lại quá trình sản xuất.

Tái sử dụng và bảo vệ môi trường

Có thể khẳng định, nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một cao hơn, nhiều hơn, trong khi đó điện lại thiếu trầm trọng. Tốc độ phát triển các nhà máy điện chưa đáp ứng yêu cầu, thường chậm tiến độ, các nguồn nhiên liệu hóa thạch trở nên đắt đỏ, một số nguồn năng lượng đang bị bỏ phí hoặc sử dụng không hiệu quả. Đứng trước thực tế đó, Việt Nam đã có những đường lối chính sách rất cụ thể và chỉ đạo mạnh mẽ thực hiện tiết kiệm, sử dụng hiệu quả năng lượng, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên, quan tâm đầu tư cho lĩnh vực môi trường, nhất là các hoạt động thu gom, tái chế, sử dụng lại nguồn nhiệt thải.

Với ngành xi măng, việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp kỹ thuật sử dụng nguồn nhiệt thải để phát điện là việc làm cần thiết hơn bao giờ hết. Chính phủ cùng các Bộ, ngành và Tổng công ty Công nghiệp Xi măng Việt Nam đã có các văn bản chỉ đạo về chương trình tận dụng nhiệt khí thải phát điện trong các nhà máy xi măng.

Theo kế hoạch phát triển ngành công nghiệp xi măng Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030, tất cả các nhà máy xi măng với công suất 2.500 tấn clinker mỗi ngày trở lên phải được trang bị hệ thống thu hồi nhiệt khí thải WHR để tiết kiệm ít nhất 20% lượng điện tiêu thụ trong năm 2015. Đây là một động thái quan trọng trong việc thực hiện phát triển bền vững ngành công nghiệp xi măng Việt Nam.

Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 là một minh chứng điển hình cho việc áp dụng công nghệ biến khí thải thành điện năng. Theo đó, một hệ thống thiết bị trạm phát điện nhiệt khí thải công suất 2.950 kW do tổ chức phát triển nguồn năng lượng mới NEDO của Nhật trao tặng được lắp đặt vào dây chuyền xi măng hệ khô lò quay công suất clinker 3.000 tấn/ngày tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2.

Sau nhiều năm hoạt động, trạm phát điện nhiệt khí thải tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 đã phát ra 105 triệu kWh, mang lại lợi ích rõ rệt trên các phương diện kinh tế xã hội, tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường, làm giảm đáng kể giá thành sản xuất xi măng, hệ thống thiết bị của trạm phát điện làm việc ổn định, không ảnh hưởng tới sản xuất xi măng.

Từ chủ trương của Nhà nước và các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm, có thể nói, việc phải thiết lập hệ thống nhà máy tận dụng nhiệt khí thải để phát điện, nhằm phục vụ cho việc tái sản xuất trong ngành công nghiệp đang gặp khó khăn về vấn đề nguồn điện năng là cần thiết.