Than sinh học biochar

Biến bùn thải và phân trộn thành nhiên liệu sinh học

Cách đây 10 năm, bà Marisa Hernández, đồng sáng lập và CEO của công ty Ingelia, và hai đồng nghiệp, đã nỗ lực nghiên cứu để phát triển một quy trình sản xuất có khả năng biến các loại rác thải hữu cơ (như bùn thải và phân trộn) thành loại than sinh học (biochar). Sản phẩm tạo ra thành công ngoài mong đợi.

Loại than này cháy hoạt tính như than đá, nhưng điều đáng chú ý nhất đó là tuy tạo ra lượng nhiệt tương đương nhưng biochar không thải ra khí CO₂, và nồng độ các loại khí độc hại khác như là nitơ, lưu huỳnh và clo thấp hơn rất nhiều so với đốt than đá thông thường.

“Dưới điều kiện áp suất 20 bar và nhiệt độ 200ºC, chúng tôi khử nước cho các chất hữu cơ và chuyển hơi ẩm thành dạng lỏng. Nói cách khác, chúng tôi cô đặc đến 95% lượng chất đốt trong chất thải này”, CEO của công ty Ingelia cho biết.

Trong suốt quá trình biến đổi nhiệt hóa (cacbon hóa thủy nhiệt), các loại chất thải có hại như là nitơ, lưu huỳnh và clo, phần lớn đã bị chuyển vào trong chất lỏng tàn dư. Sau một quy trình xử lý kéo dài 8 giờ, kết quả thu được là một loại nhiên liệu có hình trụ rắn, khô, hoàn toàn có thể thay thế được các loại than đá hiện nay. 

Công ty Ingelia xử lý chất thải như là bùn thải bằng áp suất và nhiệt độ cao để tạo ra than sinh học. Ảnh: Shutterstock

Bà Marisa cũng nhấn mạnh, mùi khó chịu phát ra trong quá trình thủy phân sẽ được xử lý trong một kho kín, vì thế, hoàn toàn có thể đặt các nhà máy sản xuất than sinh học này gần khu dân cư.

“Loại than sinh học của chúng tôi tạo ra nhiệt lượng tương đương và cơ cấu đốt cháy như than đá bình thường. So với các nhà máy thực hiện quy trình ủ phân hay ủ khí biogas phải mất đến 30 ngày, thì thời gian thực hiện quy trình của chúng tôi chỉ mất có 8 tiếng”.

Công ty Ingelia đã ứng dụng quy trình sản xuất than sinh học này tại các nhà máy xử lý chất thải ở Tây Ban Nha, Anh và Italia. Thực tế, công ty quản lý rác thải lớn nhất Italia đã triển khai quy trình này ở nhà máy Tuscany giúp xử lý 80.000 tấn rác thải mỗi năm, và thị trấn Oostende của Bỉ cũng đang lên kế hoạch xây dựng một nhà máy với 4 lò đốt có công suất xử lý 20.000 tấn rác thải hữu cơ mỗi năm. 

Bà Marisa Hernández, đồng sáng lập và CEO của công ty Ingelia. Ảnh: EIT

Trở thành nguyên liệu sản xuất pin, polymer sinh học

Giải pháp mà công ty Tây Ban Nha này hướng đến là đạt được một phương pháp lưu trữ năng lượng sạch ở dạng sinh khối, tuy nhiên, không chỉ có vậy, loại than sinh học biochar còn có nhiều ứng dụng nữa.

Than sinh học còn có rất nhiều ứng dụng khác như sản xuất pin hoặc làm chất bón cho đất trồng  Ảnh: Flickr

Loại than này có thể được sử dụng để làm các loại pin, hay thậm chí là để sản xuất các loại vật liệu cụ thể như: các chất polymer sinh học dùng cho sản xuất các sản phẩm nhựa hoặc có thể là các chất thay thế cho than bùn, làm đất đai màu mỡ. 

 Năm 2017, công ty Ingelia đã đạt mức doanh thu 2,29 triệu USD và năm nay công ty đang hướng đến mục tiêu tăng lên 3,44 triệu USD và dự kiến sẽ đạt 107 triệu USD vào năm 2022.

Những đóng góp của Hernández trong quá trình phát triển loại than sinh học này tại Ingelia, đã được đề cử giải thưởng của Viện Sáng tạo và Công nghệ Châu Âu (EIT) giành cho các nhà khoa học nữ. Giải thưởng được công bố đầu tháng này tại hội nghị thường niên của Viện ở Budapest, Hungary