Thứ Năm ngày 08/12/2022 Chào mừng bạn đến với Cổng thông tin điện tử Khoa học và Công nghệ Quảng Trị Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Công nghệ - Sản phẩm
Cập nhật: Thứ Ba, ngày 20/9/2022

Sáng chế thành công thiết bị làm sạch khí biogas
Với mục tiêu thu hồi khí sinh học để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo sạch, dễ dàng kiểm soát, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị làm sạch khí sinh học. Thiết bị có khả năng thu hồi hoàn toàn lượng khí tạp hỗn hợp gồm H2S, CO, CO2 và đáp ứng các tiêu chuẩn để chạy máy phát điện theo tiêu chuẩn đăng ký của châu Âu (ISO 9001-2015). Nhóm nghiên cứu đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp bằng độc quyền sáng chế số 1-0032321 năm 2021 cho thiết bị này.
Thiết bị được lắp đặt tại Công ty CP bia Sài Gòn - Miền Trung (TP Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk).

Lợi ích từ khí sinh học

Khí sinh học (biogas) đang ngày càng được thế giới công nhận là một nguồn năng lượng tái tạo hữu ích đóng góp vào việc cung cấp năng lượng toàn cầu. Lượng khí này sinh ra từ quá trình phân giải các chất hữu cơ trong môi trường không có oxy hay còn được gọi là phân giải yếm khí trong các nhà máy xử lý nước thải, trang trại chăn nuôi, bãi chôn lấp. Thành phần khí sinh học bao gồm khí mêtan (CH4), dioxit cacbon (CO2) và một phần nhỏ các khí khác như hydro (H2), monoxit cacbon (CO), nitơ (N2)… Khí sinh học tự nhiên tạo ra nguồn khí đốt nhờ có hàm lượng CH4 lên tới 70%, 30-40% còn lại là CO2 và một lượng nhỏ khí tạp N2, H2, CO.

Khí sinh học đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho con người như tạo nguồn khí đốt sử dụng để đun nấu; làm đèn thắp sáng, sưởi ấm cho gia súc vào mùa đông; chạy máy phát điện... Tuy nhiên, để có thể dùng khí sinh học phục vụ đốt phát điện thì bắt buộc phải xử lý được một trong những loại khí sinh ra từ quá trình phân hủy đó là H2S (khí gây mùi trứng thối). H2S có tính axit yếu, khả ăn mòn cao, nếu không được làm sạch thì khi chạy trong máy phát điện H2S sẽ ăn mòn và làm hỏng các chi tiết máy. Hiện nay, các nghiên cứu ở trong nước vẫn chưa giải quyết được vấn đề này do đó làm hạn chế việc ứng dụng khí sinh học vào đời sống thực tế.

Thiết bị làm sạch khí sinh học

Để làm sạch khí sinh học, trước đây các nhà khoa học trong nước mới chỉ tập trung nghiên cứu xử lý theo các công nghệ làm sạch đơn giản như sử dụng phôi sắt, vật liệu bentonit, bùn đỏ hay các dung dịch như NaOH, Na2COđể hấp thụ dòng hỗn hợp khí sinh học đầu vào. Các phương pháp truyền thống này thường có hiệu suất làm sạch không cao, tính cơ động thấp và khó thực hiện ở quy mô lớn. Ngoài ra, khi lọc bằng vật liệu bentonit hay diatomit thì phải chuẩn bị vật liệu rất lâu. Đặc biệt khi bão hòa, các vật liệu này rất dễ bong và đi theo dòng khí vào động cơ, do vậy phải chế tạo thêm bộ lọc nhiên liệu, khiến cho chi phí vận hành tốn kém và phức tạp. Phần lớn lượng khí tạp như H2S, SO2, CO2, xilosan trong khí sinh học chưa được làm sạch đúng mức nên chất lượng nhiên liệu cũng không đảm bảo, gây hư hại cho động cơ và ăn mòn các thiết bị. Đồng thời, phương pháp xử lý khí sinh học theo phương pháp truyền thống còn tốn nhiều diện tích, chất lượng đầu ra của khí hạn chế, ảnh hưởng tới quá trình tiêu thụ nhiên liệu.

Khắc phục các vấn đề trên, thiết bị do các nhà khoa học của Viện Công nghệ Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) phát triển hoàn toàn mới khi sử dụng dung dịch kiềm Kali hydroxide (KOH) để hấp thụ khí H2S thành muối K2CO3. Bên cạnh đó, thiết bị được gắn thêm động cơ biến tần để có thể điều chỉnh tốc độ quay ly tâm và van để điều chỉnh lưu lượng khí. Khi thiết bị quay ly tâm tốc độ cao thì dung dịch hấp thụ sẽ văng tỏa ra hai bên thành và tiếp xúc với dòng khí sinh học đi vào nhiều hơn, nhờ đó tăng khả năng xử lý khí. Đây chính là điểm khác biệt cơ bản so với các phương pháp truyền thống.

Thiết bị làm sạch khí sinh học của nhóm nghiên cứu bao gồm hai phần chính là bồn chứa dung dịch và ống dẫn khí sinh học. Trong đó, bồn chứa dung dịch hấp thụ của thiết bị được trang bị máy khuấy; ống dẫn dung dịch hấp thụ vào được nối thông với cửa dẫn dung dịch hấp thụ ra. Cụ thể, sau khi khí sinh học được đưa qua ống dẫn, bơm sẽ phun dung dịch hấp thụ vào trong lòng ống và quay, khiến cho các giọt dung dịch chuyển động ly tâm và phân tán vào trong khối bùi nhùi thép. Nhờ đó, các giọt dung dịch KOH sẽ tiếp xúc với khí sinh học từ bên ngoài đi vào và phản ứng để hấp thụ các khí tạp như H2S, CO2, từ đó làm sạch dòng khí. Nhờ tốc độ ly tâm cao, dung dịch hấp thụ không bị kéo theo dòng khí chuyển động mà vẫn loại bỏ được các khí tạp, đồng thời giữ cho dòng khí sau xử lý có độ ẩm thấp.

Nhóm nghiên cứu đã lắp thêm các cảm biến để kiểm tra độ pH của dung dịch hấp thụ, giúp thiết bị có thể vận hành một cách tự động, dễ dàng. Bản chất của thiết bị này là quá trình chuyển khối, hay nói cách khác là quá trình di chuyển vật chất từ pha khí sang pha lỏng. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng đã sáng chế hệ thống loại bỏ muối cặn hình chữ Y nhằm đưa cặn muối ra khỏi dung dịch hấp thụ, tránh làm tắc nghẽn đường ống và đầu phun, giảm thiểu tác động xấu cho bơm dung dịch.

Thiết bị thu hồi khí sinh học do nhóm nghiên cứu chế tạo.

Để kiểm tra mức độ chính xác của thiết bị trong thực tế, nhóm nghiên cứu đã lắp đặt thử nghiệm tại Công ty CP bia Sài Gòn - Miền Trung, tại TP Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk. Kết quả cho thấy, các mẫu khí sau khi làm sạch hoàn toàn không chứa hỗn hợp khí H2S và CO. Đặc biệt, khí CO2 cũng được xử lý nhờ quá trình tương tác với dung dịch hấp thụ, khí sinh học sau xử lý đáp ứng các tiêu chuẩn để chạy máy phát điện theo tiêu chuẩn của châu Âu (ISO 9001-2015). Ngoài ra, trong quá trình sử dụng dung dịch hấp thụ là KOH, sản phẩm thải bỏ sau quá trình xử lý của thiết bị sẽ bao gồm K2S, K2CO3. Đây là hai loại phân bón chứa hàm lượng Kali cao nhất hiện nay (K2O=68%), vừa giúp cung cấp Kali vừa cung cấp CO2 có lợi cho quá trình quang hợp và trao đổi chất của cây trồng. Phân bón chứa K2CO3 giúp tăng hàm lượng tinh bột trong cây có củ, thích hợp với đất chua và cây trồng không ưa gốc Clo (đặc biệt là sầu riêng).

Hiện nay, hệ thống xử lý do nhóm nghiên cứu lắp đặt ở Đắk Lắk có thể phát điện ở mức 20 kW/ngày. Nhóm cũng đang hợp tác với một công ty khác để triển khai hệ thống có quy mô xử lý khoảng 4.000 m3 khí/giờ, và xử lý tùy theo các thành phần khí thải do công ty yêu cầu. Đặc biệt, thiết bị của nhóm nghiên cứu có giá rẻ hơn 2-3 lần so với các thiết bị truyền thống và có hiệu suất xử lý cao. Thiết bị đã được Cục Sở hữu Trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp bằng độc quyền sáng chế số 1-0032321 năm 2021.

Bên cạnh ý nghĩa về kinh tế, khoa học và công nghệ, sản phẩm của nhóm nghiên cứu còn góp phần thực hiện Chiến lược quốc gia cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 của Thủ tướng Chính phủ theo Quyết định số 1978/QĐ-TTg ngày 24/11/2021 (trong đó có mục tiêu đến năm 2030 sẽ có 75% hộ chăn nuôi, trang trại được xử lý chất thải chăn nuôi và đến năm 2045 con số này là 100%). Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục phát triển thiết bị này để ứng dụng xử lý thành phần NH3 ở trong nước rỉ rác - một trong những loại hóa chất có độc tính cao, có thể gây hậu quả hết sức nghiêm trọng cho tính mạng, sức khỏe của con người và môi trường; đồng thời, thực hiện mở rộng ứng dụng thiết bị xử lý khí thải trong các ngành xi măng, thép...

https://vjst.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
IMIS 2.0: Giải pháp đột phá phục vụ công tác quản lý đầu tư xây dựng (08/12/2022)
Thiết bị đo sức khỏe tôm qua lực bật (08/12/2022)
Hoàn thiện công nghệ và quy trình sản xuất sữa gạo lứt giàu protein ở quy mô công nghiệp (05/12/2022)
Hệ thống nuôi trồng thủy sản trong nhà (28/11/2022)
VPI-Mlogs: Ứng dụng học máy cho lĩnh vực địa vật lý giếng khoan trên nền tảng website (25/11/2022)
SMART PHARMA 5.0 - Giải pháp tối ưu cho ngành dược phẩm (17/11/2022)
Trạm bả diệt mối hiệu quả cao, không hại môi trường (10/11/2022)
Thiết bị rung siêu âm ứng dụng trong ngành đúc kim loại (09/11/2022)
Hệ thống bản đồ cảnh báo rủi ro sử dụng cảm biến năng lượng thấp và ảnh viễn thám (08/11/2022)
Máy sấy vi sóng A&D: Giải bài toán chất lượng và chi phí (08/11/2022)
Tấm lọc xử lý hơi độc bằng carbon nano dùng trong mặt nạ phòng hóa (02/11/2022)
Giải pháp "số hóa" thiết bị đo lường nước trên nền tảng đồng hồ cơ truyền thống (02/11/2022)
Vi khuẩn quang hợp làm sạch ao nuôi tôm, cá (24/10/2022)
Tấm lọc xử lý hơi độc bằng carbon nano dùng trong mặt nạ phòng hóa (24/10/2022)
Giải pháp "số hóa" thiết bị đo lường nước trên nền tảng đồng hồ cơ truyền thống (24/10/2022)
Sinh viên làm chế phẩm sinh học từ lá bàng khô (21/10/2022)
Khung cố định ngoài linh hoạt cho điều trị gãy xương (19/10/2022)
Đưa công nghệ lọc nước siêu tinh khiết vào phòng thí nghiệm (19/10/2022)
Xử lý nước nuôi tôm bằng công nghệ điện hóa - siêu âm kết hợp (19/10/2022)
Thiết bị la bàn điện tử (13/10/2022)
Tilaso: Nền tảng triển lãm trên không gian số (12/10/2022)
Tiềm năng lớn từ nắp hố ga vật liệu composite SMC cải tiến bằng Bakelite có nguồn gốc biến tính dầu điều (06/10/2022)
Giải pháp "số hóa" thiết bị đo lường nước trên nền tảng đồng hồ cơ truyền thống (06/10/2022)
Ứng dụng Việt đầu tiên giám sát hành trình xe cứu thương (06/10/2022)
Aloxy: Thay cây xanh trong nhà (03/10/2022)
Sơn bức xạ RARE: Tăng cường khả năng làm mát ngày hè (03/10/2022)
Mẫu sinh phẩm đông khô để kiểm chuẩn xét nghiệm hóa sinh (03/10/2022)
NanoSalt với quy trình sản xuất muối giảm mặn (26/9/2022)
Máy ủ phân gà bồn đứng không cần men vi sinh hay gia nhiệt (23/9/2022)
TK Smart Vision Edu: Giải pháp quản lý thông minh dành cho trường học (22/9/2022)
Hệ thống trạm đo Carota tổng hợp xách tay TMB-02 và bộ quy trình minh giải tài liệu địa vật lý LOGINTER 2.0 (22/9/2022)
Tấm lọc xử lý hơi độc bằng carbon nano dùng trong mặt nạ phòng hóa (19/9/2022)
Hệ thống IoT giám sát và phát hiện nguồn phóng xạ thất lạc (12/9/2022)
Máy sấy chân không thanh long quy mô công nghiệp (09/9/2022)
ICO: Xu thế mới trong huy động vốn của doanh nghiệp khởi nghiệp công nghệ (06/9/2022)
Deep Signature: giải pháp chống hàng giả bằng xác thực tuyệt đối mã ID (06/9/2022)
Smart CRM 5.0: Giải pháp tự động hoá khai thác và quản lý data khách hàng toàn diện (31/8/2022)
Hệ thống chẩn đoán bệnh viêm quanh cuống răng dựa trên ảnh X-quang nha khoa (29/8/2022)
Mô hình học sâu scCAN: Hiệu quả hơn trong phân loại bệnh nhân ung thư (29/8/2022)
Máy tách sợi chuối - Đánh thức tiềm năng một loài cây quen thuộc (25/8/2022)
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tuyển nổi quặng kim loại màu kiểu Tankcell (23/8/2022)
Bộ sạc hai chiều với xe điện - Công nghệ giúp tăng cường hiệu quả năng lượng (23/8/2022)
Hệ thống đèn LED hỗ trợ đầy đủ quá trình nảy mầm của hạt (22/8/2022)
Chế phẩm cao chiết hỗ trợ tăng cường trí nhớ (18/8/2022)
Wareflex: Nền tảng cho thuê kho bãi đầu tiên ở Việt Nam (15/8/2022)
Thiết bị làm sạch khí sinh học (15/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo lò đốt rác thải tạo khí sạch (15/8/2022)
Máy loại bỏ tạp chất nông sản (12/8/2022)
Phát triển công nghệ Robot ứng dụng trong dây chuyền sản xuất phân bón vi sinh (11/8/2022)
Giống khoai lang KTB6 (11/8/2022)
Thông báo Về hướng dẫn hồ sơ, trình tự thực hiện hỗ trợ doanh nghiệp nhỏ và vừa trong lĩnh vực khoa học và công nghệ năm 2022

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc triển khai dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, mức độ 4 trong thực hiện thủ tục hành chính thuộc thẩm quyền giải quyết của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Chuyển giao công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ viên nén chuyên dùng cho cây lúa quy mô công nghiệp.
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thống kê truy cập
Số người online 1.535
Hôm nay 7.672
Hôm qua 6.323
Tất cả 7.723.189
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!