Đốt trấu không khói

Việc đốt trấu nơi các lò gạch và cơ sở công nghiệp ở nhiều địa phương nay bị cấm, nhưng không phải là phủ nhận giá trị năng lượng của nó. Vỏ trấu cho nhiệt lượng vào hàng cao đến gần 15MJ tức 3.585kcal mỗi kg, lại có sẵn quanh năm và là phụ phẩm quan trọng của nền nông nghiệp lúa gạo. Không đốt, trấu chất đầy đồng ruộng hoặc trôi theo nước thành dòng sông trấu!

Vấn đề của việc đốt trấu là tạo ra khói, bụi và tro làm hại đến đất, nước, không khí và hoa màu của nhiều vùng dân cư như Sa Đéc (Đồng Tháp) hay Châu Thành (An Giang). Ở các nước khác người ta không cấm mà còn khuyến khích sử dụng trấu bằng cách chỉ dẫn nông dân làm bếp không khói và các cơ sở công nghiệp nông thôn khí hóa trấu để đốt lò thay cho điện, gas hay than, củi.

Kiểu đốt trấu truyền thống tạo ra khói mang theo đến 55% nhiệt lượng. Tổ hợp khói gồm 3 chất không cháy là hơi nước (H₂O), khí ni-tơ (N₂), khí carbonic (CO₂) và 8 chất cháy là methanol (CH₃OH), nhựa than (C_xH_yO), acetone (CH₃COCH₃), acid acetic (CH₃COOH), carbon monoxide (CO), khí hy-drô (H₂), khí mê-tan (CH₄) và bụi than (C). Chưa hết, hiệu suất sử dụng nhiệt của kiểu đốt cũ này ít khi vượt quá 9-10%, một sự phí phạm lớn!

Kỹ thuật đốt trấu không khói nhằm dùng hết năng lượng thoát ra từ khói và nhờ đó hạn chế ô nhiễm. Các thành phần cháy sẽ phản ứng ngay trong lò để tổ hợp lại thành hơi nước và khí carbonic trong khi phóng thích ra lượng sức nóng rất lớn. Hiện nay nước ta đã có khá nhiều kiểu bếp không khói, một số đã được công bố trên các báo đài. Nhưng ngành ngân hàng vẫn chưa vào cuộc để thúc đẩy quá trình sản xuất nhằm giúp cho mỗi nhà có một bếp lò vừa hợp vệ sinh, vừa tiết kiệm chất đốt.

Nhiều bếp đốt trấu không khói gọi là bếp hơi trấu đạt đến hiệu suất gần 30%. Ở miền Nam nhiều lò sấy lúa dùng bộ khí hóa (gasifier) vỏ trấu hai buồng do các cơ sở cơ khí địa phương sản xuất. Tính toán sơ bộ cho thấy hiệu suất khí hóa trong khoảng 55-60% với việc sử dụng 6-8kg trấu/giờ, tạo ra 10-12m³ khí gas và tổng nhiệt lượng 10.000-15.000kcal. Tuy vậy công suất sử dụng để sấy lại không cao, khoảng 4,5kW cho mẻ 6 tấn, điều này cho thấy cần thiết kế lại lò sấy để dùng hết năng lượng.

Kiểu đốt công nghiệp gọi là khí hóa vỏ trấu nay có khả năng thay thế khí hóa lỏng LPG vốn rất mắc mỏ. Một bộ khí hóa liên tục 1 buồng gọn nhẹ sử dụng 8,3kg trấu/giờ có thể tạo ra công suất 19kW, đạt đến hiệu suất 63% trong khi chỉ cần một người vận hành. Trấu được cho chảy xuống từ trên, gió cũng được bơm từ trên và tiến trình khí hóa diễn ra trong buồng phản ứng ở nhiệt độ thấp khoảng 117-205^oC, tạo ra dòng khói dày đặc trước khi chuyển hết thành gas ở đầu mỏ đốt.

Tro sinh ra trong buồng phản ứng là loại tro hoàn toàn đen xốp gọi là biochar, được đẩy ra bể tro nhờ luồng gió vốn giữ 3 chức năng là điều khiển quá trình khí hóa, làm mát buồng phản ứng, và vận chuyển tro ra không để tắc lò. Muốn có loại tro trắng không kết tinh hoạt tính cao để làm nguyên liệu công nghiệp người ta điều chỉnh tốc độ gió sao cho nhiệt độ trong buồng phản ứng lên cao trong khoảng 480-530^oC và không đạt đến nhiệt độ kết tinh silic trên mức 650^oC.

Việc phổ biến bếp đốt không khói và hướng dẫn sử dụng kỹ thuật khí hóa vỏ trấu sẽ rất có ích cho nông dân, nông nghiệp, nông thôn, một mặt khai thác hiệu quả một nguồn năng lượng tái tạo khổng lồ, mặt khác không để ô nhiễm môi trường mà thu thêm được lợi từ các tro đốt.