Giới thiệu công nghệ

Chương 12 của tài liệu kỹ thuật này tập trung vào công nghệ sản xuất và loại bỏ tạp chất trong khí sinh học, một lĩnh vực quan trọng trong ngành năng lượng tái tạo tại Việt Nam. Công nghệ này chủ yếu chuyển hóa chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí thành khí sinh học, giàu methane (CH₄) và carbon dioxide (CO₂), được sử dụng trong sản xuất nhiệt và điện hoặc chuyển đổi thành biomethane.

Đặc điểm kỹ thuật

Các nhà máy khí sinh học công nghiệp thường sử dụng thiết bị phản ứng khuấy liên tục (CSTR) để xử lý sinh khối có thể bơm được, như bùn và chất thải công nghiệp ướt. Những nhà máy này hoạt động với nhiệt độ từ 35-40°C (phân hủy ưa ấm) hoặc 50-55°C (phân hủy ưa nhiệt). Đối với các nhà máy có hệ thống loại bỏ tạp chất, nhiệt thừa từ hệ thống này được sử dụng để gia nhiệt cho bể phân hủy.

So sánh các loại sinh khối, hiệu suất chuyển đổi từ sinh khối thành khí sinh học khác nhau tùy thuộc vào loại nguyên liệu và thời gian lưu thủy lực (HRT). Ví dụ, rơm có hiệu suất chuyển đổi 55%, trong khi củ cải đường đạt 77%.

Loại sinh khối	Hàm lượng DM	Tỷ lệ VS	Năng lượng đầu vào (GJ/tấn VS)	Năng lượng khí đầu ra (GJ/tấn VS)	Hiệu suất chuyển đổi
Rơm rạ	85%	95%	17,4	9,5	55%
Ngô	31%	95%	17,5	11,6	66%
Củ cải đường	18%	95%	17,1	13,2	77%

 

Công nghệ loại bỏ tạp chất trong khí sinh học bao gồm các phương pháp như loại bỏ amin, rửa khí, tách màng và hấp thụ áp suất chuyển đổi (PSA). Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, ví dụ, loại bỏ amin có hiệu quả cao nhất về mặt giữ lại khí methane nhưng yêu cầu nhiệt độ cao từ 120-150°C để tái tạo amin.

Ứng dụng tại Việt Nam

Hiện tại, công nghệ này chưa được triển khai rộng rãi tại Việt Nam, và chưa có mạng lưới cung cấp khí để hỗ trợ việc sử dụng biomethane. Tuy nhiên, với tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo, công nghệ này có thể sẽ được áp dụng nhiều hơn trong tương lai.