Hải Phòng: Sản xuất viên nén rơm rạ theo mô hình tích hợp giảm phát thải

Từ phụ phẩm bị bỏ đi đến nguồn năng lượng sạch

Trong bối cảnh áp lực xử lý phụ phẩm nông nghiệp ngày càng lớn, việc tận dụng rơm rạ - vốn thường bị đốt bỏ sau thu hoạch đang trở thành bài toán cấp thiết đối với nhiều địa phương. Tại Hải Phòng, một hướng đi mới đã được mở ra khi Sở Khoa học và Công nghệ nghiệm thu đề tài “Hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình sản xuất viên nén rơm rạ”.

Hội nghị tư vấn đánh giá, nghiệm thu được tổ chức với sự tham gia của các nhà khoa học, chuyên gia và đại diện cơ quan quản lý. Đề tài do Hợp tác xã Vịnh Sáu chủ trì, ông Bùi Thanh Tùng, Chủ tịch Liên hiệp các Hội khoa học và kỹ thuật thành phố làm Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu.

Sau 16 tháng triển khai, đề tài không chỉ dừng lại ở nghiên cứu lý thuyết mà đã xây dựng được mô hình sản xuất thực tế, từng bước chứng minh tính khả thi trong việc biến rơm rạ thành nhiên liệu sinh học có giá trị.

Hoàn thiện công nghệ: Từ phòng thí nghiệm đến dây chuyền sản xuất

Điểm nổi bật của đề tài là quá trình hoàn thiện công nghệ sản xuất viên nén rơm rạ theo hướng đồng bộ, từ nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm đầu ra.

Ban chủ nhiệm đã tiến hành nghiên cứu tổng quan, đồng thời tập trung giải quyết các vấn đề cốt lõi như: Lựa chọn tỷ lệ phối trộn nguyên liệu, kiểm soát độ ẩm, kích thước và đặc biệt là phát triển hệ phụ gia giúp cải thiện chất lượng viên nén.

Một trong những đột phá quan trọng là nghiên cứu phụ gia giảm phát thải. Nhóm nghiên cứu đã xác định được các thành phần hóa học phù hợp như gốc Cl⁻, SO₄²⁻, PO₄³⁻, từ đó xây dựng quy trình phối trộn nhằm giảm thiểu khói và các khí độc hại như CO, SO₂ trong quá trình đốt.

Song song với đó, quy trình sản xuất phụ gia cũng được hoàn thiện, bao gồm các công đoạn sấy, nghiền, phối trộn đảm bảo độ mịn và độ ẩm tiêu chuẩn. Hệ thống thiết bị sản xuất phụ gia được thiết kế phù hợp với quy mô thử nghiệm, đạt năng suất khoảng 100 kg/ngày.

Ở quy mô lớn hơn, mô hình sản xuất viên nén rơm rạ được xây dựng với công suất lên tới 200 kg/giờ, tương đương khoảng 10 tấn sản phẩm thử nghiệm. Đây là bước tiến quan trọng, cho thấy khả năng mở rộng sản xuất trong thực tế.

Kết quả thử nghiệm: Chất lượng ổn định, hiệu quả rõ rệt

Sau ba lần thử nghiệm, các thông số kỹ thuật của viên nén rơm rạ cho kết quả khả quan. Tỷ lệ phối trộn tối ưu được xác định là 70% rơm và 30% mùn cưa, kết hợp với 4% chất kết dính.

Độ ẩm nguyên liệu được duy trì ở mức 13-14%, kích thước sau nghiền đạt 3-5mm, giúp viên nén có độ bền cơ học cao và cháy ổn định. Đáng chú ý, việc bổ sung phụ gia không chỉ cải thiện chất lượng cháy mà còn giảm đáng kể lượng khói và khí thải độc hại.

Các thử nghiệm trong lò hơi công nghiệp cho thấy, nồng độ bụi và khí thải giảm rõ rệt so với việc đốt rơm rạ truyền thống. Điều này mở ra triển vọng sử dụng viên nén như một nguồn nhiên liệu thay thế thân thiện với môi trường.

Không chỉ dừng lại ở yếu tố kỹ thuật, đề tài còn chứng minh được hiệu quả kinh tế của mô hình.

Theo tính toán, chi phí sản xuất một tấn viên nén vào khoảng 2,294 triệu đồng, trong khi giá bán dự kiến đạt 2,8 triệu đồng/tấn. Mức chênh lệch hơn 500.000 đồng/tấn mang lại lợi nhuận đáng kể.

Với sản lượng khoảng 220 tấn/năm, lợi nhuận ròng ước đạt trên 113 triệu đồng/năm. Đây là con số đủ sức hấp dẫn để thu hút các hợp tác xã, doanh nghiệp nhỏ tham gia đầu tư.

Ngoài ra, đề tài còn đào tạo được 5 kỹ thuật viên có khả năng vận hành dây chuyền sản xuất, góp phần hình thành nguồn nhân lực tại chỗ - yếu tố then chốt để phát triển bền vững.

Ông Nguyễn Văn Huy, một nông dân tại xã Vĩnh Bảo chia sẻ:
‎“Trước đây, sau mỗi vụ gặt, rơm rạ nhiều quá không biết làm gì, đành đốt bỏ, khói bay mù mịt, vừa ô nhiễm vừa bị nhắc nhở. Nếu có đơn vị thu mua làm viên nén thì người dân chúng tôi rất ủng hộ.”

Theo nhiều hộ nông dân, việc tận dụng rơm rạ không chỉ giúp giảm ô nhiễm mà còn tạo thêm nguồn thu nhập phụ. Nếu mô hình được triển khai rộng, người dân hoàn toàn có thể tham gia vào chuỗi cung ứng nguyên liệu.

Đánh giá về đề tài, một chuyên gia trong lĩnh vực năng lượng sinh học nhận định: ‎“Viên nén rơm rạ là hướng đi phù hợp với xu thế chuyển đổi năng lượng hiện nay. Điểm đáng ghi nhận là nhóm nghiên cứu đã giải quyết được bài toán phát thải - vốn là hạn chế lớn của sinh khối”.

Theo đó, nếu tiếp tục tối ưu công nghệ và tiêu chuẩn hóa sản phẩm, viên nén rơm rạ hoàn toàn có thể cạnh tranh với các loại nhiên liệu sinh học khác như viên nén gỗ.

Đại diện cơ quan quản lý khoa học và công nghệ thành phố cho biết, kết quả của đề tài là cơ sở quan trọng để xem xét triển khai ở quy mô lớn hơn.

Tuy nhiên, Hội đồng nghiệm thu cũng yêu cầu Ban chủ nhiệm tiếp tục hoàn thiện báo cáo, bổ sung tài liệu tham khảo, làm rõ mô hình tổ chức sản xuất, nhân lực và mặt bằng triển khai.

“Chúng tôi kỳ vọng mô hình này sẽ được nhân rộng tại các địa phương có sản lượng rơm rạ lớn, góp phần giảm thiểu ô nhiễm và phát triển kinh tế xanh,” đại diện Hội đồng nhấn mạnh.

Bài toán môi trường: Giảm áp lực từ rơm rạ

Theo thống kê, mỗi năm khu vực đồng bằng Bắc Bộ phát sinh hàng triệu tấn rơm rạ. Phần lớn trong số này bị đốt bỏ ngay tại ruộng, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng.

Việc chuyển hóa rơm rạ thành viên nén nhiên liệu không chỉ giúp giảm phát thải mà còn tận dụng hiệu quả nguồn tài nguyên sẵn có. Đây là một mắt xích quan trọng trong mô hình kinh tế tuần hoàn - nơi chất thải của quá trình này trở thành đầu vào của quá trình khác.

Trong bối cảnh giá năng lượng truyền thống biến động, nhu cầu sử dụng nhiên liệu sinh học đang gia tăng. Viên nén rơm rạ có thể được sử dụng trong các lò hơi công nghiệp, nhà máy chế biến hoặc thậm chí xuất khẩu.

Với lợi thế nguồn nguyên liệu dồi dào và chi phí sản xuất cạnh tranh, Hải Phòng hoàn toàn có thể trở thành một trong những địa phương đi đầu trong lĩnh vực này.

Việc hoàn thiện công nghệ và xây dựng mô hình sản xuất viên nén rơm rạ tại Hải Phòng không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn sâu sắc.

Từ một phụ phẩm bị xem là “rác thải”, rơm rạ đang được nâng tầm thành nguồn năng lượng sạch, góp phần giải quyết đồng thời hai bài toán: Phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.

Nếu được tiếp tục đầu tư và nhân rộng, mô hình này có thể trở thành một mắt xích quan trọng trong chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững và kinh tế xanh của Việt Nam trong những năm tới./.