Mengubah sisa menjadi tenaga bersih: Penyelesaian teknologi untuk pembangunan luar bandar yang mampan

Dalam konteks peralihan tenaga dan pelaksanaan komitmen Net Zero, kumpulan penyelidik yang diketuai oleh Prof. Dr. Bui Van Ga (Universiti Sains dan Teknologi - Universiti Danang) telah menyiapkan projek "Modul pengeluaran elektrik bersambung grid berkapasiti kecil daripada sisa domestik dan pengeluaran di kawasan luar bandar", membawa hasil terobosan, kedua-duanya menyelesaikan masalah alam sekitar dan membuka prospek pembangunan tenaga bersih untuk kawasan luar bandar.

Menurut pasukan penyelidik, sisa isi rumah dan pengeluaran bukan sahaja membebankan alam sekitar tetapi juga sumber yang berharga jika dirawat dengan betul.

Pada masa ini, kebanyakan sisa pepejal selepas kitar semula masih perlu ditanam, menyebabkan pencemaran tanah dan air, pelepasan gas rumah hijau (CH₄, CO₂) dan pembaziran sumber. Sementara itu, tenaga biojisim dinilai mempunyai potensi besar, menduduki tempat keempat selepas arang batu, minyak dan gas. Jika ditukar kepada bahan api syngas untuk menghasilkan elektrik, jumlah CO₂ yang dipancarkan akan diserap oleh pokok, menyumbang kepada keseimbangan karbon dan bukannya menghasilkan CH₄ - gas rumah hijau 20 kali lebih kuat.

Gambar rajah keseluruhan sistem tenaga boleh diperbaharui solar-angin-bijisim hibrid.

Ciri khas projek itu ialah modul sisa-elektrik yang disepadukan ke dalam sistem tenaga boleh diperbaharui hibrid (HRES), menggabungkan tenaga suria, kuasa angin, biojisim dan teknologi pengeluaran hidrogen hijau. Di mana, sisa yang sukar terurai dimampatkan menjadi pelet bahan api RDF untuk digas menjadi syngas, manakala sisa organik yang mudah reput digunakan untuk menghasilkan biogas. Kedua-dua jenis gas ini, selepas dibersihkan, dicampur dengan hidrogen yang dihasilkan daripada elektrolisis air menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui. Campuran bahan api fleksibel ini dimasukkan ke dalam enjin pembakaran dalaman yang dipertingkatkan untuk menjana elektrik, dan boleh disambungkan terus ke grid.

Analisis perisian HOMER menunjukkan bahawa modul sisa-ke-elektrik gabungan dengan pengeluaran hidrogen adalah cekap dari segi ekonomi seperti modul tanpa pengeluaran hidrogen, tetapi mengurangkan pelepasan CO₂ lebih banyak. Hidrogen yang dihasilkan juga boleh digunakan sebagai bahan api bersih untuk motosikal - kenderaan popular di kawasan luar bandar. Khususnya, motosikal yang menggunakan sel bahan api hidrogen mempunyai pelepasan gas rumah hijau hanya 15% berbanding kenderaan elektrik bateri, di samping mempunyai kelebihan masa mengisi bahan api yang cepat dan julat operasi yang panjang.

Untuk mengatasi batasan teknikal biojisim, pasukan penyelidik mencadangkan banyak penyelesaian: memampatkan sisa ke dalam pelet RDF untuk meningkatkan ketumpatan tenaga sebanyak 10 kali ganda, menggunakan udara kaya oksigen untuk menggandakan nilai kalori syngas, menggunakan bahan penapis H₂S baharu daripada bentonit dan zeolit ​​yang dijana semula untuk memanjangkan hayat enjin. Selain itu, enjin pegun tradisional telah diubah suai dengan sistem dwi muncung dikawal secara elektronik, membolehkan penggunaan fleksibel campuran syngas - biogas - hidrogen.

Satu lagi hala tuju penyelidikan yang perlu diberi perhatian ialah gabungan hidrogen dengan biofuel. Apabila hidrogen ditambah, masalah teknikal biofuel dengan kandungan etanol tinggi (kakisan, kesukaran bermula pada suhu rendah, jarak perjalanan yang dikurangkan) bertambah baik dengan ketara, menyokong pelan hala tuju untuk meningkatkan perkadaran E10, E20 pada masa hadapan.

Hasil penyelidikan membuka kemungkinan aplikasi luas: Daripada modul pengeluaran elektrik kecil yang berkhidmat untuk isi rumah dan koperasi, kepada sistem tenaga boleh diperbaharui hibrid yang menggabungkan pengeluaran hidrogen hijau untuk masyarakat luar bandar; daripada menambah baik enjin sedia ada kepada mengeluarkan motosikal hidrogen-biobahan api, bergerak ke arah motosikal sel bahan api hidrogen.

Topik ini bukan sahaja mempunyai kepentingan saintifik tetapi juga nilai praktikal, kerana ia menyumbang kepada rawatan sisa, mengurangkan pelepasan gas rumah hijau, menjimatkan tenaga fosil, dan pada masa yang sama mencipta momentum untuk industri tenaga boleh diperbaharui di Vietnam. Dalam konteks Kerajaan telah mengumumkan pelan hala tuju untuk menghentikan kenderaan bahan api fosil mulai 2040, kerja kumpulan Profesor Bui Van Ga dijangka menjadi penyelesaian yang berkesan, menyumbang kepada merealisasikan komitmen Sifar Bersih menjelang 2050.

Pusat Komunikasi Sains dan Teknologi

Sumber: https://mst.gov.vn/bien-rac-thanh-nang-luong-sach-giai-phap-cong-nghe-cho-nong-thon-phat-trien-ben-vung-197251120081322798.htm