Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 01/09/2011 21:24 (GMT+7)

Chất thải nhà máy nhiệt điện trở thành vật liệu

Qua khảo sát thực tế tại nhà máy nhiệt điện Phả Lại vào năm 2007 nhóm nghiên cứu của chúng tôi gồm kỹ sư Lê Tuấn Minh, Nguyễn Quang Dần, Nguyễn Thanh Hà, thạc sĩ Nguyễn Quý Thép (thuộc Phòng Nghiên cứu và Ứng dụng Vật liệu, Viện khoa học Vật liệu, Viện Khoa học Công nghệ) do tiến sĩ Nguyễn Hồng Quyền đứng đầu nhận thấy lượng tro bụi lắng đọng trong hồ chứa tại đây là rất lớn, đã gần đầy hồ (chỉ còn cách mặt đập khoảng 20cm).

Để có thể tận dụng nguồn tro bụi dồi dào này, chúng tôi đã thực hiện đề tài tuyển tách tro bụi tại qui mô phòng thí nghiệm, sau đó liên kết với doanh nghiệp Cao Cường Sông Đà để xây dựng một nhà máy tuyển tro bay công suất 500.000 tấn/năm tại khu vưc ngay phía sau nhà máy nhiệt điện Phả Lại I và Nhiệt điện Phả lại II.

Trong việc xử lý tro bay, vấn đề lớn nhất là xác định được thành phần khoáng và thành phần hóa để từ đó có cơ sở hình thành các ứng dụng cũng như xây dựng quy trình công nghệ xử lý. Phối hợp với các viện nghiên cứu và một số trường đại học khác, nhóm nghiên cứu của Viện khoa học Vật liệu chúng tôi đã xác định được lượng tro bay trong bùn thu tại hồ chứa chất thải chiếm khoảng 75%, còn lại là than antraxit qua lửa và một lượng nhỏ các thành phần khác.

Sau khi áp dụng nguyên lý trọng lực của vật lý để tách ra được hai thành phần cơ bản là tro bay và than antraxit qua lửa, nhóm nghiên cứu đã bắt tay vào việc giải quyết các ứng dụng của từng thành phần.

Tro bay trở thành chất phụ gia xây dựng. Qua phân tích thành phần hóa học, chúng tôi đã xác định được chất thải tro bay chủ yếu chứa SiO2 (chiếm khoảng 60% - 63%). Tiếp theo là Al2O3  (khoảng 21% - 23% ); Fe2O3  (khoảng 7% - 9%), K2O (3% - 3,5%), CaO (0,5 - 1,2 %), MgO (1,1 - 1,6 %), TiO2 (0,5 - 0.8%), Na2O (khoảng 0,3 - 0,4 %), MnO (khoảng 0,3 %) và một số thành phần tạp chất khác như B2O5 hay SO3... Dễ nhận thấy là các thành phần này có độ dao động khá lớn. Đó là do có rất nhiều yếu tố khác tác động đến như kết cấu buồng đốt lò hơi, phương pháp thải ướt hay khô, điều kiện vận hành lò hơi, hệ thống thải...

Về kích cỡ hạt, kết quả phân tích đã cho thấy: cỡ hạt nhỏ hơn 0,04mm chiếm chủ yếu: từ 60 đến 69%, cỡ hạt từ 0,063 đến 0,04mm: khoảng 18-19%, cỡ hạt từ 0,063 đến 0,125mm: khoảng 15-15,5%, cỡ hạt từ 0,125m đến 0,25mm chiếm khoảng 4-7%... Các tỉ lệ thành phần cỡ hạt này được xác định bởi loại thiết bị thu hồi tro bay, rồi dùng phương pháp khử tro ướt, lọc bụi tĩnh điện khá phức tạp.

Từ kết quả phân tích các thành phân hóa và lý nói trên, chúng tôi đi đến kết luận: tro bay sau khi tách tuyển là một dạng phụ gia có độ hoạt tính mạnh có thể dùng trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng. Kết quả là sản phẩm này đã được đưa vào sử dụng trong thực tế và ứng dụng lớn nhất của nó là đã được dùng làm chất phụ gia phục vụ cho công tác đổ bê tông tại nhà máy Thủy điện Sơn La với hàng triệu m3 bê tông đầm lăn. Biến than “second-hand” thành than hoạt tính. Lượng than antraxit qua lửa chiếm khoảng 25% lượng bùn thải của nhà máy nhiệt điện sau khi tách tuyển. Loại than này lâu nay vẫn được tái sử dụng phục vụ cho đời sống dân sinh (chất đốt). Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã đi theo một hướng đi khác để tận dụng loại chất thải này một cách hữu ích hơn: nghiên cứu để biến loại than “second-hand” này thành than hoat tính - một loại vật liệu hấp phụ có thể khử mùi, hấp phụ các khí thải độc hại trong không khí, hấp phụ các nguyên tố kim loại nặng trong chất lỏng...

Quá trình nghiên cứu của chúng tôi đã được tiến hành qua hai giai đoạn: giai đoạn than hóa và giai đoạn hoạt hóa. Ở giai đoạn than hóa, nguồn than được đốt trong buồng nhiệt độ từ 400-500 độ C với điều kiện khống chế lượng khí nhằm phá vỡ các mạch các-bon, đốt cháy các tạp chất.

Sang giai đoạn hoạt hóa, các hoạt chất hoạt hóa được đưa vào. Kết quả thu được: mẫu đem phân tích thử nghiệm tại trường Đại học Bách khoa Hà Nội theo phương pháp Langmier để xác định độ hấp phụ cho thấy diện tích bề mặt đạt từ 150 đến 350 m2/g. Kết quả đo chỉ số i-ốt tại Viện Hóa học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam cũng cho kết quả tương đương.

Với kết quả này, than antraxit qua lửa hoàn toàn có thể dùng để chế tạo ra than hoạt tính.

Giảm hàng ngàn tỷ đồng cho công trình thủy điện Sơn La

Ý nghĩa lớn nhất của đề tài nghiên cứu mà chúng tôi thực hiện trong những năm qua đó là đã đưa kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ra thực tế sản xuất và đem lại hiệu quả kinh tế không nhỏ cho đất nước. Để phục vụ cho việc đổ bê tông xây dựng Thủy điện Sơn La, nếu dùng tro bay nhập khẩu, giá thành sẽ lên đến 1, 5 triêu đồng/1 tấn. Trong khi đó, dây truyền sản xuất tro bay tại Phả Lại đã cung cấp cho công trình này với giá thành chỉ 350.000 đồng/1 tấn tro khô và 150.000 đồng/1 tấn tro ướt. Như vậy, với khối lượng bê tông lên đến hàng chục triệu mét khối xây dựng, có thể nói công trình Thủy điện Sơn La của chúng ta đã tiết kiệm được hàng ngàn tỉ đồng nhờ sử dụng chất phụ gia làm từ loại tro bay “cây nhà lá vườn”.

Sắp tới nhóm nghiên cứu chúng tôi sẽ phát triển việc sử dụng tro bay vào sản xuất các vật liệu xây dựng khác cũng như tiếp tục triển khai việc chế tạo than hoat tính có chất lượng tốt hơn để có thể đưa vào ứng dụng. Đặc biệt, nếu chúng ta sản xuất thành công than hoạt tính từ nguồn chất thải vốn rất dồi dào tại các nhà máy nhiệt điện trong cả nước thì chúng ta hoàn toàn có thể hy vọng vào việc xuất khẩu loại sản phẩm này bởi nhu cầu về than hoạt tính hiện nay trên thế giới là rất lớn.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.
GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.