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

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

Thanh Hoá: Kinh tế tuần hoàn, tín chỉ Carbon và mô hình sản xuất không phát thải
Ngày 30/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức và Viện Nông nghiệp Thanh Hóa tổ chức Diễn đàn khoa học với chủ đề “Kinh tế tuần hoàn và tín chỉ Carbon - Phương pháp xây dựng mô hình sản xuất không phát thải tại Thanh Hóa”.
Đắk Lắk: Phát huy nguồn lực trí thức, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo tỉnh
Trong giai đoạn 2026-2030, xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo (ĐMST) là yêu cầu quan trọng để Đắk Lắk khai thác tốt hơn tiềm năng, lợi thế và các nguồn lực cho phát triển. Cùng với KHCN và CĐS, ĐMST cần được nhìn nhận không chỉ là hoạt động của các viện, trường hay doanh nghiệp công nghệ, mà là một phương thức tổ chức nguồn lực để giải quyết những bài toán phát triển cụ thể của địa phương.
Phú Thọ: Tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật tại xã Lạc Sơn
Ngày 25/9/2026, tại xã Lạc Sơn, tỉnh Phú Thọ, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Phú Thọ phối hợp với Viện Tài chính vi mô và Phát triển cộng đồng (MACDI) cùng các cơ quan, đơn vị liên quan tổ chức chương trình tập huấn, truyền thông thúc đẩy giáo dục hòa nhập cho trẻ khuyết tật.
Đại hội Hội Khoa học lịch sử Việt Nam lần thứ VIII: GS.TS Nguyễn Văn Kim được bầu làm Chủ tịch
Ngày 30/9/2026, tại Hà Nội, Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII, nhiệm kỳ 2026-2031. Đại hội là dấu mốc quan trọng mở ra chặng đường phát triển mới của Hội; GS.TS Nguyễn Văn Kim được tín nhiệm bầu giữ chức Chủ tịch Hội Khoa học Lịch sử Việt Nam nhiệm kỳ 2026-2031.
Thế hệ trẻ và bản lĩnh chính trị trên không gian số: Chủ động đối thoại, phản biện và “phủ xanh” thông tin tích cực
Trong kỷ nguyên số, không gian mạng tác động sâu sắc đến nhận thức, tư tưởng của xã hội, đặc biệt là thế hệ trẻ. Trước tin giả, thông tin xấu độc và các luận điệu sai trái, thù địch, tuổi trẻ Việt Nam thông qua các diễn đàn chính luận đã khẳng định bản lĩnh chính trị vững vàng, chủ động đối thoại, phản biện các luận điệu sai trái và góp phần “phủ xanh” không gian mạng bằng những giá trị tích cực.
Phản biện để hoàn thiện, không phải để phủ định
Hoạt động tư vấn, phản biện (TVPB) của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trở thành một phương thức quan trọng để tập hợp trí tuệ đội ngũ trí thức, cung cấp luận cứ khoa học tin cậy cho Đảng, Nhà nước. Để hiểu rõ hơn về sự phát triển, phương pháp tổ chức và những bài học thực tiễn từ hoạt động này, phóng viên đã có cuộc trao đổi với ThS Bùi Kim Tuyến, Trưởng ban TVPB, VUSTA
Liên hiệp Hội Việt Nam hợp tác với doanh nghiệp công nghệ, hiện thực hóa các mục tiêu chuyển đổi số
Ngày 28/9, tại Hà Nội, Lãnh đạo Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã có buổi trao đổi, làm việc với Công ty CP Tập đoàn Truyền thông StarWorld (Starworld Group) về các giải pháp chuyển đổi số, hướng tới xây dựng nền tảng công nghệ khoa học phục vụ chiến lược phát triển của VUSTA trong giai đoạn 2026 - 2031.
Phó Chủ tịch Trương Xuân Lam: Đưa khoa học, công nghệ vào giải quyết những bài toán thực tiễn ngành hàng không
Ngày 26/9, tại Hà Nội, Hội Khoa học và Công nghệ Hàng không Việt Nam tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ VII, nhiệm kỳ 2026-2031. Phát biểu tại Đại hội, GS.TS Trương Xuân Lam, Phó Chủ tịch LHHVN nhấn mạnh yêu cầu Hội tiếp tục đổi mới nội dung, phương thức hoạt động, tập hợp và phát huy đội ngũ trí thức, đưa KHCN, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số vào giải quyết những vấn đề của ngành hàng không.
Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia 2026: Kết nối nguồn lực, thúc đẩy công nghệ
Theo Nghị định số 268/2025/NĐ-CP ngày 14/10/2025 của Chính phủ, ngày 1/10 hằng năm là Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia (INNOVATION DAY) do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì. Quy định này nhằm tạo một dấu mốc thường niên để lan tỏa tinh thần đổi mới sáng tạo trong xã hội, đồng thời thúc đẩy ứng dụng, phát triển và thương mại hóa công nghệ.
Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức chương trình làm việc, khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh
Ngày 25/9, Cơ quan Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã tổ chức chương trình thăm, làm việc và khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh (thuộc Viện Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Chương trình diễn ra với chủ đề “Trí thức khoa học và công nghệ với bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững”.
Hội Tự động hóa Việt Nam và Đại học Công nghệ Quế Lâm hợp tác tạo cơ hội phát triển công nghệ và chuyển đổi số
Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) và Đại học Công nghệ Quế Lâm (Trung Quốc) ký biên bản ghi nhớ, hướng tới xây dựng phòng thí nghiệm trọng điểm chung về ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số, đồng thời đưa kết quả nghiên cứu vào thử nghiệm, chuyển giao và ứng
Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada
Chuyến thăm cấp Nhà nước tới Canada của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm thể hiện cam kết mạnh mẽ của lãnh đạo hai nước trong việc đưa quan hệ song phương bước vào kỷ nguyên mới hợp tác sâu rộng, thực chất và bền vững hơn. Trân trọng giới thiệu toàn văn Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada: