“Động cơ nhỏ chạy bằng biogas”: Một sáng chế mang tính đột phá
Tại Việt Nam , phong trào xây dựng các hầm khí biogas ở các hộ chăn nuôi gia súc, hoặc theo điều kiện sinh hoạt, sản xuất ở quy mô gia đình cũng đã hình thành từ nhiều năm nay, hiện đang có hướng nhân rộng, phát triển. Biogas hiện nay chủ yếu được dùng để thay thế chất đốt và nạn chặt phá rừng làm chất đốt ở nông thôn phần nào được kiểm soát. Tại địa bàn thành phố Đà Nẵng – nơi khảo sát thực nghiệm đề tài, các trại chăn nuôi ở Hòa Sơn, Hòa Ninh, Hòa Xuân... các hộ gia đình ở Hòa Hải… đều đã sản xuất được biogas và dùng (chính) trong đun nấu. Tuy nhiên, với sản lượng biogas ở các trại chăn nuôi khá lớn, hầu hết chủ các trang trại này đều có nhu cầu sử dụng khí biogas để chạy máy phát điện.
Những loại động cơ cỡ lớn sử dụng khí biogas của các bãi rác làm nhiên liệu để sản xuất điện năng đã ra đời và được sử dụng khá phổ biến. Tuy nhiên các động cơ cỡ nhỏ (công suất khoảng 10kW) chạy bằng khí biogas chưa được nghiên cứu phát triển. Từ năm 1995, Bộ môn động lực Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã hình thành nhóm nghiên cứu động cơ sử dụng nhiên liệu khí.
Hơn 10 năm nay, nhóm này đã nghiên cứu thành công và đưa ra thị trường bộ phụ kiện chuyển đổi nhiên liệu LPG/xăng cho xe gắn máy. Kết quả này cũng được ứng dụng cho tàu thuyền nhỏ chạy trên sông sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng LPG. Thành công của đề tài đã đưa đến quyết định phê duyệt của Bộ GD-ĐT, tiếp tục nghiên cứu phát triển sản phẩm, lập dự án ươm tạo công nghệ về sản xuất bộ phụ kiện cung cấp nhiên liệu khí cho xe gắn máy và ô tô. “Trên cơ sở những kinh nghiệm, kết quả đã đạt được đối với xe gắn máy chạy bằng gas, chúng tôi đã bắt tay nghiên cứu chế tạo bộ phụ kiện cho phép chuyển đổi động cơ tĩnh tại cỡ nhỏ chạy bằng xăng sang chạy bằng khí biogas”. Giáo sư Ga đã cho biết.
GS-TSKH Bùi Văn Ga nói tiếp: Gần đây có một số nghiên cứu sử dụng biogas để chạy động cơ nhưng mới chỉ là những ứng dụng có tính nghiệp dư. Cụ thể là nhiên liệu chưa được lọc tạp chất và không có bộ khống chế tự động tốc độ động cơ. Điều này dẫn đến hai trở ngại: một là động cơ nhanh chóng bị ăn mòn do lưu huỳnh chứa trong nhiên liệu, hai là chất lượng điện phát ra không ổn định dẫn đến hỏng hóc thiết bị sử dụng.
Bắt tay vào nghiên cứu, GS-TSKH Bùi Văn Ga và nhóm thực hiện đề tài đã thành công trong việc chế tạo bộ lọc H2S và CO2 bằng hệ thống lọc đơn giản nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả lọc cao. Một thành công khác nữa là chế tạo bộ khống chế tốc độ tác động trong lúc vận hành, nạp gas (còn gọi là bộ điều tốc) dùng cho thiết bị nhỏ, dùng cho động cơ diesel chạy bằng biogas. Đây là hai mục tiêu chính mà đề tài đã đạt được. Ngoài ra còn có bộ phụ kiện GA-7 có tính năng của một động cơ đánh lửa cưỡng bức cho các loại thiết bị công cụ chạy bằng biogas. Đặc biệt, giá cả 3 thiết bị nói trên khá rẻ (khoảng từ 1,2 đến 1,5 triệu đồng cho một động cơ có công suất 10 kW).
Để hỗ trợ đắc lực cho sản xuất, đời sống ở khu vực ngọai thành, nông thôn, giúp nhà nông tiết kiệm được chi phí sản xuất (ví dụ như sử dụng động cơ nhiệt chạy bằng khí biogas để kéo máy cày, máy gặt, hệ thống tưới, thiết bị chế biến bảo quản nông sản) giảm giá thành sản phẩm, tăng thu nhập không gì hơn là giúp họ tiếp cận với nguồn năng lượng là nhiên liệu khí – được thu hồi từ chất thải, gần như miễn phí - biogas. Một hiệu quả về kinh tế lẫn bảo vệ môi trường, quan trọng hơn, còn góp phần đáng kể trong chiến lược an ninh năng lượng quốc gia.
Thêm một tin vui cho những người thực hiện đề tài, Hãng Toyota cũng đã đồng ý hỗ trợ triển khai ứng dụng kết quả đề tài trên diện rộng ở Việt Nam . Tùy theo quy mô của đề án mà Giáo sư Ga triển khai, tập đoàn này sẽ quyết định khả năng tài chính mà họ có thể mang lại cho dự án. Trong khi đó, Đại học Osaka Prefecture Nhật Bản lại bày tỏ sự quan tâm hợp tác nghiên cứu với Đại học Đà Nẵng ở lĩnh vực sử dụng khí biogas chạy động cơ ô tô, xe gắn máy. “Vấn đề còn lại mà chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu là làm sao để lưu trữ biogas trên các phương tiện vận tải, đảm bảo khai thác tối ưu nguồn năng nhiên liệu suốt quá trình sử dụng” - GS Bùi Văn Ga cho biết.
