Nhật chế thành công thiết bị phát điện từ rác tại gia

Công ty xây dựng Shimizu của Nhật Bản đã phát triển thành công một thiết bị biến rác thải thành nhiên liệu phát điện ngay tại nơi sử dụng, mở ra hướng tiếp cận mới cho các tòa nhà văn phòng. Thay vì chỉ xem rác là thứ cần vận chuyển đi xử lý, thiết bị này khai thác phần năng lượng còn lại trong rác để tạo ra điện phục vụ hoạt động hằng ngày. Shimizu dự kiến đánh giá, kiểm chứng khả năng phát điện từ nhiên liệu rác, đồng thời hướng tới mục tiêu đưa công nghệ vào sử dụng thực tế từ năm 2013. Điểm đáng chú ý nằm ở quy trình xử lý nguyên liệu, khi rác thực phẩm tươi được sấy khô trước khi phối trộn với giấy cùng những loại rác khô có thể đốt được. Hỗn hợp sau đó trở thành nhiên liệu phù hợp cho một hệ thống phát điện quy mô nhỏ, đặt ngay tại địa điểm phát sinh rác thay vì phải vận chuyển đi xa. Cách làm này tận dụng đồng thời rác ướt và rác khô, vốn thường có đặc tính khác nhau, để tạo thành nguồn nhiên liệu ổn định hơn. Sau công đoạn phối trộn, nhiên liệu rác được đốt trong điều kiện không sử dụng khí oxy, qua đó tạo ra khí hóa sinh khối chứa năng lượng có thể tiếp tục khai thác. Loại khí này được đưa vào động cơ khí đốt, nơi năng lượng hóa học chuyển thành chuyển động cơ học rồi tạo ra điện năng phục vụ công trình. Quy trình nhiều bước ấy cho thấy rác không chỉ bị đốt bỏ đơn thuần, mà được xử lý nhằm thu hồi phần năng lượng có ích bên trong. Theo thông tin được công bố, đây là hệ thống phát điện tại nhà đầu tiên sử dụng nhiên liệu rác thải, một dấu mốc đáng chú ý trong nỗ lực phát triển nguồn năng lượng phân tán. Thiết bị hướng tới các tòa nhà văn phòng, nơi mỗi ngày phát sinh lượng rác đáng kể từ hoạt động ăn uống, làm việc và sinh hoạt của nhân viên. Khi rác được xử lý ngay tại chỗ, tòa nhà có thể giảm sự phụ thuộc vào các tuyến vận chuyển rác truyền thống. Tại các thành phố Nhật Bản vào thời điểm đó, rác từ những tòa nhà văn phòng thường được ủy thác cho doanh nghiệp chuyên xử lý, sau đó vận chuyển tới các cơ sở xử lý rác ở khu vực ngoại ô. Tại đây, rác được xử lý bằng phương pháp đốt, với chi phí khoảng 20.000 yen mỗi tấn, tương đương khoảng 250 USD theo thông tin trong bài gốc. Khoản chi phí này phản ánh gánh nặng kinh tế phát sinh từ việc thu gom, vận chuyển và xử lý lượng rác ngày càng lớn. Nếu thiết bị mới hoạt động hiệu quả, phần rác vốn phải trả tiền để đưa đi xử lý có thể được tái sử dụng ngay trong tòa nhà như một nguồn năng lượng. Điện tạo ra được dự kiến dùng để vận hành hệ thống điều hòa không khí và chiếu sáng, hai nhóm thiết bị thường tiêu thụ nhiều năng lượng trong các công trình văn phòng. Nhờ vậy, rác vừa giảm nhu cầu xử lý bên ngoài, vừa góp phần cung cấp điện cho chính nơi tạo ra nó. Shimizu trước hết cần đánh giá và kiểm chứng khả năng phát điện thực tế của thiết bị, bao gồm việc xác định mức độ phù hợp của nhiên liệu rác trong quá trình vận hành. Công ty cũng đặt mục tiêu chuyển công nghệ từ giai đoạn phát triển sang ứng dụng thực tế vào năm 2013, hướng tới khả năng triển khai cho các tòa nhà văn phòng. Kết quả kiểm chứng sẽ quyết định mức độ hữu ích của hệ thống trong việc biến rác thải thành nguồn năng lượng tại chỗ. Công nghệ này cho thấy một cách nhìn khác về rác, khi thứ thường bị coi là gánh nặng môi trường được xem như nguyên liệu có thể thu hồi năng lượng. Việc kết hợp sấy rác thực phẩm, trộn với giấy và rác đốt được, rồi tạo khí hóa sinh khối giúp hình thành chuỗi xử lý khép kín hơn tại công trình. Dù vẫn cần đánh giá trước khi sử dụng rộng rãi, thiết bị của Shimizu đã đặt nền móng cho ý tưởng để các tòa nhà tự biến rác của mình thành điện phục vụ hoạt động thường nhật.