Giới thiệu

Quá trình nhiệt phân là một quá trình phân hủy nhiệt đổi mới, chuyển đổi các vật liệu hữu cơ thành các sản phẩm có giá trị thông qua việc áp dụng nhiệt trong điều kiện không có oxy. Phương pháp này đang được công nhận trong nhiều ngành công nghiệp vì tiềm năng biến rác thải thành tài nguyên hữu ích trong khi cũng đóng góp vào sự bền vững của môi trường. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những sản phẩm đa dạng được tạo ra từ quá trình nhiệt phân, ứng dụng của chúng và những lợi ích mà chúng mang lại cho nền kinh tế và môi trường của chúng ta.

Nhiệt phân là gì?

Nhiệt phân là một phản ứng hóa học xảy ra khi vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như sinh khối, nhựa hoặc cao su, bị tác động bởi nhiệt độ cao—thường từ 300°C đến 900°C—trong môi trường không có oxy. Sự thiếu oxy ngăn chặn sự cháy, cho phép vật liệu phân hủy thành các hợp chất đơn giản hơn. Các sản phẩm chính của quá trình nhiệt phân bao gồm biochar, dầu sinh học, khí tổng hợp, than đen, hóa chất và nhiên liệu. Mỗi sản phẩm này có những đặc tính và ứng dụng riêng, khiến nhiệt phân trở thành một công nghệ đa năng với nhiều lợi ích.

Biochar

Biochar là một chất rắn giàu carbon, ổn định, được tạo ra từ quá trình nhiệt phân sinh khối. Nó được sản xuất bằng cách đun nóng vật liệu hữu cơ (như mùn cưa, phụ phẩm nông nghiệp hoặc chất thải thực phẩm) trong môi trường ít oxy.

Ứng dụng của Biochar

1. Cải tạo đất: Biochar nâng cao độ màu mỡ của đất, cải thiện khả năng giữ ẩm và tăng cường hoạt động vi sinh vật. Nó cũng có thể giúp giảm độ axit của đất và sự rửa trôi dinh dưỡng, làm cho nó trở thành một chất cải tạo tuyệt vời cho các thực hành nông nghiệp.
2. Lưu giữ carbon: Là một dạng carbon ổn định, biochar có thể lưu giữ carbon trong đất hàng trăm đến hàng nghìn năm, giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu.
3. Quản lý chất thải: Việc sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp và chất thải hữu cơ khác để sản xuất biochar có thể chuyển hướng chất thải khỏi bãi rác và giảm phát thải khí nhà kính.

Lợi ích của Biochar

• Cải thiện sức khỏe và năng suất của đất.
• Giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học.
• Tăng cường khả năng giữ nước và thoát nước.
• Giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng cách lưu giữ carbon.

Dầu sinh học

Dầu sinh học là sản phẩm lỏng được chiết xuất từ quá trình nhiệt phân sinh khối. Nó bao gồm một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất hữu cơ, bao gồm axit, rượu, phenol và carbonyl, khiến nó trở thành một sự thay thế tiềm năng cho nhiên liệu hóa thạch.

Ứng dụng của Dầu sinh học

• Nguồn năng lượng tái tạo: Dầu sinh học có thể được sử dụng trực tiếp như nhiên liệu cho lò hơi và động cơ hoặc nâng cấp để sản xuất diesel và xăng tái tạo.
• Nguyên liệu hóa học: Thành phần hóa học đa dạng của dầu sinh học cho phép nó được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều hóa chất khác nhau, bao gồm dung môi, thuốc trừ sâu và phân bón.

Lợi ích của Dầu sinh học

• Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải khí nhà kính.
• Cung cấp nguồn năng lượng tái tạo có thể được tích hợp vào các hệ thống năng lượng hiện có.
• Hỗ trợ phát triển ngành công nghiệp hóa chất dựa trên sinh học.

Khí tổng hợp

Khí tổng hợp, hay khí tổng hợp, là sản phẩm khí của quá trình nhiệt phân chủ yếu gồm hydrogen (H₂), carbon monoxide (CO) và một lượng nhỏ methane (CH₄) và các hydrocarbon khác.

Ứng dụng của Khí tổng hợp

• Phát điện: Khí tổng hợp có thể được đốt trực tiếp trong tua-bin khí hoặc động cơ đốt trong để phát điện, khiến nó trở thành một nguồn năng lượng đa năng.
• Sản xuất hóa chất: Khí tổng hợp là một khối xây dựng để sản xuất nhiều hóa chất và nhiên liệu thông qua các quy trình như tổng hợp Fischer-Tropsch, biến khí tổng hợp thành hydrocarbon lỏng.

Lợi ích của Khí tổng hợp

• Cung cấp nguồn năng lượng linh hoạt có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
• Hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế hydro, góp phần vào các giải pháp năng lượng sạch.
• Tạo điều kiện sản xuất hóa chất và nhiên liệu tái tạo.

Than đen

Than đen là một bột mịn màu đen được sản xuất từ quá trình nhiệt phân hydrocarbon, bao gồm lốp xe thải và nhựa. Nó chủ yếu được cấu tạo từ carbon và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp.

Ứng dụng của Than đen

• Ngành cao su: Than đen được sử dụng rộng rãi như một tác nhân gia cố trong các sản phẩm cao su, chẳng hạn như lốp xe, để cải thiện độ bền và sức mạnh.
• Màu sắc: Than đen được sử dụng như một chất tạo màu trong mực, lớp phủ và nhựa, cung cấp màu sắc tuyệt vời và bảo vệ chống lại tia UV.

Lợi ích của Than đen

• Tái chế các vật liệu thải, chẳng hạn như lốp xe đã sử dụng, thành các sản phẩm có giá trị.
• Giảm ô nhiễm môi trường bằng cách chuyển hướng chất thải khỏi bãi rác.
• Đóng góp vào nền kinh tế tuần hoàn bằng cách thúc đẩy việc sử dụng vật liệu bền vững.

Hóa chất và Nhiên liệu

Nhiệt phân cũng có thể tạo ra nhiều hóa chất và nhiên liệu thông qua sự phân hủy của các vật liệu hữu cơ. Một số ví dụ bao gồm:

• Axit axetic: Được sử dụng trong sản xuất nhựa, vải và phụ gia thực phẩm.
• Hợp chất phenolic: Được sử dụng trong sản xuất nhựa, keo dính và vecni.
• Nhiên liệu: Các nhiên liệu lỏng như xăng và diesel có thể được chiết xuất từ việc nâng cấp dầu sinh học hoặc khí tổng hợp.

Ứng dụng của Hóa chất và Nhiên liệu

• Sử dụng công nghiệp: Các hóa chất được sản xuất từ quá trình nhiệt phân có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất, nông nghiệp và dược phẩm.
• Nhiên liệu tái tạo: Các nhiên liệu được tạo ra từ quá trình nhiệt phân có thể được tích hợp vào cơ sở hạ tầng nhiên liệu hiện có, thúc đẩy chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo.

Lợi ích của Hóa chất và Nhiên liệu

• Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải carbon.
• Hỗ trợ sự phát triển của hóa học xanh và các thực hành sản xuất bền vững.
• Cung cấp một con đường cho việc tận dụng rác thải và phục hồi tài nguyên.

Lợi ích môi trường của Nhiệt phân

Ngoài việc sản xuất các sản phẩm có giá trị, nhiệt phân còn mang lại một số lợi ích môi trường:

• Giảm chất thải: Nhiệt phân giúp chuyển hướng chất thải hữu cơ khỏi bãi rác, giảm chi phí quản lý chất thải và ô nhiễm môi trường.
• Phục hồi tài nguyên: Quy trình này chuyển đổi các vật liệu thải thành các tài nguyên có giá trị, thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn và quản lý tài nguyên bền vững.
• Giảm phát thải khí nhà kính: Bằng cách giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy việc lưu giữ carbon, nhiệt phân có thể giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu.
• Sản xuất năng lượng tái tạo: Các sản phẩm năng lượng có nguồn gốc từ quá trình nhiệt phân có thể đóng góp vào mục tiêu năng lượng tái tạo và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

Kết luận

Quá trình nhiệt phân đưa ra một giải pháp đầy hứa hẹn để biến chất thải thành các sản phẩm có giá trị, góp phần vào tính bền vững và thu hồi tài nguyên. Từ than sinh học và dầu sinh học đến khí tổng hợp, muội than và nhiều loại hóa chất khác nhau, các sản phẩm được tạo ra từ quá trình nhiệt phân có nhiều ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp. Bằng cách khai thác công nghệ tiên tiến này, chúng ta có thể mở đường cho một tương lai xanh hơn và bền vững hơn, giảm chất thải, giảm phát thải và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn.

Trong một thế giới ngày càng tập trung vào tính bền vững và trách nhiệm với môi trường, việc khám phá và đầu tư vào công nghệ nhiệt phân có thể là một bước ngoặt. Khi các ngành công nghiệp tiếp tục tìm kiếm các giải pháp sáng tạo để quản lý chất thải và thu hồi tài nguyên, nhiệt phân nổi bật là một phương pháp linh hoạt và hiệu quả để tạo ra giá trị từ các vật liệu hữu cơ, hỗ trợ cả tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường.

Tài liệu tham khảo

1. American Chemical Society, n.d. Properties of Pyrolysis Products. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c05275.

2. Bioresources, n.d. Pyrolysis Process and Characteristics of Products from Sawdust Briquettes. https://bioresources.cnr.ncsu.edu/resources/pyrolysis-process-and-characteristics-of-products-from-sawdust-briquettes/.

3. Carbon Black: The Processes Behind the Product, n.d. Carbon Black: The Processes Behind the Product. https://www.ceerisk.com/site/resources/articles/carbon-black-the-processes-behind-the-product.

4. Frontiers, n.d. Environmental Impacts of Carbon Black. https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/articles/10.3389/fenvs.2023.1114752/full.

5. Frontiers, n.d. Soil Impacts of Carbon Black. https://www.frontiersin.org/journals/soil-science/articles/10.3389/fsoil.2024.1376159/full.

6. Enter Climate, n.d. How to Start Carbon Black Manufacturing. https://enterclimate.com/blog/how-to-start-carbon-black-manufacturing/.

7. Is Carbon Black Safe?, n.d. Is Carbon Black Safe?. https://www.carbon-black.org/is-carbon-black-safe.

8. MDPI, n.d. Carbon Black and Its Applications. https://www.mdpi.com/2571-8789/7/4/105.

9. MDPI, n.d. Energy Production from Carbon Black. https://www.mdpi.com/1996-1073/16/4/1829.

10. MDPI, n.d. Sustainable Production of Carbon Black. https://www.mdpi.com/2071-1050/15/14/11238?type=check_update&version=1.

11. Beilum, n.d. Manufacturing Process of Carbon Black. https://www.beilum.com/manufacturing-process-of-carbon-black/.

12. National Center for Biotechnology Information, n.d. Carbon Black Production and Properties. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10821463/.

13. Portfolio P+, n.d. Carbon Black Technology Overview. https://portfolio-pplus.com/TechnologyTypes/Details/114.

14. ResearchGate, n.d. Pyrolysis Products from Different Biomasses. https://www.researchgate.net/publication/245135537_Pyrolysis_products_from_different_biomasses.

15. ScienceDirect, n.d. Chemical Engineering Aspects of Pyrolysis. https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/pyrolysis.

16. ScienceDirect, n.d. Engineering Aspects of Pyrolysis. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/pyrolysis.

17. Springer, n.d. Sustainability of Carbon Black. https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-016-0372-z.

18. Unknown Author, n.d. Differences Between Charcoal and Biochar. https://www.haiqienvtech.com/blog/differences-between-charcoal-and-biochar.html.

19. What is the Production Process of Carbon Black?, n.d. What is the Production Process of Carbon Black?. https://www.dr-carbonblack.com/what-is-the-production-process-of-carbon-black/.

20. Wikipedia, n.d. Pyrolysis. https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrolysis.

Giới thiệu về DVA

DVA Renewable Energy là công ty tiên phong tại Việt Nam về công nghệ nhiệt phân, biến rác thải thành tài nguyên có giá trị kể từ khi thành lập vào năm 2012.

Việc nâng cấp nhà máy vào năm 2022 của chúng tôi, với công nghệ độc quyền, đã củng cố vị thế tiên phong của chúng tôi trong quản lý lốp xe thải bền vững. Gần đây, chúng tôi đã được chứng nhận ISCC PLUS và EU, hoạt động của chúng tôi chứng minh cam kết về trách nhiệm với môi trường và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế.

Với thành tích đã được chứng minh trong việc xử lý hơn 46.500 tấn lốp xe đã qua sử dụng và rác thải cao su hàng năm, DVA cung cấp các giải pháp nhiệt phân phù hợp để giải quyết các thách thức về quản lý rác thải tại địa phương và thúc đẩy các hoạt động kinh tế tuần hoàn. Chúng tôi sẵn sàng mở rộng ra toàn cầu, tận tâm tạo ra một tương lai bền vững hơn cho các thế hệ mai sau.