Một công nghệ mới được phát triển đã giúp có thể đo mức độ hạt mịn trong những điều kiện khó khăn, phá vỡ sự phụ thuộc của Hàn Quốc vào các công nghệ quốc tế cho các phép đo như vậy. Công nghệ tiền xử lý này cho phép theo dõi theo thời gian thực lượng khí thải hạt thô (PM 10 ) và hạt mịn (PM 2.5 ) từ các nhà máy nhiệt điện và lò đốt rác thải.
Thiết bị được lắp đặt tại địa điểm trình diễn (nhà máy nhiệt điện ở Hàn Quốc) và tiến hành đo liên tục. Nguồn: Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM)
Dự kiến việc áp dụng công nghệ tiên tiến này sẽ được mở rộng sang việc giám sát lượng phát thải hạt mịn từ cả cơ sở mới thành lập và hiện có trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Bangwoo Han, trưởng phòng Nghiên cứu Môi trường Đô thị của Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc, một viện trực thuộc Bộ Khoa học và CNTT, dẫn đầu, đã phát triển lần đầu tiên trong nước , công nghệ phân loại hạt thô (PM 10 ) và hạt mịn (PM 2.5 ) theo kích thước và đo chúng theo thời gian thực.
Công nghệ này biến đổi các điều kiện khắc nghiệt bên trong ống khói—đặc trưng bởi nhiệt độ cao và nồng độ hạt cao—thành môi trường xung quanh có nhiệt độ phòng và nồng độ hạt thấp, cho phép đo chính xác.
Tận dụng bốn công nghệ riêng biệt do nhóm nghiên cứu của KIMM phát triển, giờ đây có thể quản lý lượng khí thải hạt thô (PM 10 ) và hạt mịn (PM 2.5 ) từ ống khói dựa trên kích thước hạt thay vì tổng lượng hạt lơ lửng (TSP; tổng khối lượng của các hạt bụi trong không khí trên một đơn vị thể tích, trong đó kích thước thường là 50 micromet hoặc nhỏ hơn).
Những công nghệ này bao gồm 1) đầu vào đẳng động để thích ứng với sự dao động của tốc độ và áp suất dòng khí, 2) lấy mẫu và pha loãng liên tục, 3) tách giọt và 4) ngăn ngừa mất hạt trên bề mặt bên trong. Hiệu quả của phương pháp giám sát hạt mịn theo thời gian thực này đã được xác nhận trong thời gian trình diễn kéo dài sáu tháng tại nhiều nhà máy điện và lò đốt rác sinh hoạt khác nhau.
Việc thu thập dữ liệu thời gian thực chính xác để đo hạt mịn trước đây là vấn đề do các điều kiện khắc nghiệt bên trong ống khói, bao gồm nhiệt độ cao và nồng độ hạt dày đặc. Phương pháp phổ biến, đo độ truyền ánh sáng, đo gián tiếp lượng TSP bằng cách đánh giá mức giảm cường độ ánh sáng sau khi nó đi qua tổng thể các hạt bụi trong ống khói. Cách tiếp cận này đã đặt ra những thách thức cho việc giám sát hạt mịn chính xác.
Ngược lại, phương pháp đo trọng lượng liên quan đến việc định lượng các hạt mịn được thu thập trên bộ lọc trong một khoảng thời gian lấy mẫu nhất định bằng cách đo trọng lượng của nó. Thời gian cần thiết để thu thập dữ liệu kéo dài có nghĩa là kỹ thuật này không thể cung cấp khả năng quản lý hạt mịn theo thời gian thực.
Bằng cách sử dụng công nghệ đầu vào đẳng động do nhóm nghiên cứu của KIMM phát minh, giờ đây có thể giảm tốc độ của khí thải đi vào thiết bị đo, từ đó giảm sai số trong phép đo do sự biến động của tốc độ dòng khí bên trong ống khói . Sự tiến bộ này rất cần thiết trong việc cho phép đo chính xác các hạt mịn.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một bộ điều khiển tự động để phun không khí pha loãng, đảm bảo lấy mẫu một lượng khí thải nhất quán bất kể sự thay đổi của môi trường như thay đổi áp suất và nhiệt độ trong ống khói. Hệ thống này cũng tránh sự hình thành các giọt ngưng tụ bằng cách giữ nhiệt độ của thiết bị đủ cao và giảm sự mất bám dính của hạt bằng cách bơm không khí vào ống kim loại xốp.
Tiến sĩ Bangwoo Han, trưởng phòng Nghiên cứu Môi trường Đô thị của KIMM, nhận xét: “Chúng tôi đã phát triển một công nghệ đầu tiên cho phép xác định chính xác cả nồng độ và phân bố kích thước của các hạt mịn từ ống khói trong thời gian thực dựa trên dữ liệu nồng độ của các hạt mịn được đo tại hiện trường, chúng tôi sẽ cố gắng thiết lập một hệ thống quản lý toàn diện đối với các nguồn phát thải hạt mịn."
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Dự án “trình diễn công nghệ đo liên tục các hạt mịn phát ra từ các cơ sở bằng cách lấy mẫu pha loãng nhiều giai đoạn” do Bộ Môi trường thực hiện. Công nghệ này đã được Bộ Môi trường chọn là một trong "20 Thành tựu R&D xuất sắc nhất liên quan đến Môi trường năm 2023".
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
