Một phát triển sáng tạo của nhóm nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv cho phép chuyển đổi chất thải thô ướt mà chúng ta vứt vào thùng rác thành nhiên liệu sinh học dạng lỏng và rắn, mà không cần phải sấy khô chất thải. Các nhà nghiên cứu đánh giá rằng ở cấp độ quốc gia, nhiên liệu được sản xuất từ chất thải hữu cơ có thể đáp ứng được khoảng một phần ba lượng nhiên liệu tiêu thụ trên biển của Israel, trong số những thứ khác.
Phân phối sản phẩm HTL xúc tác chất thải thực phẩm. Tín dụng: Chuyển đổi và quản lý năng lượng: X (2023). DOI: 10.1016/j.ecmx.2023.100475
Nghiên cứu được dẫn đầu bởi Giáo sư Alexander Golberg của Trường Khoa học Trái đất và Môi trường Porter thuộc Đại học Tel Aviv và được công bố trên tạp chí Energy Conversion and Management: X. Nghiên cứu được thực hiện bởi ứng viên Tiến sĩ Maya Mosseri hợp tác với kỹ sư Michael Epstein, Giáo sư Michael Gozin của Trường Hóa học Raymond và Beverly Sackler và Giáo sư Avraham Kribus của Khoa Kỹ thuật Fleischman.
Vấn đề rác thải của Israel đang leo thang. Năm 2019, quốc gia này thải ra khoảng 5,8 triệu tấn rác thải đô thị, trung bình khoảng 1,76 kg rác thải mỗi người mỗi ngày—cao hơn khoảng 30% so với mức trung bình của châu Âu. Con số này tăng khoảng 2,6% mỗi năm. Hiện tại, khoảng 80% rác thải sinh hoạt ở Israel được đưa vào bãi chôn lấp. Rác thải hữu cơ là một thách thức đáng kể, gây hại cho môi trường thông qua khí thải nhà kính, hình thành nước rỉ rác và ô nhiễm không khí, nước và đất, thường kèm theo mùi khó chịu.
"Chất thải hữu cơ thải ra khí mê-tan, một loại khí nhà kính, và cũng làm ô nhiễm nước ngầm", Giáo sư Golberg giải thích. "Việc xử lý chất thải là một vấn đề quan trọng. Các bãi chôn lấp ở Israel đang đạt đến công suất tối đa, và mặc dù mong muốn giảm thiểu bãi chôn lấp, chúng tôi vẫn buộc phải mở các bãi chôn lấp mới, vì không có giải pháp nào khác. Ưu điểm chính của đề xuất của chúng tôi là chúng tôi sẽ giảm nhu cầu về rất nhiều bãi chôn lấp. Các thành phố đầu tư rất nhiều tiền vào việc vận chuyển và xử lý chất thải, và giải pháp này có khả năng cắt giảm đáng kể các khoản chi phí đó".
Để đánh giá tiềm năng của rác thải đô thị ở Israel, các nhà nghiên cứu đã phân tích kết quả của một cuộc khảo sát mang tính đột phá năm 2018 do E. Elimelech và cộng sự từ Đại học Haifa thực hiện. Cuộc khảo sát đã kiểm tra thành phần rác thải do 190 hộ gia đình ở thành phố Haifa tạo ra trong suốt một tuần.
Các phát hiện cho thấy chất thải hữu cơ có thể đo lường chiếm khoảng 36,4% chất thải thực phẩm và khoảng 16,4% tổng chất thải gia đình. Loại chất thải hữu cơ được đo lường được phân tích sâu hơn, cho thấy nó bao gồm 67% trái cây và rau quả, 14% bánh mì, mì ống và ngũ cốc, 8% trứng và các sản phẩm từ sữa, 5% các sản phẩm phụ như vỏ và da, 3% thịt, cá và gia cầm, 2% kẹo và bánh quy, và 1% nước ngọt. Nhìn chung, chất thải hữu cơ này chứa khoảng 80% nước.
"Kết quả của cuộc khảo sát này đã hình thành cơ sở cho mô hình chất thải trong nghiên cứu của chúng tôi", Giáo sư Golberg cho biết. "Chúng tôi đã xây dựng một lò phản ứng liên tục—cuối cùng sẽ có thể thích ứng với việc sử dụng năng lượng mặt trời—để làm nóng chất thải lên 280 độ C và chúng tôi đã có thể giảm đáng kể lượng nước và oxy trong nhiên liệu sinh học.
"Chúng tôi đã tìm ra chất xúc tác tiết kiệm chi phí giúp kiểm soát tỷ lệ giữa các sản phẩm nhiên liệu lỏng và rắn. Nhiên liệu rắn có thể được sử dụng làm than sinh học, cô lập hiệu quả carbon dioxide trong thời gian dài. Than sinh học có thể được đốt trong các nhà máy điện như than thông thường, và nhiên liệu sinh học lỏng, sau khi nâng cấp, có thể cung cấp năng lượng cho máy bay, xe tải và tàu thủy."
Sử dụng mô hình đại diện của chất thải hữu cơ được đo lường, các nhà nghiên cứu TAU đã sản xuất thành công nhiên liệu sinh học dạng lỏng với năng suất lên đến 29,3% theo trọng lượng và nhiên liệu rắn với năng suất lên đến 40,7% dựa trên nguyên liệu thô khô. Quy trình này linh hoạt và phù hợp để xử lý bất kỳ chất thải hoặc cặn hữu cơ ướt nào, ví dụ như chất thải hữu cơ từ các nhà máy thực phẩm, bếp ăn của cơ quan và bệnh viện.
Các nhà nghiên cứu kết luận, "Việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ các thành phần chất thải hữu cơ có thể làm giảm đáng kể khối lượng chất thải đô thị được đưa đến bãi chôn lấp, do đó làm giảm ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí. Hơn nữa, việc giảm chôn lấp sẽ làm giảm lượng khí thải nhà kính và giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ và than đá. Việc chuyển đổi chất thải thành năng lượng cũng mang lại giải pháp cục bộ cho sự độc lập và an ninh năng lượng của Israel."
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
