Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu khí hóa rdf từ chất thải rắn ở nông thôn để sản xuất syngas cho động cơ phát điện

Việt Nam đang đối mặt với những thách thức lớn trong quản lý chất thải rắn, đặc biệt ở khu vực nông thôn, nơi phần lớn chất thải vẫn được xử lý bằng phương pháp chôn lấp gây ô nhiễm và lãng phí tài nguyên. Luận án này tập trung vào giải pháp thu hồi năng lượng từ chất thải rắn thông qua công nghệ khí hóa để sản xuất syngas, góp phần giảm thiểu rác thải chôn lấp và tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng.

Tài liệu này hướng đến các nhà nghiên cứu, kỹ sư, nhà hoạch định chính sách và sinh viên trong các lĩnh vực quản lý chất thải, năng lượng tái tạo, kỹ thuật cơ khí và công nghệ môi trường, đặc biệt là những người quan tâm đến giải pháp chuyển đổi chất thải thành năng lượng ở quy mô nhỏ và ứng dụng trong bối cảnh nông thôn Việt Nam.

Luận án này giải quyết vấn đề cấp bách về xử lý chất thải rắn (CTR) ở Việt Nam, đặc biệt tại các vùng nông thôn, nơi phương pháp chôn lấp truyền thống còn phổ biến và gây ô nhiễm môi trường. Nhằm đáp ứng mục tiêu giảm thiểu rác thải chôn lấp và tăng cường thu hồi năng lượng từ chất thải theo định hướng quốc gia và cam kết quốc tế, nghiên cứu đề xuất giải pháp chuyển đổi CTR thành viên nén nhiên liệu (RDF) và khí hóa RDF để sản xuất syngas. Mục tiêu cụ thể của luận án là nghiên cứu ba khía cạnh chính: quy trình sản xuất RDF từ chất thải rắn nông thôn, quá trình khí hóa RDF để tạo syngas, và ứng dụng syngas thu được để vận hành động cơ đánh lửa cưỡng bức kéo máy phát điện. Nghiên cứu sử dụng các thiết bị thực nghiệm như máy ép rác kiểu piston thủy lực để sản xuất RDF, lò khí hóa kiểu hút xuống để khí hóa, và động cơ tĩnh tại Honda GX200 được cải tiến để chạy bằng syngas. Đồng thời, luận án cũng áp dụng công cụ mô phỏng để phân tích diễn biến quá trình khí hóa và tính toán nạp syngas vào động cơ, giúp khắc phục hạn chế về cơ sở vật chất và tối ưu hóa điều kiện vận hành. Kết quả nghiên cứu ban đầu đã xác định được điều kiện tối ưu cho việc ép viên nén RDF, vận hành lò khí hóa với không khí hoặc không khí có bổ sung oxy, cùng với các đặc điểm cung cấp nhiên liệu và đánh lửa cho động cơ syngas. Luận án đóng góp vào việc phát triển hệ thống sản xuất điện năng từ chất thải rắn cỡ nhỏ, phù hợp với điều kiện Việt Nam, góp phần khai thác tối đa năng lượng từ rác, giảm thiểu chất thải chôn lấp, và thúc đẩy ứng dụng các hệ thống năng lượng tái tạo hybrid.