Tận dụng hạt nhãn làm than hữu cơ không khói
Cá nhân: Hoàng Thị Trang
LĨNH VỰC MôI TRườNGGiới thiệu sản phẩm:
Hiện nay nguồn nhiên liệu đốt vẫn đang giữ một vị trí rất quan trọng trong sự phát triển của kinh tế ở mỗi đất nước. Trong đó, than là nguồn nhiên liệu hóa thạch phong phú nhất và cung cấp khoảng 1/4 tổng năng lượng mà thế giới đang sử dụng. Các ngành công nghiệp phụ thuộc rất nhiều vào chất đốt công nghiệp này. Thực tế, than đang bị khai thác kiệt quệ, trữ lượng than cũng giảm mạnh. Than được coi là tài nguyên thiên nhiên không thể tái tạo. Bởi vì: than khi được khai thác và sử dụng, chúng không thể tái sinh một cách dễ dàng. Trong các loại than thì than hữu cơ được coi như là nguồn nguyên liệu chất đốt được sản xuất dễ dàng, không phải mất hàng triệu năm để hình thành như than đá. Hơn nữa một số loại than hữu cơ tạo ra nhiều nhiệt hơn và sạch hơn so với than đá. Nhãn là nông sản phổ biến của Hưng Yên, sau quá trình xử lí thì phần hạt nhãn là phần bỏ đi. Với nhiều mục đích khác nhau, người dân thường sử dụng để đốt hoặc ủ tại vườn. Tuy nhiên, điều này rất dễ gây ra ô nhiễm môi trường. Đặc biệt, ở khu vực huyện Phù Cừ, diện tích trồng nhãn rất lớn. Hiện có nhiều cơ sở sản xuất long nhãn, thậm trí tại các nhà dân, nhiều gia đình đã đầu tư lò sấy long nhãn và thuê người về bóc long. Vì vậy, lượng hạt nhãn và vỏ nhãn bị bỏ đi là rất lớn, gây ô nhiễm môi tường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Nước sông, ngòi, mương, máng ở các vị trí đổ hạt và vỏ nhãn có màu đen và mùi khó chịu. Chính vì thế, việc tận dụng hạt nhãn để làm ra than hữu cơ là một trong những cách tận dụng được sản phẩm thừa, vừa đáp ứng được nhu cầu của thị trường (sử dụng than sạch, sản phẩm thân thiện với môi trường) lại vừa giải quyết được bất cập của địa phương về vấn đề ô nhiễm môi trường. Ở một khía cạnh khác, trong thực tế, than có thể được sản xuất với nhiều nguyên liệu khác nhau như: thân cây lấy gỗ, gáo dừa, mùn cưa,… Đặc biệt một trong những loại than có chất lượng tốt là than củi nhãn. Theo nhóm tác giả, hạt nhãn cũng được cấu trúc từ xenlulôzơ. Ở khu vực Nam Phù Cừ có một số gia đình nuôi lợn có thu gom hạt nhãn để đốt sưởi ấm cho lợn đẻ vào mùa đông với tính năng hạt nhãn phơi khô khi đốt có khả năng giữ nhiệt rất tốt. Vì vậy rất có thể hạt nhãn chính là một tiềm năng để sử dụng sản xuất ra than hữu cơ không khói. Trên cơ sở đó, việc tận dụng hạt nhãn trong sản xuất than là có tính khả thi cao. Do đó tác giả đã tiến hành thực hiện dự án: “Tận dụng hạt nhãn làm than hữu cơ không khói”
Tính năng cơ bản:
Than hữu cơ không khói hạt nhãn được dùng để đun nấu, thậm chí nướng thức ăn Ưu điểm so sới sản phẩm trên thị trường: chi phí làm ra là tận dụng hạt nhãn sẵn có tại địa phương, chi phí sản xuất thấp, tiểu chuẩn về chất lượng không thua kém một số loại than đang được sử dụng phổ biến trên thị trường: tham mùn cưa, than gáo dừa,... a. Các chỉ tiêu của than sau khi xét nghiệm Đã được kiểm nghiệm, đảm bảo các chỉ tiêu về Độ ẩm toàn phần, hàm lượng chất bốc, nhiệt lượng toàn phần, hàm lượng lưu huỳnh đều đảm bảo tiêu chuẩn tốt - Độ ẩm toàn phần: 8.23% - Hàm lượng tro: 5,66 % - Hàm lượng chất bốc: 11,34% - Hàm lượng lưu huỳnh: 0% - Giá trị toả nhiệt toàn phần: 7488kcal * Về chỉ tiêu độ ẩm toàn phần: Hiện nay trên thị trường có 4 loại than nướng đang được sử dụng phổ biến: Than củi, than mùn cưa, than gáo dừa, than trắng binchotan, độ ẩm toàn phần của 4 loại than trên được công bố dao động từ 6-10% nếu được sản xuất và bảo quản theo đúng quy trình. Than hữu cơ hạt nhãn của đề tài cho kết quả độ ẩm đạt 8.23%. Điều này chứng tỏ chất lượng về độ ẩm của than hữu cơ hạt nhãn đạt tiêu chuẩn tốt. * Về chỉ tiêu hàm lượng tro: Hàm lượng tro là phần còn lại sau khi than được đốt cháy hết, nó tượng trưng cho sự cháy hết của than. Than hữu cơ dùng để nướng nếu để lại tỷ lệ tro càng thấp thì chất lượng than được đánh giá càng cao. Khi so sánh với các loại than trên thị trường: Than củi, than mùn cưa, than gáo dừa, than trắng binchotan, hàm lượng tro được công bố giao động từ 2% đến 15%, trong đó than hữu cơ được làm từ hạt nhãn có hàm lượng tro 5,66% cao hơn so với than trắng và than mùn cưa, nhưng thấp hơn so với than gáo dừa và than củi đen. Điều này nói lên chất lượng về chỉ tiêu hàm lượng tro của than hữu cơ là tốt. * Về chỉ tiêu hàm lượng chất bốc Hàm lượng chất bốc càng thấp thì chất lượng than càng tốt Hàm lượng chất bốc thông thường được các nhà nhập khẩu quan tâm. Với than trắng hàm lượng chất bốc trung bình từ 4-6%, than mùn cưa từ 7-8%. Vậy nếu so sánh với than hữu cơ hạt nhãn có hàm lượng chất bốc là 11,34% thì chỉ tiêu này than hữu cơ được làm từ hạt nhãn chỉ đạt ở mức chất lượng tương đối khá, không tốt bằng các loại than đang được sử dụng trên thị trường. Tuy nhiên sự chênh lệch nhau là không lớn. Vì vậy việc triển khai sản xuất và sử dụng than hữu cơ được làm từ hạt nhãn vẫn là rất khả quan. * Về chỉ tiêu hàm lượng lưu huỳnh Than có hàm lượng sulfur càng thấp là loại than vô cùng chất lượng, an toàn cho người sử dụng. Hạn chế các bệnh liên quan đến hô hấp và tim mạch. Hàm lượng lưu huỳnh của than trắng binchotan và than mùn cưa thông thường nhỏ hơn 0,01 %, than gáo dừa giao động từ 0.05-0,1%. Kết quả xét nghiệm về hàm lượng lưu huỳnh của trung tâm kiểm nghiệm chất lượng than hữu cơ được làm từ hạt nhãn đạt 0 %. Điều này rất tốt để hướng tới việc sử dụng than hữu cơ không khói được làm từ hạt nhãn như một nguồn nguyên liệu chất đốt trong việc đun, nấu, nướng thức ăn đảm bảo an toàn sức khỏe cho người sử dụng. * Về giá trị tỏa nhiệt toàn phần Giá trị tỏa nhiệt toàn phần là tiêu chí được đánh giá cho tất cả các loại than nói chung và than nướng nói riêng. Nhiệt lượng là phân năng lượng giải phóng từ than qua quá trình đốt. Đơn vị tính kcal/kg. Giá trị tỏa nhiệt toàn phần càng cao chứng tỏ loại than đó càng tốt. Giá trị tỏa nhiệt toàn phần của than hữu cơ không khói được làm từ hạt nhãn là 7488 kcal/kg đảm bảo dùng làm nhiên liệu chất đốt rất tốt. b. Phân tích định tính Than hữu cơ hạt nhãn không khói có các đặc điểm sau: - Thời gian cháy dài, toản nhiệt độ cao và đều trong suốt quá trình cháy - Trong quá trình cháy than không bị nứt và nổ quá nhiều - Than cháy không tạo ra mùi khó chịu.
Xuất xứ sản phẩm:
Cá nhân: Hoàng Thị Trang
Mô tả cơ bản:
* Quy trình tạo ra sản phẩm
- Thu gom hạt nhãn
- Nung yếm khí (khử khói)
- Nghiềm hạt nhãn sau khi nung khử khói
- Trộn chất kết dính
- Ép viên viên
* Chất lượng sản phẩm
- Đã được kiểm nghiệm, đảm bảo các chỉ tiêu về Độ ẩm toàn phần, hàm lượng chất bốc, nhiệt lượng toàn phần, hàm lượng lưu huỳnh đều đảm bảo tiêu chuẩn tốt
- Độ ẩm toàn phần: 8.23%
- Hàm lượng tro: 5,66 %
- Hàm lượng chất bốc: 11,34%
- Hàm lượng lưu huỳnh: 0%
- Giá trị toả nhiệt toàn phần: 7488kcal
Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:
1. Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng phần cứng:
- Lò nung yếm khí
- Máy nghiền
- Máy ép viên
2. Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng phần mềm, hệ điều hành, mạng, thiết bị ngoại vi: không
Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian: Dưới 3 tháng
Số người tham gia làm: 1
Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: 3 tháng
Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:
Được sử dụng như là chất đốt trong nấu ăn
Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:
1. Tính mới Là đề tài đầu tiên nghiên cứu về sản xuất than hữu cơ không khói từ hạt nhãn – nguồn phế phụ phẩm phổ biến tại tỉnh Hưng Yên vào mỗi vụ thu hoạch nhãn và làm long nhãn. 2. Tính sáng tạo - Đề tài tôi dùng bột khoai mỳ làm chất kết dính (các sản phẩm trên thị trường chủ yếu dùng hoá chất). Chính điều này làm cho sản phẩm than hữu cơ không khói của nhóm chúng tôi đảm bảo an toàn và rất thích hợp trong nấu ăn. - Tận dụng được nguồn phế phụ phẩm bỏ đi tại địa phương để tạo ra sản phẩm có ích đỗi với con người - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do rác thải gây ra, tiết kiệm nguồn tài nguyên nhiên liệu chất đốt
Tính ứng dụng:
- Giải pháp triển khai ngay được với trình độ kỹ thuật và nguồn nguyên liệu sẵn có tại Hưng Yên - Có thế áp dụng quy mô sản xuất nhỏ theo thời vụ.
Tính hiệu quả:
a. Kỹ thuật: Để tạo ra sản phẩm than hữu cơ không khói từ hạt nhãn nhóm nung hạt nhãn trong môi trường yếm khí để khử khói, kỹ thuật, quy trình nung giống với kỹ thuật làm than thông thường, điểm cải tiên và mới so với các sản phẩm trước đó là tận dụng nguồn nguyên liệu làm ra than hữu cơ không khói chính là hạt nhãn- Một phế phụ phẩm bị bỏ đi tại tỉnh Hưng Yên. b. Kinh tế Tính toán chi phí dùng để sản xuất 1 tạ than hữu cơ không khói Để sản xuất 1 tạ tan hữu cơ không khói ta cần dùng 3 tạ hạt nhãn 100.000 đ 3 kg bột khoai mỳ 45.000 đ Điện, hao mòn máy móc 100.000 đ Tổng 245.000 đ Chi phí dùng để sản xuất ra than hữu cơ từ hạt nhãn tiết kiệm hơn sơ với các loại than khác ở phần nguyên liệu. Cụ thể: Nếu sản xuất ra than ép mùn cưa, theo cơ sở sản xuất than cho biết muốn sản xuất 1 tấn mùn cưa sẽ sản xuất được 3 tạ than hữu cơ không khói. Mùn cưa được thu mua ở làng nghề gỗ với giá 1,6 triệu/ tấn. Vậy tính ra để sản xuất 1 tạ than cần 500.000đ chi phí mua mùn cưa. Và tổng chi phí để sản xuất ra than ép mùn cưa rơi vào khoảng 600.000đ/ 1 tạ. Vậy nếu sản xuất ra 1 tạ than không khói từ hạt nhãn, ta tận dụng nguyên liệu sẵn có, thu mua với giá rẻ, tham trí có thể cho không, ta sẽ tiết kiệm được khoảng 350.000đ/1 tạ than so với các loại than thông thường với chất lượng tương đương. c. Xã hội Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do rác thải gây ra, tiết kiệm nguồn tài nguyên nhiên liệu chất đốt
Tiềm năng phát triển:
- Có tiềm năng phát triển tốt - Sản phẩm giải pháp tạo ra có đầy đủ các thông số cần thiết, đảm bảo theo yêu cầu bảo vệ môi trường. - Đã thử nghiệm thành công từ tháng 9/2021 đến tháng 3/2022