NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CỦA VIÊN NÉN NĂNG LƯỢNG SẢN XUẤT TỪ CÂY LỤC BÌNH

Võ Công Anh và CS. Tập 134, Số 2A, 2025 94 Kết quả từ Hình 7 cho thấy rằng mật độ khối của viên nén năng lượng sản xuất từ cây lục bình tăng từ 118610,1 kg/m³ lên 119910,6 kg/m³ và 12355,4 kg/m³, tương ứng với kích thước nguyên liệu giảm từ 2 mm xuống 1 mm và 0,5 mm. Mức tăng này là tương đối nhỏ, tương ứng với 1,4% và 2,9%. Mật độ khối tăng khi kích thước nguyên liệu giảm, do nguyên liệu nhỏ và đồng đều, tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn hơn giữa các hạt và ít lỗ hổng hơn, giúp chúng liên kết chặt chẽ khi nén. Mặc dù, mật độ khối của viên nén tăng lên sẽ giúp cải thiện độ bền cơ học của viên nén và hiệu suất đốt cháy cao hơn, cháy đều và ổn định. Tuy nhiên, để có được nguyên liệu kích thước nhỏ thì cần phải tiêu tốn thêm năng lượng cho quá trình nghiền nên tăng chi phí sản xuất. Kết quả nghiên cứu đạt được đã cho thấy rằng ảnh hưởng của kích cỡ nguyên liệu đến mật độ khối là khá nhỏ. Mặt khác, khi kích thước nguyên liệu lớn sẽ làm giảm khả năng liên kết giữa các hạt, dẫn đến viên nén có mật độ khối thấp hơn và độ bền cơ học kém hơn. Trong nghiên cứu này, khi tiến hành thử nghiệm ép viên nén với kích thước nguyên liệu lớn hơn 2 mm thì sản phẩm viên nén tạo thành không đủ độ bền cơ học, dễ bị gãy và vỡ vụn. Do đó, kích thước nguyên liệu phù hợp cho quá trình sản xuất viên nén từ cây lục bình là nhỏ hơn hoặc bằng 2 mm. Hình 7. Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến mật độ khối của viên nén năng lượng 3.4 Kết quả phân tích nhiệt trọng lượng (TGA) Đường cong TG (Thermogravimetric) và DTG (Derivative Thermogravimetric) đặc trưng

cho quá trình đốt cháy viên nén năng lượng từ cây lục bình được thể hiện trong Hình 8. Kết quả từ đồ thị TG và DTG cho thấy sự phân hủy đặc trưng của các hợp chất hữu cơ trong viên nén năng lượng từ cây lục bình, với các giai đoạn phân hủy chính xảy ra trong phạm vi nhiệt độ từ 100°C đến 600°C. Giai đoạn bay hơi ẩm xảy ra ở nhiệt độ dưới 200°C. Trong giai đoạn đầu, sự giảm trọng lượng nhẹ phản ánh sự bay hơi của nước tự do có trong cấu trúc tế bào của cây lục bình. Giai đoạn này cho thấy sự hiện diện của một lượng nước đáng kể trong viên nén năng lượng. Giai đoạn kế tiếp là gia đoạn phân hủy sinh học chính xảy ra trong khoảng nhiệt độ từ 200°C đến 400°C. Sự giảm trọng lượng nhanh chóng xảy ra trong khoảng này, chủ yếu do sự phân hủy của cellulose và hemicellulose. Đồ thị DTG thể hiện đỉnh phân hủy nhiệt mạnh mẽ tại nhiệt độ khoảng 320°C, tương ứng với tốc độ phân hủy nhanh nhất của các hợp chất hữu cơ trong