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

jos.hueuni.edu.vn Tập 134, Số 2A, 2025 87 Hiện nay, công nghệ chuyển đổi nhiệt hóa, bao gồm nhiệt phân và khí hóa, đang được quan tâm trong việc chuyển đổi sinh khối gỗ, bùn thải và phân động vật thành sản phẩm khí cháy để cung cấp cho các hệ thống phát điện sử dụng động cơ đốt trong. Các hệ thống khí hóa này thường sử dụng nguyên liệu với kích thước nhỏ như viên nén năng lượng để dễ tự động hóa quá trình cấp nguyên liệu. Do hàm lượng chất gỗ của cây lục bình thấp nên sẽ tạo ra ít giấm gỗ trong quá trình khí hóa nên được xem là một nguồn sinh khối tiềm năng để sản xuất viên nén năng lượng [9]. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng cây lục bình có thể là cơ hội để thúc đẩy nền kinh tế địa phương [10, 11]. Vì vậy, việc ứng dụng viên nén năng lượng cho các lò khí hóa loại nhỏ sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày sẽ thuận tiện và chủ động hơn. Đồng thời, viên nén năng lượng cũng là nguồn cung cấp chất đốt tiềm năng cho các cơ sở sản xuất và chế biến nhỏ tại các địa phương. Việc ứng dụng cây lục bình để sản xuất nhiên liệu rắn đã bắt đầu được chú ý trên thế giới. Tuy nhiên, theo khảo sát của nhóm nghiên cứu thì đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có nghiên cứu nào về sản xuất viên nén năng lượng từ cây lục bình được thực hiện. Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm về viên nén năng lượng từ cây lục bình. 2 Vật liệu và phương pháp 2.1 Vật liệu Đối tượng nghiên cứu là cây lục bình gồm cả rễ, thân và lá được thu hoạch tại sông Ngự Hà, Thành phố Huế. Cây lục bình tươi sau khi vớt được loại bỏ rác, đóng bao, vận chuyển về

phòng thí nghiệm và băm nhỏ thành các đoạn có chiều dài từ 3 – 5 cm. Lục bình băm nhỏ được phơi nắng từ 2 đến 3 ngày để giảm độ ẩm ban đầu 90% xuống còn khoảng 30%. Sau đó, lục bình được sấy bằng thiết bị sấy ở nhiệt độ 80°C đến khi đạt độ ẩm 12 ± 2% và được nghiền mịn để đạt kích thước hạt phù hợp là nhỏ hơn 5 mm. Bột cây lục bình sau khi nghiền mịn được chuyển qua công đoạn nén tạo viên bằng máy ép thủy lực có đồng hồ đo lực ép và khuôn ép (Hình 1). Trong quá trình này không sử dụng thêm phụ gia kết dính mà do dưới tác dụng của lực ép sẽ làm nhiệt độ và áp suất tăng cao giúp thành phần lignin có trong cây lục bình bị nóng chảy ra tạo sự kết dính. Viên nén năng lượng từ cây lục bình sau khi ép viên được đựngtrong các túi nilon dán miệng kín khí để bảo quản và dùng để tiến hành các phân tích. Quá trình tạo viên nén năng lượng từ cây lục bình trong nghiên cứu này được thực hiện theo các công đoạn chính như sau: Cây lục bình tươi → Băm nhỏ (3-5 cm) → Phơi khô tự nhiên (2-3 ngày) → Sấy (80oC, 1 giờ) → Nghiền mịn (< 5mm) → Ép tạo viên → Đóng bao bảo quản. Để phân loại kích thước của nguyên liệu, 120g lục bình sau khi nghiền mịn được đặt vào một bộ sàng xếp theo thứ tự kích thước giảm dần. Các kích cỡ sàng được sử dụng trong nghiên