Language
Country/Area
No result found
Hành trình chuyển đổi của rượu đen: Tại sao đây là lựa chọn tốt nhất cho nhiên liệu sinh học?
Trong hóa học công nghiệp, dịch đen là sản phẩm phụ được tạo ra khi sản xuất bột giấy từ gỗ thông qua quy trình Kraft. Nó chủ yếu được sử dụng để loại bỏ lignin, hemicellulose và các thành phần có thể chiết xuất khác trong gỗ, và cuối cùng là để chiết xuất cellulose. Thành phần của rượu đen khiến nó trở thành nguồn nhiên liệu sinh học khá hứa hẹn, nhưng khi mối quan ngại về môi trường ngày càng tăng, cách sử dụng nó cũng đang thay đổi.
Thành phần của rượu đen
Khoảng bảy tấn nước đen được sản xuất ra cho mỗi tấn bột giấy. Dịch đen là hỗn dịch nước chứa các chất cặn lignin, hemicellulose và các hóa chất vô cơ được sử dụng trong quá trình này. Dịch đen chứa khoảng 15% chất rắn, trong đó chất hữu cơ chiếm khoảng 40-45%, chủ yếu bao gồm xà phòng, lignin và các chất hữu cơ khác.
Với sự tiến bộ của công nghệ xử lý nước thải đen, nhiều phương pháp xử lý nước thải truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu bảo vệ môi trường hiện đại.
Sự phát triển của rượu đen trong lịch sử
Các nhà máy bột giấy Kraft ban đầu thải nước đen vào các nguồn nước, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đến sinh vật thủy sinh và làm sẫm màu nước. Quy trình Kraft đã có những tiến bộ đáng kể với phát minh về nồi hơi thu hồi của G.H. Tomlinson vào những năm 1930. Đến những năm 1990, hầu hết các nhà máy Kraft đều có thể sử dụng nước thải đen của chính mình, ví dụ như để thu hồi hóa chất nấu ăn, nhằm giảm ô nhiễm nước.
Sử dụng năng lượng của rượu đen
Nước đen không chỉ là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất màng bột giấy mà còn chứa hơn một nửa hàm lượng năng lượng có trong nguyên liệu gỗ thô. Nước đen thường được cô đặc đến 65% đến 80% trong thiết bị bay hơi hiệu ứng đa dạng và được đốt trong nồi hơi thu hồi để tạo ra năng lượng và thu hồi hóa chất nấu ăn. Cách tiếp cận này đã giúp các nhà máy bột giấy gần như tự cung cấp năng lượng, đặc biệt là ở Hoa Kỳ, nơi các công ty giấy gần như đã tiêu thụ hoàn toàn nước đen của chính họ kể từ những năm 1990.
Ngành công nghiệp bột giấy hiện là ngành sản xuất năng lượng tái tạo trung hòa carbon chính ở Hoa Kỳ, tạo ra khoảng 28,5 terawatt giờ điện mỗi năm.
Ứng dụng nhiên liệu sinh học từ nước thải đen
Với sự ra đời của các công nghệ mới, cách sử dụng rượu đen đã thay đổi. Sự phát triển của công nghệ khí hóa đã biến rượu đen thành nguồn nguyên liệu nhiên liệu sinh học tiềm năng. Sau khi khí hóa, nó có thể tạo ra khí tổng hợp giàu năng lượng, có thể được sử dụng trong tua bin khí hoặc chuyển đổi thành hóa chất và nhiên liệu.
Thách thức kép về môi trường và phát triển kinh tế
Từ việc xả nước thải đen trong quá khứ cho đến việc tái chế hiện nay, sự cân bằng giữa bảo vệ môi trường và lợi ích kinh tế đã trở thành chìa khóa. Tuy nhiên, vẫn còn những nhà máy Kraft nhỏ không thu hồi được nước thải đen hiệu quả, gây ô nhiễm một số môi trường, điều này cũng cho thấy tính cấp thiết của việc nâng cấp công nghiệp.
Ưu đãi thuế tại Hoa Kỳ
Năm 2005, Quốc hội Hoa Kỳ đã ban hành ưu đãi thuế để hỗ trợ việc sử dụng nhiên liệu thay thế dạng lỏng, sau đó được mở rộng vào năm 2007 để bao gồm cả nhiên liệu thay thế dạng lỏng có nguồn gốc từ sinh khối. Chính sách này đã thúc đẩy mạnh mẽ việc ứng dụng rượu đen vào mục đích thương mại và mang lại kết quả ấn tượng cho nhiều công ty lớn.
Triển vọng tương lai của rượu đen
Hành trình tái tạo rượu đen vẫn tiếp tục. Từ một nguồn nhiên liệu đơn giản đến một vật liệu sinh học đa chức năng tiềm năng, khi nghiên cứu khoa học ngày càng sâu rộng, ứng dụng của dịch đen sẽ trở nên rộng rãi hơn. Đây không chỉ là phản ứng trước nhu cầu năng lượng tái tạo của ngành sản xuất mà còn là cam kết bảo vệ môi trường.
Khi nhu cầu năng lượng tái tạo của thế giới ngày càng tăng, liệu rượu đen có thể là trọng tâm của quá trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai không?
