Viên Nén

Viên nén gỗ có tên tiếng anh là Wood Pellet, là một loại nhiên liệu sinh học được sản xuất từ phụ phẩm nông lâm nghiệp như mùn cưa, gỗ vụn, trấu, cỏ, lõi ngô, bã mía, vỏ trái cây… Qua quá trình sàng lọc, sấy và ép với nhiệt độ và áp lực cao, viên nén gỗ có mật độ và giá trị năng lượng cao, có thể thay thế các nguyên liệu hóa thạch.

Nếu so với than đá, nhiệt viên gỗ nén đạt 70%, nhưng giá thành chỉ bằng 45-70%; còn so với dầu DO, nhiệt viên gỗ đạt 48%, nhưng giá thì chỉ bằng 30-50%, cứ 2 kg viên gỗ nén thì bằng 1kg dầu DO; so với điện hiện nay thì chi phí còn tiết kiệm hơn rất nhiều. Như vậy, cùng một mức giả phóng năng lượng như nhau nhưng sử dụng viên gỗ nén sẽ tiết kiệm được khoảng 50% giá thành. Hơn nữa đốt viên gỗ ít gây ô nhiễm môi trường hơn nhiều so với than đá. Ngoài ra, do viên gỗ không có tạp chất lưu huỳnh như than đá, nên lượng khí cacbonic là cực thấp, đảm bảo tiêu chuẩn về khí sạch theo tiêu chuẩn Châu u nên rất thân thiện với môi trường. Cứ 1000 kg viên gỗ sau khi đốt cháy hết nhiệt lượng còn lại thì còn 10-15 kg tro sạch. Lượng chất thải (lượng tro sau khi đốt) là loại tro Biomass sử dụng để bón cây, bón ruộng, làm phân vi sinh không ảnh hưởng đến môi trường. Vì vậy, việc sử dụng viên gỗ nén không chỉ mang lại hiệu quả về mặt kinh tế mà còn góp phần giải quyết nguồn phế thải trong sản xuất, không gây ô nhiễm môi trường và hạn chế cháy nổ.

Hơn thập kỷ qua, nhu cầu sử dụng nhiên liệu cho mục đích sưởi ấm trên thế giới ngày càng gia tăng, đặc biệt là ở các nước có khí hậu lạnh như châu u và các nước vùng Đông Bắc Á. Tuy nhiên, giá dầu tăng cao, nguồn nhiên liệu than không đủ đáp ứng nhu cầu; Đặc biệt Châu u đã có quyết định đến hết 2030, sẽ không sử dụng nhiên liệu hóa thạch (Than đá và dầu DO), đòi hỏi phải có một nguyên liệu mới thay thế, vừa tiết kiệm vừa đảm bảo không ảnh hưởng đến môi trường. Vì thế, viên nén chất đốt (wood pellets) ra đời, hội tụ nhiều ưu điểm vượt trội đã được kiểm chứng cũng như được sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển. Viên nén sinh khối (wood pellets) sẽ thực hiện sứ mệnh thay thế nhiên liệu hóa thạch, sẽ có nhu cầu rất lớn và bền vững, đây là cơ hội cho các nước có điều kiện phù hợp cho việc đầu tư sản xuất, thực tế Việt Nam là nước hiếm hoi hội tụ đủ các yếu tố thuận lợi cho phát triển sản phẩm năng lượng sạch này.

Nguồn gỗ nguyên liệu đầu vào để sản xuất viên nén chủ yếu được sử dụng từ gỗ phụ phẩm như mùn cưa, dăm bào, cành ngọn của gỗ rừng trồng (keo, bạch đàn, cao su), cây phân tán… Nguồn nguyên liệu này được đưa vào quá trình ép dưới áp lực cao để tạo ra sản phẩm. Một số nguồn tin cho biết các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ ở các địa phương mua bất kỳ nguồn gỗ nguyên liệu nào từ các hộ dân để sản xuất. Các hoạt động thu mua này thường được thực hiện qua hệ thống các đại lý. Một số doanh nghiệp lớn có nguồn nguyên liệu rừng trồng, bao gồm cả nguồn rừng trồng có chứng chỉ quản lý rừng bền vững (FSC).
Viên gỗ nén đã được công nhận là một trong những loại nguyên liệu cung cấp năng lượng sinh khối hiệu quả nhất hiện nay. Vậy, những loại nguyên liệu làm viên gỗ nén được làm từ những nguyên liệu nào?
Về lý thuyết, viên gỗ nén có thể được làm từ bất kỳ loại vật liệu hữu cơ nào, từ mùn cưa, dăm gỗ, vỏ cây, cành cây, gỗ thải trong chế biến gỗ cho tới tàn dư cây trồng và các vật liệu sinh khối dễ cháy khác cũng là nguyên liệu quan trọng. Đối với các loại nguyên liệu khác nhau, giá trị năng lượng và tốc độ cháy của viên gỗ nén cũng khác nhau.
a) Mùn cưa, bột gỗ
Đây là nguyên liệu lý tưởng nhất để sản xuất viên gỗ nén. Mùn cưa có kích thước phù hợp, khả năng kết dính tốt. Viên nén mùn cưa có bề mặt mịn và độ cứng cao. Trong các nhà máy sản xuất viên nén gỗ, vật liệu như mùn cưa, bột gỗ, dăm gỗ, bào gỗ là nguyên liệu phổ biến nhất và cũng mang lại hiệu quả cao nhất.
b) Cỏ
Viên nén cỏ thường được chế tạo thành thức ăn chăn nuôi, đôi khi là viên nén sinh khối. Viên nén cỏ có chỉ số năng lượng giống viên nén mùn cưa nhưng dư lượng tro lại cao hơn. Do cỏ tươi thường có hàm lượng nước cao, vì vậy, nó cần trải qua quy trình sấy khô để đạt tiêu chuẩn làm viên nén.

c) Cỏ linh lăng
Cỏ linh lăng phát triển nhanh và thích nghi với nhiều môi trường khác nhau. Nó có thể được thu hoạch từ 4 – 12 lần/năm. Với hàm lượng chất dinh dưỡng cao, cỏ linh lăng là một loại thức ăn tuyệt vời cho động vật. Làm viên nén cỏ linh lăng làm cho nó trở nên ngon miêng và dễ tiêu hóa hơn cho động vật.
d) Trấu
Việt Nam có sản lượng lúa hàng năm vào hàng top của thế giới. Đồng nghĩa với đó là số lượng trấu không lồ. Nhưng chúng lại thường bị đốt bỏ một cách lãnh phí. Giá trị năng lượng của trấu bằng 1/2 than và 1/3 dầu diesel nhưng chi phí của nó lại thấp hơn các loại vật liệu này nhiều. Do đó, nó trở thành một trong những nguyên liệu phổ biến để làm viên gỗ nén.
e) Rơm rạ
Làm viên nén rơm thân thiện với môi trường hơn là đốt cháy trực tiếp. Rơm rạ có hàm lượng cellulose và lignin cao. giá trị năng lượng cao và hàm lượng nước thấp.

f) Giấy thải
Giấy thải rất phổ biến trong gia đình, trường học, cửa hàng, đường phố… Giấy được làm từ gỗ và mùn cưa. Chúng chiếm nhiều không gian và còn dễ bị ẩm hoặc bắt lửa. Sử dụng giấy bỏ đi để làm viên nén làm tăng mật độ và thống nhất kích thước, giải quyết ỗ nhiễm và còn tiết kiệm chi phí nhiên liệu.
g) Vỏ trái cây
Vỏ trái cây là sản phẩm phụ của cọ dầu, có rất nhiều ở Đông Nam Á. Nó có khối lượng lớn, với hàm lượng cellulose và lignin cao, là một nguyên liệu tuyệt vời để sản xuất viên nén. Nhưng nó cần được sấy khô và nghiền nát trước khi ép viên.
h) Lá
Lá, hãy chính xác hơn là lá khô có thể dễ dàng thu gom trong mùa thu và mùa động. Lá có hàm lượng chất xơ và giá trị năng lượng cao. Chúng dễ dàng để làm sạch và sản xuất viên gỗ nén. Viên nén lá có chi phí thấp với ít khói hoặc tro thải.

2) Yêu cầu đối với nguyên liệu làm viên gỗ nén
Độ ẩm: Từ 14% – 20%
Vật liệu khô rất khó bị mốc, trong khi vật liệu ẩm làm cho viên gỗ lỏng lẻo. Để giữ nguyên liệu có độ ẩm phù hợp, các nhà máy sử dụng máy sấy khô.
Kích thước nguyên liệu: dưới 5mm
Kích thước nguyên liệu cần phải nhỏ hơn đường kính của viên nén, thường là 6mm, 8mm. Kích thước nguyên liệu lớn có thể làm kẹt máy ép viên hoặc giảm chất lượng viên nén. Các nhà máy sản xuất viên nén gỗ sử dụng máy nghiền, máy băm gỗ để xử lý kích thước vật liệu.
Có cần chất kết dính không?
Bạn không cần thêm chất kết dính khi làm viên nén gỗ bởi Lignin chính là chất kết dính tự nhiên, nó sẽ tan chảy trong quá trình tạo viên nén và kết dính các nguyên liệu với nhau. Tuy nhiên, một số loại nguyên liệu như trấu chứa ít chất này, vì vậy, bạn có thể phải thêm chất kết dính hoặc trộn chúng với các nguyên liệu khác để cải thiện lực dính.