Phòng thí nghiệm nghiên cứu năng lượng ít carbon dựa trên than của Tập đoàn XinAo: Các doanh nghiệp tư nhân tìm kiếm bước đột phá trong công nghệ chuyển đổi than thành khí tự nhiên

Thread Content

Phòng thí nghiệm nghiên cứu năng lượng ít carbon dựa trên than của Tập đoàn New Ô: Các doanh nghiệp tư nhân tìm cách đạt được bước đột phá trong công nghệ chuyển đổi than thành khí tự nhiên. Tác giả/Nguồn: Ngày: 2016-12-29. Số lần xem: 14. Trong số các đơn vị tổ chức các phòng thí nghiệm nghiên cứu quan trọng này, có không ít doanh nghiệp tư nhân xuất sắc tham gia vào các hoạt động nghiên cứu này. Tập đoàn New Ocean chính là một trong số đó. Theo thông tin được biết, **Phòng thí nghiệm nghiên cứu năng lượng ít carbon dựa trên than** của công ty này (gọi tắt là “Phòng thí nghiệm Sinomao”) đã trở thành một trong những **phòng thí nghiệm trọng điểm của doanh nghiệp** được Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt vào tháng 1 năm 2010. Vào tháng 5 năm sau, phòng thí nghiệm này chính thức được cấp giấy chứng nhận. Phòng thí nghiệm này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển công nghệ chuyển đổi than thành khí. Theo ông Chu Zhenqi, giám đốc phòng thí nghiệm XinAo, Trung Quốc có trữ lượng than dồi dào, chiếm hơn 60% tổng lượng than được sử dụng. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều than đã gây ra những vấn đề môi trường nghiêm trọng như ô nhiễm không khí và hiệu ứng nhà kính. Xét đến các yếu tố như nguồn lực sẵn có, tính phụ thuộc vào các con đường phát triển đã được chọn, và an ninh năng lượng, việc sử dụng than một cách sạch sẽ trở thành lựa chọn tất yếu. Còn khí tự nhiên thì tương đối sạch, chắc chắn phù hợp hơn với nhu cầu của xã hội. “Là nền tảng nghiên cứu và phát triển với doanh nghiệp làm chủ thể đổi mới, phòng thí nghiệm tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ trong lĩnh vực hệ thống năng lượng hiện đại. So với các trường đại học nghiên cứu, phòng thí nghiệm coi trọng việc giải quyết các vấn đề thực tế trong ngành cũng như giá trị kinh tế – xã hội của chúng hơn. Đối với nó, việc nghiên cứu và phát triển không phải là mục đích cuối cùng, mà là để khám phá và nuôi dưỡng những ngành công nghiệp mới. ”Ông ấy nói. Sự phát triển của ngành công nghiệp đang gặp nhiều khó khăn. Trong việc thúc đẩy chuyển đổi năng lượng và kiểm soát ô nhiễm không khí, khí tự nhiên được coi là yếu tố quan trọng; dự kiến đến năm 2020, tỷ lệ sử dụng khí tự nhiên sẽ đạt 10%. Nhưng tại nước ta, sự phát triển của khí tự nhiên gặp nhiều trở ngại; nhu cầu về khí tự nhiên vẫn còn những yếu tố bất ổn mang tính hệ thống. Báo cáo “Tầm nhìn năng lượng Trung Quốc năm 2030” do Hiệp hội Nghiên cứu Năng lượng Trung Quốc công bố trong năm nay chỉ ra rằng sự phát triển của ngành khí đốt phải đối mặt với ba yếu tố bất ổn chính, bao gồm việc điều chỉnh cơ cấu tăng trưởng kinh tế và tình trạng nhu cầu thị trường suy yếu ； Mức độ phụ thuộc vào bên ngoài tăng nhanh, lợi thế về giá cả ngày càng suy giảm ； Cơ sở lưu trữ và vận chuyển phát triển chậm, việc xây dựng hệ thống đường ống bị hạn chế bởi các rào cản thể chế. Nhưng dù vậy, tập đoàn Newao – vốn bắt đầu hoạt động trong lĩnh vực cung cấp khí đốt qua hệ thống đường ống trong các thành phố – vẫn tiếp tục tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển công nghệ chuyển đổi than thành khí đốt. Công ty này bắt đầu nghiên cứu về việc sử dụng than một cách sạch và hiệu quả từ năm 2006; đến nay đã được mười năm rồi. Tuy nhiên, ngành công nghiệp sản xuất khí từ than đá gặp phải nhiều vấn đề. Một trong số đó là vào tháng 6 năm 2010, **Ủy ban Phát triển và Cải cách đã ban hành “Thông báo về việc quy định các vấn đề liên quan đến sự phát triển ngành sản xuất khí từ than”, nhằm chuyển quyền phê duyệt các dự án sản xuất khí từ than lên cấp **. Vào tháng 7 năm ngoái, **Cục Năng lượng đã ban hành “Đề xuất hướng dẫn về việc quản lý các dự án sản xuất nhiên liệu từ than” (bản dự thảo lần thứ hai), yêu cầu phải “tuân thủ nguyên tắc sử dụng nguồn lực một cách hợp lý, áp dụng những tiêu chuẩn bảo vệ môi trường nghiêm ngặt nhất, đảm bảo hiệu quả trong việc tiết kiệm năng lượng, có kế hoạch phát triển khoa học, và khuyến khích sự đổi mới sáng tạo”. Đằng sau đó, các dự án sản xuất khí từ than trong nước gặp phải những vấn đề như biến động trong quá trình sản xuất, hiệu suất thấp, ô nhiễm môi trường, và mức tiêu thụ nước cao; những vấn đề này đã trở thành tâm điểm của nhiều tranh cãi. Mặc dù nghiên cứu cơ bản về việc chuyển hóa than thành khí đã bắt đầu sớm ở nước ngoài, nhưng việc ứng dụng công nghệ này vào thực tế vẫn chưa được thực hiện. Về vấn đề này, ông Lý Kế Trung, Tổng giám đốc Trung tâm Công nghệ Khí hóa của công ty Newao Technology Development Co., Ltd. (sau đây gọi là “Newao Technology”), cho biết việc phát triển công nghệ khí hóa mới của Newao nhằm giải quyết những vấn đề phát sinh từ các công nghệ khí hóa truyền thống. Lấy công nghệ lò Luzzi làm ví dụ, ban đầu công nghệ này được phát triển không phải để sản xuất khí tự nhiên; khí tự nhiên chỉ là một trong những sản phẩm của nó mà thôi. Đặc điểm kỹ thuật này chính là yếu tố khiến công nghệ này lạc hậu trong việc sản xuất khí tự nhiên. Về mặt nguyên lý, hiệu suất nhiệt của lò Ruchi khoảng 60%, trong khi hiệu suất nhiệt của quá trình khí hóa than đá có thể đạt 72%, còn quá trình khí hóa bằng hydro thì có thể đạt 79,6%. Vương Ngọc Toả, chủ tịch hội đồng quản trị của Tập đoàn New Ocean, cũng từng cho biết rằng các công nghệ khí hóa than phổ biến hiện nay được phát triển ban đầu với mục đích sản xuất các sản phẩm hóa chất, như amoniac tổng hợp, methanol từ than, v.v. Trong quá trình khí hóa, cần cố gắng tránh tạo ra khí metan. Khi được sử dụng để sản xuất năng lượng, chẳng hạn như khí từ than đá, mặc dù đã trải qua các “thí nghiệm” và quy trình sản xuất ngày càng được hoàn thiện, nhưng vẫn không thể thay đổi được bản chất cơ bản của nó: hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp và mức tiêu hao tài nguyên cao. Các công nghệ khí hóa chính thống này đều là những công nghệ được phát triển ở nước ngoài từ trước đây; lúc bấy giờ vấn đề môi trường chưa được coi trọng, vì vậy trong quá trình nghiên cứu và phát triển, người ta cũng không chú trọng nhiều đến các yêu cầu về bảo vệ môi trường. Và khi áp lực từ môi trường ngày càng tăng, những nhược điểm vốn có của các công nghệ cũ này dần trở nên rõ ràng. Lý Kích Trung cho rằng, **việc không khuyến khích việc sản xuất khí tự nhiên từ than là do chưa có công nghệ tốt. Một khi mô hình công nghệ tốt được triển khai thành công, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu về hiệu suất chuyển đổi năng lượng, bảo vệ môi trường và tính khả thi về mặt kinh tế, **thì sẽ nhận được sự hỗ trợ. Dự án khí hóa than bằng khí hydro đạt được bước tiến quan trọng. Xét đến đặc điểm của than trong nước, cùng các yếu tố như lượng dự trữ, vị trí địa lý, nguồn nước và điều kiện khí hậu, phòng thí nghiệm New Ao đã chọn ra bốn công nghệ khí hóa khác nhau: sử dụng phương pháp khí hóa bằng khí hydro để giải quyết vấn đề khí hóa than thông thường ； Sử dụng công nghệ khí hóa xúc tác để tận dụng than nâu ； Quá trình khí hóa siêu tới hạn, giúp xử lý than có hàm lượng nước cao ； Khí hóa ngầm chuyển đổi trực tiếp than mà về mặt kỹ thuật không thể khai thác thành khí tổng hợp để sử dụng. Chu Zhenqi giải thích: “Sau những đột phá về công nghệ này, có thể nói rằng chúng đã bao phủ gần như toàn bộ các loại than và các khu vực khai thác than ở nước ta.” ” Lý Kích Trung cho biết, những công nghệ này được sử dụng đặc biệt để sản xuất metan; mục tiêu sản xuất rất rõ ràng. Trong quá trình sản xuất, các sản phẩm phụ như hydrocarbon thơm cũng được tạo ra một cách tự nhiên. Lấy quá trình khí hóa bằng hydro làm ví dụ, kể từ tháng 3 năm 2012, trong vòng ba năm đã đạt được những bước tiến quan trọng trong các nghiên cứu cơ bản ở mức độ phòng thí nghiệm, cũng như trong các thử nghiệm quy mô nhỏ; đồng thời hoàn thành các thử nghiệm quy mô trung bình với công suất 10 tấn/ngày. Gần đây, công ty Newao Technology cũng thông báo rằng dự án khí hóa than trong khuôn khổ chương trình “863” – với mục tiêu nghiên cứu các công nghệ then chốt để chuyển đổi than thành khí tự nhiên – đã đạt được những bước tiến quan trọng. Thiết bị thí nghiệm có khả năng xử lý 50 tấn than mỗi ngày đã vượt qua các tiêu chuẩn kiểm tra. Đồng thời, theo lời giải thích của Chu Chấn Kỳ, phòng thí nghiệm này lấy quá trình chuyển hóa khí đốt thành nhiên liệu làm trung tâm, theo đuổi con đường nâng cấp công nghệ từ việc sử dụng năng lượng thành nguyên liệu hóa chất, rồi tiếp tục chuyển thành vật liệu carbon có hiệu suất cao. Đồng thời, họ cũng sử dụng tảo vi mô để thực hiện các hoạt động thu giữ carbon trong môi trường công nghiệp và tái sử dụng nitơ, phốt pho trong nước thải. Họ còn phát triển công nghệ tạo ra năng lượng từ tảo vi mô cùng nhiều sản phẩm phụ khác, từ đó tạo ra một giải pháp toàn diện nhằm sử dụng các nguồn tài nguyên một cách hiệu quả trong bối cảnh giảm phát thải carbon. Theo quan điểm của Chu Chấn Kỳ, điều này thể hiện sự khác biệt về trọng tâm mà các phòng thí nghiệm trong doanh nghiệp và các viện nghiên cứu hướng tới. “Chúng tôi không chỉ quan tâm đến nguyên lý, mà còn chú trọng đến tính khả thi, cùng các vấn đề như công nghệ hóa, chi phí, mức tiêu thụ nước và khí thải, nhằm đưa công nghệ này vào áp dụng trong xã hội một cách toàn diện. ” Theo thông tin được cung cấp, kể từ khi được phê duyệt, phòng thí nghiệm này đã nhận được tổng cộng 650 triệu nhân dân tệ vốn đầu tư cho nghiên cứu khoa học từ tập đoàn. Trong đó, năm 2015, chi phí đầu tư cho phòng thí nghiệm vượt quá 100 triệu nhân dân tệ, chiếm 3,5% tổng doanh thu.