Chất thải có thể biến thành năng lượng tái chế thế nào?

Năng lượng tái chế giúp giải quyết được bài toán về việc tăng nhu cầu sử dụng các loại năng lượng. Ngoài ra, việc biến chất thải thành năng lượng tái chế cũng là biện pháp xử lý tái chế rác thải hữu cơ một cách hiệu quả.

1. Năng lượng tái chế là gì?

Năng lượng tái chế, hay còn gọi là năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn. Trái ngược với nhiên liệu hóa thạch, năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguồn hình thành liên tục và hầu như vô hạn, ví dụ như ánh sáng mặt trời, mưa, gió, và thủy triều.

2. Các loại năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo đang trở thành xu thế toàn cầu bởi nó đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc hướng tới một tương lai bền vững. Năng lượng tái tạo có nguồn gốc rất đa dạng, như là từ mặt trời, gió hay là thủy triều.

2.1. Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch được tạo ra từ ánh sáng mặt trời, được khai thác và tận dụng thông qua các công nghệ khác nhau như tấm pin mặt trời, hệ thống thu nhiệt, và hệ thống phân tán điện mặt trời.

2.2. Năng lượng gió

Giống như năng lượng mặt trời, năng lượng gió cũng trở nên phổ biến và có vai trò quan trọng trong tương lai. Năng lượng gió được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện gió trên đất liền hoặc trên biển nhờ sức gió thông qua các tuabin.

2.3. Thủy điện

Đây cũng là một nguồn năng lượng sạch hoàn toàn và đang được sử dụng rộng rãi. Nguồn năng lượng này sẽ hoạt động dựa vào sức nước trong các dòng chảy có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện.

2.4. Năng lượng chất thải rắn

Năng lượng chất thải rắn là một dạng năng lượng tái tạo được tạo ra từ quá trình xử lý các loại rác như thực phẩm thừa, giấy báo, chai lọ, túi nilon… thông qua việc đốt, chôn lấp.

Mặc dù điều này có thể gây ra ô nhiễm môi trường và tiêu tốn không gian đất. Tuy nhiên,  chúng vẫn có thể được khắc phục một phần bằng các phương pháp như phân hủy sinh học, biến đổi khí thải hoặc đốt rác sinh học sử dụng vi sinh vật để tạo ra khí methane. Loại khí này sau đó có thể được sử dụng để sản xuất năng lượng điện.

2.5. Năng lượng địa nhiệt

Đây là loại năng lượng được sinh ra từ sự hình thành ban đầu của Trái Đất và sự phân rã phóng xạ của các khoáng chất. Ở những khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao, năng lượng này có thể được dùng để khai thác và tạo ra điện.

2.6. Năng lượng sinh học

Năng lượng sinh học, hay còn được gọi là năng lượng sinh khối và có nguồn gốc từ động vật hay thực vật, có thể được sử dụng trực tiếp hay gián tiếp nhờ vào quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt.

Ngoài ra còn có các nguồn năng lượng khác như năng lượng thủy triều và nhiên liệu đốt hydrogen và pin nhiên liệu hydro. Ngày nay, nhiên liệu hydrogen đã được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro và cung cấp nguồn năng lượng cho động cơ điện như pin lưu trữ điện. Nguồn năng lượng sạch này được ứng dụng vào các loại xe chạy bằng hơi nước.

3. Lợi ích của năng lượng tái tạo

Có nhiều lợi ích tuyệt vời từ nguồn năng lượng tái tạo so với các năng lượng được tạo ra từ hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt.

3.1. Trữ lượng lớn, chi phí thấp

Một trong những lợi ích quan trọng và nổi bật của năng lượng này là khả năng tái tạo và trữ lượng vô cùng lớn, trái ngược với các dạng năng lượng được tạo ra từ hóa thạch như than đá, dầu mỏ và khí đốt. Vì thế, chúng ta có thể tận dụng khối lượng lớn mà không mất quá nhiều chi phí. Ngoài ra, năng lượng sinh khối cũng có trữ lượng lớn và chi phí nhiên liệu thấp.

3.2. Hạn chế ô nhiễm môi trường

Năng lượng tái tạo sẽ giúp giảm lượng khí thải tác động tiêu cực tới sức khỏe con người. Lợi ích tuyệt vời này khiến năng lượng tái tạo trở thành một giải pháp hoàn hảo cho việc giảm thiểu các vấn đề về môi trường và khí hậu. Ngoài ra, nó giúp tiết kiệm chi phí sử dụng năng lượng cho các hộ gia đình, doanh nghiệp và nhà máy.

3.3. Khả năng khai thác rộng rãi

Ưu điểm thứ ba của năng lượng tái tạo là khả năng khai thác rộng rãi trên toàn cầu. Ví dụ, năng lượng mặt trời có thể được khai thác ở bất cứ đâu với ứng dụng phong phú như tạo ra nhiệt để sưởi ấm, tạo nước nóng, hay sử dụng hệ thống điện mặt trời với các tấm pin năng lượng mặt trời để tạo điện.

4. Năng lượng được tạo ra từ chất thải như thế nào?

Tại các tỉnh miền Bắc - Việt Nam, một phần rác có thể dùng để tái sử dụng làm RPF (nhiên liệu từ nhựa và giấy cũ). Đây là nhiên liệu sinh học nên nguồn nhiệt tương tự than đá. Việc dùng rác thải viên làm RPF có thể sử dụng rộng rãi trên toàn cầu nhằm thay một phần nhiên liệu truyền thống như than đá hay dầu bởi chi phí rẻ mà lại phù hợp với môi trường sinh thái.

Theo bà Yuri Takano - Trưởng đại diện Công ty Xử lý rác IKE (Nhật Bản) ở Hà Nội, công nghệ RPF xuất hiện tại Nhật Bản đã 30 năm. Đa số các loại rác thải như vải, từ giấy đến cao su sẽ được bán và sử dụng để tái chế. Tuy nhiên, không phải thành phần nào cũng có thể tái chế hoàn toàn và khi thu gom sẽ được tiêu hủy. Cho nên, RPF là công nghệ xử lý rác thải hiệu quả nhất.

So với việc đốt than đá, việc sử dụng RPF như nhiên liệu sẽ phát thải ra 1/2 lượng khí CO2, 90-100% khí SO2 và trên 95% lượng tro xỉ sau khi đốt. Do đó, việc đốt RPF có thể biến rác thải nhựa trở thành một loại nhiên liệu đốt an toàn với môi trường và không cần kéo dài thêm vòng đời của pin trong các bãi chôn lấp hay ở các lò đốt rác công nghiệp đang quá tải.

5. Phương pháp tạo năng lượng tái chế từ các nước phát triển

5.1. Phương pháp thu hồi và tái chế

Chất thải từ tấm pin năng lượng mặt trời ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề môi trường do cấu tạo chứa chì, cadmium và các hóa chất độc hại khác. Cho nên, việc thu hồi rác thải từ tấm pin năng lượng mặt trời đang có quy định riêng và được chính phủ quy định rõ thông qua Nghị định 08/2022/NĐ-CP hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường năm 2020 vừa mới được ban hành vào 10/01/2022

5.2. Phương pháp đốt cháy chất thải

Đây một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để xử lý chất thải ở các nước phát triển. Tuy nhiên, việc đốt chất thải vẫn gặp phải nhiều tranh cãi và chỉ được coi là một phương pháp tạm thời trong quá trình chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo khác bởi quá trình này có thể gây ra khói đen và khí thải, ô nhiễm không khí và tiếng ồn, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh.

Mặc dù vậy, quá trình chuyển đổi này cần sự đầu tư với chi phí cao hơn, đòi hỏi sự đổi mới công nghệ và phương thức quản lý chất thải, tạo ra những thách thức nhất định.

5.3. Phương pháp nhiệt phân

Điểm khác biệt của quá trình nhiệt phân so với các kỹ thuật khác là quá trình xử lý nhiều chất thải rắn khác nhau xảy ra ở nhiệt độ cao nhưng không có oxy hoặc trong môi trường khí trơ. Điều này có nghĩa là quá trình phân huỷ đòi hỏi nhiệt độ thấp hơn và có lượng khí thải các chất gây ô nhiễm không liên quan đến quá trình đốt cháy thấp hơn

6. Chính phủ làm gì để khuyến khích việc xử lý hiệu quả chất thải rắn cho sản xuất năng lượng tái chế?

6.1. Khuyến khích áp dụng công nghệ đốt rác phát điện

Phương pháp đốt rác phát điện được áp dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới với khoảng 1000 nhà máy, trong đó Châu Âu chiếm 38%, Nhật 24%, Mỹ 19% và Đông Á 15%. Phương pháp này mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn và nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp xử lý chất thải khác. Đó là tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có, giảm diện tích đất sử dụng để chôn lấp rác và ít ảnh hưởng xấu tới môi trường.

6.2. Thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp môi trường

Với hơn 15 triệu tấn rác thải mỗi năm, Việt Nam đang đối mặt với vấn đề xử lý rác thải nghiêm trọng. Tình trạng này được dự báo sẽ tiếp tục gia tăng hơn 10% mỗi năm. Tuy nhiên, đây cũng là cơ hội để Việt Nam tận dụng và tái chế lượng rác thải khổng lồ này thành nguồn năng lượng tái chế mới, đồng thời giảm thiểu tình trạng ô nhiễm và bảo vệ môi trường.

Kết luận

Nếu bạn quan tâm và muốn tìm hiểu sâu hơn về những vấn đề liên quan đến lĩnh vực Công nghệ xử lý chất thải và năng lượng tái chế, thu hồi năng lượng từ chất thải, rác thải pin năng lượng mặt trời và biến rác thải thành điện năng, hãy tham gia Triển lãm công nghiệp về thiết bị và giải pháp xử lý chất thải, công nghệ tái chế bảo vệ môi trường - Waste and Recycling Vietnam 2023 ngay nhé!