NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT VIÊN NÉN THAN SINH HỌC TỪ BÃ ĐIỀU | Vinh | TNU Journal of Science and Technology

NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT VIÊN NÉN THAN SINH HỌC TỪ BÃ ĐIỀU

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 10/12/24                Ngày hoàn thiện: 22/01/25                Ngày đăng: 22/01/25

Các tác giả

1. Nguyễn Thành Vinh, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
2. Lâm Ngọc Hân, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
3. Hồ Phùng Ngọc Thảo, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
4. Hồ Thị Thanh Hiền Email to author, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam

Tóm tắt


Vấn đề khủng hoảng năng lượng và ấm lên toàn cầu gây áp lực lớn về phát triển năng lượng tái tạo và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Tại Việt Nam, ngành chế biến hạt điều nhân với công suất khoảng 3 triệu tấn ước tính tạo ra 1,5 triệu tấn bã điều mỗi năm. Mặc dù lượng bã điều này được tận dụng làm nhiên liệu cung cấp cho lò hơi, lò nhiệt trong sản xuất công nghiệp, quá trình đốt bã điều thô phát sinh khí độc và tro xỉ nguy hại cần xử lý. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm sản xuất thử nghiệm viên nén than sinh học từ bã điều. Quá trình nhiệt phân chậm được áp dụng để điều chế than sinh học, sau đó sản phẩm nhiệt phân được phối trộn với chất kết dính từ tinh bột sắn và ép khuôn tạo thành viên nén than sinh học. Kết quả cho thấy sản phẩm viên nén đạt chất lượng tốt nhất khi nhiệt phân bã điều ở nhiệt độ 350oC trong 3h với tỷ lệ chất kết dính sử dụng là 20%. Nhiệt lượng của viên nén than bã điều có thể cạnh tranh với than đá sub-bitum, than củi và củi. Đánh giá hiệu suất nhiệt, mức tiêu thụ năng lượng riêng và công suất nhiệt đã chứng minh viên nén than bã điều hiệu quả hơn về năng lượng so với than đá trên thị trường. Viên nén than sinh học từ bã điều có thể thay thế than củi, than đá, đồng thời giúp sử dụng tài nguyên hiệu quả và bảo vệ môi trường.

Từ khóa


Viên nén than sinh học; Bã điều; Quá trình nhiệt phân chậm; Nhiên liệu tái tạo; Năng lượng sinh học

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] H. Liem, "Vietnam continues to lead the world in cashew nut exports,” (in Vietnamese), 2023. [Online]. Available: https://nhandan.vn/viet-nam-tiep-tuc-dung-dau-the-gioi-ve-xuat-khau-nhan-dieu-post687169.html. [Accessed November 25, 2024].

[2] T. T. Lang, "Research on developing wastewater and solid waste emission coefficients in the cashew processing industry in Binh Phuoc province,” (in Vietnamese), Department of Science and Technology of Binh Phuoc province, Binh Phuoc, 2018.

[3] J. B. Josino, D. S. Serra, M. D. M. Gomes, R. S. Araújo, M. L. M. de Oliveira, and F. S. Á. Cavalcante, "Changes of respiratory system in mice exposed to PM4.0 or TSP from exhaust gases of combustion of cashew nut shell," Environmental Toxicology and Pharmacology, vol. 56, pp. 1-9, 2017, doi: 10.1016/j.etap.2017.08.020.

[4] M. Njenga, N. Karanja, H. Karlsson, R. Jamnadass, M. Iiyama, J. Kithinji, and C. M. Sundberg, "Additional cooking fuel supply and reduced global warming potential from recycling charcoal dust into charcoal briquette in Kenya," Journal of Cleaner Production, vol. 81, pp. 81-88, 2014, doi: 10.1016/j.jclepro.2014.06.002.

[5] W.-H. Chen, J. Peng, and X. T. Bi, "A state-of-the-art review of biomass torrefaction, densification and applications," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 44, pp. 847-866, 2015, doi: 10.1016/j.rser.2014.12.039.

[6] M. Sawadogo, S. T. Tanoh, S. Sidibé, N. Kpai, and I. Tankoano, "Cleaner production in Burkina Faso: Case study of fuel briquettes made from cashew industry waste," Journal of Cleaner Production, vol. 195, pp. 1047-1056, 2018, doi: 10.1016/j.jclepro.2018.05.261.

[7] P. D. C. Sanchez, M. M. T. Aspe, and K. N. Sindol, "An overview on the production of bio-briquettes from agricultural wastes: methods, processes, and quality," Journal of Agricultural and Food Engineering, vol. 1, p. 17, 2022, doi: 10.37865/jafe.2022.0036.

[8] L. Ifa, "Production of bio-briquette from biochar derived from pyrolysis of cashew nut waste," Ecology, Environment and Conservation, vol. 25, pp. 125-131, 2019.

[9] I. E. Onukak, I. A. Mohammed-Dabo, A. O. Ameh, S. I. R. Okoduwa, and O. O. Fasanya, "Production and characterization of biomass briquettes from tannery solid waste," Recycling, vol. 2, no. 4, 2017, doi: 10.3390/recycling2040017.

[10] G. Zhang, Y. Sun, and Y. Xu, "Review of briquette binders and briquetting mechanism," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 82, pp. 477-487, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2017.09.072.

[11] Y. Sun, F. Li, Y. Luan, P. Li, X. Dong, M. Chen, L. Dai, and Q. Sun, "Gelatinization, pasting, and rheological properties of pea starch in alcohol solution," Food Hydrocolloids, vol. 112, 2021, Art. no. 106331, doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106331.

[12] A. Bahadori, G. Zahedi, S. Zendehboudi, and A. Jamili, "Estimation of the effect of biomass moisture content on the direct combustion of sugarcane bagasse in boilers," International Journal of Sustainable Energy, vol. 33, no. 2, pp. 349-356, 2014, doi: 10.1080/14786451.2012.748766.

[13] A. D. Igalavithana, S. Mandal, N. K. Niazi, M. Vithanage, S. J. Parikh, F. N. D. Mukome, M. Rizwan, P. Oleszczuk, M. Al-Wabel, N. Bolan, D. C. W. Tsang, K. H. Kim, and Y. S. Ok, "Advances and future directions of biochar characterization methods and applications," Critical Reviews in Environmental Science and Technology, vol. 47, no. 23, pp. 2275-2330, 2017, doi: 10.1080/10643389.2017.1421844.

[14] Clean Cooking Alliance, “The Water Boiling Test Version 4.2.3 - Cookstove Emissions and Efficiency in a Controlled Laboratory Setting,” 2014. [Online]. Available: https://cleancooking.org/research-evidence-learning/standards-testing/protocols/. [Accessed September 15, 2024].

[15] R. Kaur, V. Tarun Kumar, B. B. Krishna, and T. Bhaskar, "Characterization of slow pyrolysis products from three different cashew wastes," Bioresource Technology, vol. 376, 2023, Art. no. 128859, doi: 10.1016/j.biortech.2023.128859.

[16] N. Supatata, J. Buates, and P. Hariyanont, "Characterization of fuel briquettes made from sewage sludge mixed with water hyacinth and sewage sludge mixed with sedge," International Journal of Environmental Science and Development, vol. 4, no. 2, p. 179, 2013, doi: 10.7763/IJESD. 2013.V4.330.

[17] S. Ogunwolu, F. Henshaw, H. Mock, and A. Matros, "Production of protein concentrate and isolate from cashew (Anacardium occidentale L.) nut," African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, vol. 10, no. 5, 2010, doi: 10.4314/ajfand.v10i5.56334.

[18] C. R. Lohri, H. M. Rajabu, D. J. Sweeney, and C. Zurbrügg, "Char fuel production in developing countries – A review of urban biowaste carbonization," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 59, pp. 1514-1530, 2016, doi: 10.1016/j.rser.2016.01.088.

[19] Ministry of Science and Technology of Vietnam, TCVN 8910:2020 Commercial coal – Specifications, (in Vietnamese), Ha Noi, Vietnam, 2020.

[20] S. U. Yunusa, E. Mensah, K. Preko, S. Narra, A. Saleh, and S. Sanfo, "A comprehensive review on the technical aspects of biomass briquetting," Biomass Conversion and Biorefinery, vol. 14, no. 18, pp. 21619-21644, 2024, doi: 10.1007/s13399-023-04387-3.

[21] European Committee for Standardization, EN 1860-2:2023 Appliances, solid fuels and firelighters for barbecueing - Part 2: Barbecue charcoal and barbecue charcoal briquettes-Requirements and test methods, Brussels, Belgium, 2023.

[22] A. P. Jaya and M. S. Sihotang, "Manufacture of briquettes from baking filter dust (BFD) waste and coconut shell charcoal," Journal of Technomaterial Physics, vol. 4, no. 2, pp. 157-166, 2022.

[23] The Engineering ToolBox, "Fuels - Higher and Lower Calorific Values," 2003. [Online]. Available: https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-higher-calorific-values-d_169.html. [Accessed November 13, 2024].

[24] B. Ghiasi, L. Kumar, T. Furubayashi, C. J. Lim, X. Bi, C. S. Kim, and S. Sokhansanj, "Densified biocoal from woodchips: Is it better to do torrefaction before or after densification?," Applied Energy, vol. 134, pp. 133-142, 2014, doi: 10.1016/j.apenergy.2014.07.076.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11673

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved