PGS.TS Phan Minh Tân cùng các cộng sự thuộc Trung tâm Thiết kế chế tạo thiết bị mới (Neptech) Tp.HCM đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất nhiện liệu sử dụng nhũ tương DO là sự kết hợp 15% nước với dầu diesel và một số nhũ chất. Góp phần quan trọng trong việc giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường .
PGS.TS.Phan Minh Tân chủ nhiệm đề tài cho biết, nhận thấy trên thị trường Việt Nam chưa có một nghiên cứu nào về sản xuất nhiên liệu cho động cơ máy từ nhũ tương DO. Ở nước ngoài, một số nước như Ý, Pháp, Anh đã sử dụng loại nhiên liệu này cho xe Bus, nhưng công nghệ, phương pháp, thông số kỹ thuật để chế tạo được giữ bí mật.
Qua tìm hiểu, nếu nhiên liệu này được sản xuất ở Việt Nam thì lượng tiêu thụ rất lớn, không chỉ cho xe ô tô các loại mà các nhà máy, khu công nghiệp lớn cũng cần một lượng nhiên liệu đáng kể, cùng với mong muốn nhiên liệu này phải có mặt ở thị trường Việt Nam, vừa giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường, vừa tiết kiệm chi phí… Do đó, ông đã cùng với các cộng sự bắt tay nghiên cứu sản xuất ra nhũ tương DO.
Theo đó, nguyên liệu sản xuất gồm nước sử dụng nguồn nước cấp của thành phố, dầu diesel DO 0,05% từ các cây xăng Petrolimex, chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 5689:2005 và các chất tạo nhũ một số nhập khẩu và một số chất tự tổng hợp từ PEG và oleic acid, với các chỉ số hydroxyl khác nhau. Dùng thiết bị khuấy đồng thể Ultra Turrax – T25 Basic (IKA-WERKE) tỷ lệ thể tích DO/nước là 80/20; 85/15; 90/10, so vòng quay sẽ tăng từ 6500 đến 24000 vòng/phút, với thời gian 20 phút, sau đó kiểm tra độ bền nhũ tương và kích thước hạt nhũ.
Mặt khác, để sản xuất được nhũ tương DO, nhóm nghiên cứu đã đồng thời thiết kế và xây dựng thành công hệ thống thiết bị tạo nhũ tương DO trên cơ sở thiết bị tạo cavitation CAVI-PILOT vận hành liên tục, 3m3/h và CAVI-LAB hoạt động theo chế độ mẻ, 20 lít nhũ tương DO/mẻ, sau đó xác định được hỗn hợp chât tạo nhũ, tỷ lệ và hàm lượng hỗn hợp chât tạo nhũ cần thiết để tạo được nhũ tương DO bền, đặc biệt xác định được hàm lượng nước tối ưu pha vào DO từ 15 ~ 20%tt.
Kết quả nghiên cứu rất khả quan, nhũ tương DO có thể tồn trữ đến 120 ngày, với các tính chất thay đổi không đáng kể và đạt TCVN 5689:2005, kích thước hạt nhũ tăng từ 2 lên đến 4 ~10um, tương thích với động cơ và hoàn toàn có thể thay thế DO truyền thống. Tiến hành thử nghiệm trên xe bus, xe cẩu Tadano, và với xe container Renault có tải 22 tấn cho thử nghiệm chạy tuyến Tp.HCM – Vũng Tàu – Tp.HCM với 270km cho thấy, dùng nhũ tương tiêu hao 78 lít (dầu DO truyền thống là 85 lít), tiết kiệm được khoảng 20% DO, xe không có hiện tượng tự kích nổ, động cơ máy mát hơn và không xả khói đen như khi sử dụng DO, đặc biệt là hàm lượng CO, NOx và muội trong khói thải giảm lần lượt là 50% và 80% so với khi sử dụng DO thông thường.
PGS.TS. Phan Minh Tân cho biết, về hiệu quả kinh tế nếu sử dụng nhiên liệu nhũ tương DO 15% nước sẽ tiết kiệm được khoảng 8% – 15% chi phí nhiên liệu, đối với xe bus trên địa bàn Tp.HCM ước tính khoảng 3000 xe thì hàng năm sẽ tiết kiệm chi phí nhiên liệu hàng tỷ đồng. Thời gian tới sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ sản xuất biodiesel nhũ tương với công suất ở qui mô đủ đáp ứng cho việc thử nghiệm trên 100 xe bus và 50 xe container trong vòng 6 tháng, đồng thời thử nghiệm trên các loại phương tiện giao thông khác.
PGS.TS.Phan Minh Tân chủ nhiệm đề tài cho biết, nhận thấy trên thị trường Việt Nam chưa có một nghiên cứu nào về sản xuất nhiên liệu cho động cơ máy từ nhũ tương DO. Ở nước ngoài, một số nước như Ý, Pháp, Anh đã sử dụng loại nhiên liệu này cho xe Bus, nhưng công nghệ, phương pháp, thông số kỹ thuật để chế tạo được giữ bí mật.
Qua tìm hiểu, nếu nhiên liệu này được sản xuất ở Việt Nam thì lượng tiêu thụ rất lớn, không chỉ cho xe ô tô các loại mà các nhà máy, khu công nghiệp lớn cũng cần một lượng nhiên liệu đáng kể, cùng với mong muốn nhiên liệu này phải có mặt ở thị trường Việt Nam, vừa giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường, vừa tiết kiệm chi phí… Do đó, ông đã cùng với các cộng sự bắt tay nghiên cứu sản xuất ra nhũ tương DO.
Theo đó, nguyên liệu sản xuất gồm nước sử dụng nguồn nước cấp của thành phố, dầu diesel DO 0,05% từ các cây xăng Petrolimex, chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 5689:2005 và các chất tạo nhũ một số nhập khẩu và một số chất tự tổng hợp từ PEG và oleic acid, với các chỉ số hydroxyl khác nhau. Dùng thiết bị khuấy đồng thể Ultra Turrax – T25 Basic (IKA-WERKE) tỷ lệ thể tích DO/nước là 80/20; 85/15; 90/10, so vòng quay sẽ tăng từ 6500 đến 24000 vòng/phút, với thời gian 20 phút, sau đó kiểm tra độ bền nhũ tương và kích thước hạt nhũ.
Mặt khác, để sản xuất được nhũ tương DO, nhóm nghiên cứu đã đồng thời thiết kế và xây dựng thành công hệ thống thiết bị tạo nhũ tương DO trên cơ sở thiết bị tạo cavitation CAVI-PILOT vận hành liên tục, 3m3/h và CAVI-LAB hoạt động theo chế độ mẻ, 20 lít nhũ tương DO/mẻ, sau đó xác định được hỗn hợp chât tạo nhũ, tỷ lệ và hàm lượng hỗn hợp chât tạo nhũ cần thiết để tạo được nhũ tương DO bền, đặc biệt xác định được hàm lượng nước tối ưu pha vào DO từ 15 ~ 20%tt.
Kết quả nghiên cứu rất khả quan, nhũ tương DO có thể tồn trữ đến 120 ngày, với các tính chất thay đổi không đáng kể và đạt TCVN 5689:2005, kích thước hạt nhũ tăng từ 2 lên đến 4 ~10um, tương thích với động cơ và hoàn toàn có thể thay thế DO truyền thống. Tiến hành thử nghiệm trên xe bus, xe cẩu Tadano, và với xe container Renault có tải 22 tấn cho thử nghiệm chạy tuyến Tp.HCM – Vũng Tàu – Tp.HCM với 270km cho thấy, dùng nhũ tương tiêu hao 78 lít (dầu DO truyền thống là 85 lít), tiết kiệm được khoảng 20% DO, xe không có hiện tượng tự kích nổ, động cơ máy mát hơn và không xả khói đen như khi sử dụng DO, đặc biệt là hàm lượng CO, NOx và muội trong khói thải giảm lần lượt là 50% và 80% so với khi sử dụng DO thông thường.
PGS.TS. Phan Minh Tân cho biết, về hiệu quả kinh tế nếu sử dụng nhiên liệu nhũ tương DO 15% nước sẽ tiết kiệm được khoảng 8% – 15% chi phí nhiên liệu, đối với xe bus trên địa bàn Tp.HCM ước tính khoảng 3000 xe thì hàng năm sẽ tiết kiệm chi phí nhiên liệu hàng tỷ đồng. Thời gian tới sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ sản xuất biodiesel nhũ tương với công suất ở qui mô đủ đáp ứng cho việc thử nghiệm trên 100 xe bus và 50 xe container trong vòng 6 tháng, đồng thời thử nghiệm trên các loại phương tiện giao thông khác.
