Tô Văn Trường
Sự học mở đường cho trí tuệ. Học hàn lâm, kinh điển là có sách,
có thầy, học kinh nghiệm là từ thực tiễn. Hai sự học nầy gắn kết với
nhau tạo thành trí tuệ của con người. Gắn kết sớm và chặt chẽ thì kinh
tế xã hội sẽ phát triển nhanh.
Những người khoa học nông dân
Nông dân là tầng lớp nghèo khổ nhất, cống hiến hy sinh nhiều nhất cả
trong thời chiến và thời bình nhưng cũng là tầng lớp chịu nhiều thiệt
thòi nhất trong xã hội. Nhiều nông dân không được học hành tử tế, không
bằng cấp nhưng say mê sáng tạo, bỏ cả tiền túi ra thực hiện hoài bão của
mình.
Người nông dân trở thành “Nhà tư vấn” để Nhà nước hỏi họ “Nên trồng
cây gì, nuôi con gì và bán cho ai”? thì họ phải tự mày mò làm ra công
cụ, máy móc… mà họ cần, vì không đủ tiền nhập khẩu, hoặc có những thiết
bị nhập khẩu mà họ sắm không phù hợp với điều kiện sản xuất của ta.
Trong thực tế, nhiều nông dân Việt Nam văn hóa chỉ cấp 1 nhưng nhờ có
trải nghiệm với thực tế, kiên nhẫn, sáng tạo, thông minh đã phát kiến
nhiều thành quả rất đáng trân trọng như làm giống lúa mới, cải thiện các
công cụ cho nông nghiệp, thắp đèn để thanh long ra trái quanh năm, dùng
tời quay và đường ray kéo thuyền trọng tải nhỏ qua các con đê ở đồng
bằng sông Cửu Long, làm hệ thống tưới tiết kiệm cho cây tiêu (ông Trần
Hữu Thắng –Đồng Nai), “thần đèn” di chuyển những ngôi nhà, ngôi chùa
nặng hàng chục tấn (ông Nguyễn Cẩm Lũy- Đồng Tháp) vv…
Tuy nhiên, có những sáng kiến của người nông dân gây nên 2 luồng dư
luận khác nhau, ủng hộ và phản đối, điển hình gần đây là lò đốt rác của
ông Bùi Khắc Kiên ở Thái Bình.
Luồng ý kiến ủng hộ
Đi tiên phong cổ vũ, động viên cho thành quả của ông Bùi Khắc Kiên
là loạt bài báo có tít rất kêu đã phê phán mạnh mẽ các cơ quan chức năng
của Thái Bình đã quan liêu, sợ trách nhiệm, trù dập “phát minh của nông
dân” đồng thời ca ngợi “phát minh tầm cỡ thế giới của ông Kiên” như:
Nông dân Thái Bình làm nhà máy điện cạnh tranh EVN; Thảm cảnh lò đốt rác
phát điện: Người Nhật thấy ngọc; Lò đốt rác ông Kiên địa phương mất,
nước ngoài… hưởng ngọc thay; Doanh nghiệp ca ngợi muốn hợp tác làm lò
đốt rác ông Kiên; Lò đốt rác ông Kiên Hải Phòng triển khai, Thụy Điển để
mắt vv…
Được sự hướng dẫn về quy trình thủ tục của một nhà quản lý khoa học,
ông Bùi Khắc Kiên đã làm đơn đăng ký cho sáng chế của mình đã được chấp
nhận là đơn hợp lệ theo quyết định số 31704/QĐ-SHTT ngày 21/6/2012 tại
Cuc Sở hữu trí tuệ của Bộ Khoa học & Công nghệ.
Luồng ý kiến phản đối
Luồng ý kiến phản đối lò đốt rác của ông Kiên tập trung mấy ý chính
coi đây chỉ đơn giản là một chu trình rankin bình thường biến nhiệt năng
thành cơ năng và chuyển cơ năng thành điện năng. Nếu cái máy này ra đời
thế kỉ 16- 17 thì quả là một thành tựu của khoa học. Còn bây giờ thì nó
rất khó ứng dụng vì nhiên liệu là rác thu thập về không được phân loại
xử lý gây ra ô nhiễm môi trường tại nơi tập kết là nhà ông nằm giữa khu
dân cư.
Nhiều nhà khoa học quan ngại là việc đốt rác không đúng quy cách có
thể sinh ra dioxin từ sự nhiệt phân các chất hữu cơ (nhất là các chất
nhựa). Ngay cả các lò đốt rác theo quy trình công nghệ vẫn có thể sản
sinh dioxin là chất rất độc hại theo nồng độ tính bằng phần tỉ. Nó hiện
diện trong hóa chất khai quang mà trước kia quân đội Mỹ phun tràn lan ở
miền Nam Việt Nam, gây ra nhiều hậu quả cực kỳ tệ hại và lâu dài. Vì
vậy, quy định về các yêu cầu của lò đốt rác đã được đặt ra khá chi tiết
bao gồm lò cần có 2 giai đoạn đốt sơ cấp và thứ cấp trong đó buồng đốt
thứ cấp cần có nhiệt độ cao trên 1050 độ C và thời gian lưu là hơn 2
giây để có thể phân hủy hết thành phần này. Lò đốt rác của ông Kiên chỉ
đạt được 01 yêu cầu là cho rác vào là đốt được mà thôi, không để ý đến
vấn đề lọc bụi cho khói, đồng thời có cơ cấu lọc bụi kiểu thô sơ không
để ý đến việc xử lý thành phần độc hại trong khói. Lò khó vận hành, rất
thủ công, không khử được mùi, người vận hành luôn ở trong môi trường độc
hại, khó chịu. Cái lò hơi và sử dụng nhiệt từ đốt rác để sinh hơi nhưng
không biết gì về vận hành an toàn lò hơi, do đó rất nguy hiểm, dễ gây
cháy nổ vv…Phần lò hơi và phát điện vốn vô cùng phức tạp, đắt tiền và
đòi hỏi kiến thức chuyên môn sâu trong nhiều lĩnh vực, các thông số kỹ
thuật được chỉ ra ở các bài báo về nhiệt độ, điện năng sản xuất đều do
ông Kiên cung cấp mà không được kiểm chứng về mặt nguyên lý.
Phân tích đánh giá khách quan và thực tế
Bản thân người viết bài này cũng xuất thân từ gia đình nông dân ở
Thái Bình nên rất đồng cảm, chia sẻ với ông Kiên văn hóa chỉ lớp 4 nhưng
rất ham mê, sáng tạo kiên trì nghiên cứu lò đốt rác trong khoảng 6 năm
trời với nguồn kinh phí hoàn toàn do tiền túi còm cõi của gia đình bỏ
ra. Ông Kiên là người dám nghĩ, dám làm, chỉ riêng điều đó cũng rất đáng
trân trọng hơn nhiều người được đào tạo, học hành tử tế.
Để có góc nhìn thật khách quan và khoa học, tôi đã tìm hiểu và tham
vấn nhiều người liên quan, đặc biệt là ý kiến của tiến sĩ Nguyễn Xuân
Quang là thành viên trong đoàn của Bộ Khoa học & Công nghệ đã về
Thái Bình khảo sát thực tế, đánh giá về lò đốt rác nói trên, được tổng
hợp như sau:
Mô hình lò đốt rác
Mô hình sản xuất điện từ rác thải của ông Bùi Khắc Kiên gồm 01 buồng
đốt rác thải tự chế có cấu tạo hình trụ tròn đường kính trong khoảng
50cm chiều dày khoảng 15cm. Bên trong lò được xây bằng gạch chịu lửa,
bên ngoài bọc tôn không có cách nhiệt. Buồng đốt được thiết kế với 01
cửa nhập liệu từ phía trên, 01 cửa nhìn và nhóm lửa ở phía dưới và 01
cửa ra xỉ ở dưới cùng. Không khí cấp cho lò là không khí nóng được đi
qua bộ sấy không khí tận dụng nhiệt thừa khói thải thông qua 1 quạt gió
để cấp gió vào từ dưới ghi.
Lò được thiết kế với một số lỗ có thể cho phép các thanh sắt có thể
dịch chuyển nhằm giúp cho rác vào không rơi ngay xuống mặt ghi mà có thể
phân bố khắp chiều dài thân lò để công đoạn sấy được thực hiện dễ dàng.
Cơ cấu tích nhiệt của lò sử dụng các miếng gạch chịu lửa rời giúp lò có
khả năng tích lũy lượng nhiệt cao với nhiệt độ ổn định để có thể đốt
các loại nhiên liệu có độ ẩm cao và khó cháy như các loại rác sinh hoạt
ẩm (rau củ quả tươi, giẻ vải ướt vv…).
Phía trên buồng đốt có lắp đặt 01 lò hơi được chế tạo bởi một chi
nhánh của công ty cổ phần nồi hơi và thiết bị áp lực Đông Anh có mã hiệu
LHT D0,05/15 có công suất sản xuất hơi là 50kg/giờ với áp suất định mức
là 15 bar sản xuất hơi bão hòa. Lò hơi có mục đích tận dụng nhiệt thải
ra từ buồng đốt rác thải để sản xuất hơi cho mục tiêu phát điện. Khói
thải sau lò hơi được đi qua bộ sấy không khí rồi qua một bể sục đến một
khay chứa rác dùng rơm ướt nhằm lọc bụi cho khói lò trước khi thải khói
ra ngoài môi trường.
Về cơ cấu phát điện, hơi sinh ra từ lò hơi được dẫn tới 01 tua bin
tự chế mô phỏng theo một số thiết bị quay hiện có với 1 tầng cánh không
có điều chỉnh tốc độ. Tua bin sau đó được nối với máy phát 3kW của Trung
Quốc thông qua bộ đai truyền. Điện sinh ra từ máy phát được đưa tới các
bóng điện sợi đốt 100W để có thể phát sinh ánh sáng nhằm chứng minh khả
năng sinh ra điện từ hệ thống.
Phương pháp thực hiện mô hình
Phương pháp thực hiện mô hình của ông Kiên chủ yếu là phương pháp
thử – sai – sửa- thử lại cho đến khi thành công. Trong quá trình thực
hiện mô hình, các ý tưởng dẫn đến việc chỉnh sửa, sửa đổi chủ yếu đến từ
việc tham khảo các thiết bị tương tự ở các nơi mà không có thiết kế
tổng thể, hợp lý.
Việc đốt rác và sử dụng nhiệt thừa phát điện theo mô hình của ông
Bùi Khắc Kiên là hoàn toàn có thể thực hiện được về mặt nguyên lý. Tuy
nhiên, do nhiều khó khăn về kiến thức chuyên môn và nguồn lực thực hiện,
mô hình do tác giả dựng lên có những vấn đề tồn tại như: Việc phát điện
chỉ là mang tính trình diễn có thể làm sáng các bóng đèn sợi đốt. Chất
lượng điện ra không đảm bảo về mặt tần số để có thể sử dụng cho các việc
khác. Mô hình được lắp đặt tại nhà nằm trong khu dân cư thiếu tính an
toàn cháy nổ, an toàn lao động và có thể gây ảnh hưởng tới vệ sinh môi
trường. Việc phát điện cần được tính toán trước về mặt công suất để hệ
thống mang tính kinh tế khả thi. Nếu công suất lò đốt rác quá nhỏ, việc
phát điện không thực hiện được vì không có thiết bị thích hợp và không
có tính kinh tế khi triển khai.
Tua bin hơi nước
Tua bin hơi nước là thiết bị sử dụng năng lượng của hơi nước ở áp
suất và nhiệt độ cao đi qua một hệ thống cánh quay để biến đổi thành cơ
năng làm quay trục nối với máy phát để phát điện. Nhìn chung, Tua bin là
thiết bị thuộc loại cơ khí chính xác cao mà Việt Nam chưa chế tạo được.
Để phát điện, nhìn chung các tua bin hơi nước được thiết kế chế tạo với
số vòng quay là 3000 vòng/phút rồi nối với máy phát để có thể phát ra
được dòng điện có tần số 50 Hz. Với tốc độ quay lớn như vậy, tua bin hơi
nước cần được chế tạo với độ cân bằng tốt và độ chính xác thiết bị hết
sức cao. Tua bin cũng là thiết bị đắt tiền. Hệ thống điều khiển tốc độ
quay của tua bin là một hệ thống phức tạp. Các Tuabin cỡ nhỏ cũng có
nhưng khó mua.
Tua bin tự chế của ông Kiên là sự mô phỏng các thiết bị quay kiểu
guồng nước, không có tính toán thiết kế mà chỉ là thử – sai – sửa. Tua
bin không có bình ngưng đi kèm, không điều khiển được tốc độ quay trục,
tốc độ quay thấp.
Lò hơi và hệ thống hơi.
Lò hơi và đường ống dẫn hơi được chế tạo và lắp đặt bởi công ty cổ
phần nồi hơi và thiết bị áp lực Đông Anh. Đây là một cơ sở chế tạo có
năng lực và được phép chế tạo các thiết bị áp lực nên lò hơi và hệ thống
ống dẫn hơi là đảm bảo về mặt an toàn thiết bị. Tuy nhiên, hệ thống lò
hơi được bảo quản bằng bông cách nhiệt có bọc vải bên ngoài và nằm ngoài
trời nên với ảnh hưởng của thời tiết có mưa, bông cách nhiệt bị ướt gây
nên tổn thất nhiệt lớn. Một số đoạn ống trần có khả năng gây bỏng khi
tiếp xúc.
Hệ thống giàn dáo được lắp đặt thủ công bằng tre, ván gỗ không chắc
chắn dẫn đến nhiều khó khăn trong việc xử lý sự cố nếu cần. Thiết bị
được thiết kế với áp suất làm việc là 15 bar nhưng ông Kiên luôn nói đến
việc vận hành lò ở áp suất lên tới 70 cân (tương đương với khoảng 70
bar). Khi vận hành rất nguy hiểm và có thể gây mất an toàn khi sự cố nổ
lò xảy ra. Việc tận dụng nhiệt thừa từ rác thải để sinh hơi cũng cần để ý
đến tính ăn mòn cao của môi trường khói thải có nhiều chất gây ăn mòn
như khói thải từ rác.
Lò đốt rác thải
Lò đốt rác thải đã có sự để ý đến việc lọc khói, tận dụng nhiệt thừa
khói thải để sấy không khí cấp cho quá trình cháy trong lò. Hệ thống
tích nhiệt có thể giúp cho lò đốt được những loại rác khó cháy. Tuy
nhiên, do chỉ có 01 quạt gió cấp không khí vào lò nên áp suất trong lò
là áp suất dương dẫn đến sự phì lửa ra ngoài khi đốt gây nguy hiểm. Khói
thải cũng dễ dàng bị xì ra ngoài gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Cần
có phương án lắp đặt quạt hút khói ở đầu ra lò nhằm tránh khuyết điểm
này.
Khói thải của lò mặc dù được lọc bụi khá tốt ở cường độ đốt gián
đoạn không liên tục nhưng chưa có cơ chế để loại bỏ các khí thải độc hại
sinh ra trong quá trình cháy. Cấu tạo của lò cũng sẽ dẫn tới nhiều khó
khăn trong vận hành trong trường hợp lò hoạt động liên tục. Khi đó người
vận hành sẽ gặp khó khăn hơn trong việc lấy nước bẩn của quá trình lọc
bụi ra và lấy ra khay rác vốn được đưa vào lò với mục đích lọc bụi.
Thay cho lời kết
Những người khoa học nông dân như ông Bùi Khắc Kiên rất đáng quý
trọng vì năng nổ, dám nghĩ, dám làm với mục đích góp phần vào sự nghiệp
phát triển những cơ cấu ứng dụng trong đời sống kinh tế, xã hội cho đất
nước. Đặc biệt là nông dân Nam bộ thì càng có ý chí tự lực, tự cường
trên “con đường Thiên lý” về phương Nam mưu sinh.
Về lò đốt rác để phát điện đâu phải là chuyện mới, mọi thông số tính
toán và thiết kế của ông Kiên thì chỉ toàn là… áng chừng. Những khiếm
khuyết tồn tại trong lò đốt rác của ông Kiên là điều dễ hiểu cho nên rất
cần các nhà khoa học chuyên ngành và nhà quản lý có trách nhiệm hợp
tác, phối hợp khắc phục những khiếm khuyết, giúp đỡ, kết hợp luận cứ
khoa học và thực tiễn, tiến hành thử nghiệm để nếu thành công có thể đưa
sáng chế đi đúng hướng, tạo ra những sản phẩm có ích cho xã hội.
