Với mức độ phát triển ngày càng nhanh của các phương tiện giao thông ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, vấn đề tiêu thụ năng lượng và phát thải khí gây ô nhiễm môi trường, ngày càng trở nên trầm trọng và luôn là sức ép đối với mọi nền kinh tế trên thế giới. Vì vậy, nhu cầu có một giải pháp hiệu quả để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khói thải ô nhiễm từ các hoạt động giao thông, vận tải luôn luôn cấp thiết và được quan tâm nghiên cứu.

Một trong những biện pháp được áp dụng để tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm từ khí thải của động cơ là cải tiến động cơ kết hợp sử dụng kỹ thuật xử lý khói thải (công nghệ luân hồi khí xả ERG; Công nghệ tăng áp động cơ; Hệ thống cung cấp nhiên liệu Common Rail; Thiết bị xử lý khí thải dạng bẫy tái sinh liên tục (CRT) để xử lý CO, HC, muội; Kết hợp thiết bị CRT và thiết bị khử chọn lọc bằng xúc tác SCR để xử lý đồng thời CO, HC, muội và NOx). Tuy nhiên, các công nghệ cải tiến trên đi kèm với giá thành cao và chỉ phù hợp với các thiết kế động cơ mới, khó can thiệp vào các động cơ có thiết kế cũ, đang vận hành. Vì vậy, việc phát triển công nghệ thích hợp có thể áp dụng cho các động cơ hiện có là cần thiết. Một trong những giải pháp không cần can thiệp vào “phần cứng” động cơ là cải tiến nhiên liệu, nhằm kiểm soát quá trình đốt cháy theo hướng tăng công suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải.

Không nằm ngoài xu hướng thế giới, ở Việt Nam, nghiên cứu tổng hợp phụ gia tiết kiệm nhiên liệu trên cơ sở hạt nano CeO2 hoặc vi nhũ chứa nano oxit sắt cũng như nghiên cứu ứng dụng phụ gia tiết kiệm nhiên liệu dạng vi nhũ, cho nhiên liệu diesel đã được tiến hành và thu được nhiều kết quả khả quan. Trong số đó, Công ty TNHH Phát triển ứng dụng Kỹ nghệ đã tiến hành một số thử nghiệm hiện trường ở qui mô nhỏ nhằm đánh giá hiệu quả của một vài phụ gia tiết kiệm nhiên liệu nhập khẩu để làm cơ sở lựa chọn chủng loại phụ gia mong muốn phát triển và ứng dụng tại Việt Nam. Các kết quả ban đầu cho thấy phụ gia nhiên liệu diesel trên cơ sở vi nhũ nước trong dầu, với kích thước hạt vi nhũ khoảng 10 nm ở tỷ lệ thể tích phối trộn với nhiên liệu là 1/8.000, thể hiện là phụ gia có hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và môi trường.

Tuy nhiên, có thể dễ dàng nhận thấy chưa có công trình nào ở Việt Nam nghiên cứu một cách bài bản, hệ thống và toàn diện, từ khâu điều chế phụ gia, pha chế phụ gia vào nhiên liệu đến khâu đánh giá tác động của nhiên liệu pha phụ gia đến tính an toàn trong vận hành, trong bảo quản, vận chuyển, đánh giá tính hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát phát thải, trên đối tượng phụ gia tiết kiệm nhiên liệu nói chung và phụ gia tiết kiệm nhiên liệu dạng vi nhũ nói riêng. Nhìn chung, mỗi công trình nghiên cứu chỉ chú trọng đến một khía cạnh của vấn đề trong khi để có thể đưa được một loại phụ gia vào ứng dụng rộng rãi, phải quan tâm tới mọi khía cạnh, về kinh tế, kỹ thuật, môi trường, an toàn cháy nổ. Đặc biệt, hầu như không có công trình nào nghiên cứu về ảnh hưởng của phụ gia hay nói một cách trực tiếp là của các thành phần trong phụ gia, ví dụ chất HĐBM, đến hàm lượng nhựa trong nhiên liệu, ảnh hưởng của chất hoạt động đến an toàn vận hành của động cơ (việc tạo nhựa có thể dẫn đến hiện tượng làm tắc vòi phun, bầu lọc,….).

Vì những lý do đó, Đề tài này hướng tới mục tiêu nghiên cứu phát triển và ứng dụng phụ gia nhiên liệu vi nhũ thế hệ mới, do Cơ quan chủ trì là Phòng TNTĐ Công nghệ lọc, hóa dầu phối hợp cùng Chủ nhiệm đề tài GS.TS. Vũ Thị Thu Hà thực hiện nghiên cứu, trên cơ sở nước, chất HĐBM nguồn gốc tự nhiên và nano oxit kim loại, dùng cho động cơ diesel nhằm giảm tiêu thụ nhiên liệu và phát thải độc hại.

Đề tài đã tạo ra công nghệ tiên tiến chế tạo phụ gia nhiên liệu diesel vi nhũ thế hệ mới, có khả năng triển khai công nghiệp và thương mại hóa, tạo công ăn việc làm cho người lao động, tăng nguồn thu thuế cho Nhà nước;

Quá trình sản xuất phụ gia nhiên liệu vi nhũ mang lại doanh thu khoảng 30 tỷ đồng, trong đó lợi nhuận chiếm 30%, cho cơ sở sản xuất qui mô nhỏ, chỉ 60 tấn/năm. Quá trình phân phối phụ gia mang lại khoản lợi nhuận khoảng 49 tỷ đồng/năm cho nhà phân phối, qui mô 60 tấn/năm;

Tạo ra sản phẩm phụ gia nhiên liệu diesel vi nhũ thế hệ mới, tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện môi trường đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, môi trường và an toàn cháy nổ trong vận hành phương tiện, có thể áp dụng đại trà trên toàn quốc. Phụ gia có điểm hòa vốn rất thấp, chỉ 1,35% nên việc sử dụng phụ gia mang lịa hiệu quả kinh tế rất cao. Chỉ cần 20% lượng tiêu thụ diesel ở Việt Nam được pha phụ gia nhiên liệu vi nhũ thế hệ mới thì mỗi năm quốc gia đã thu được số tiền xấp xỉ 994 tỷ đồng, qui đổi từ lượng nhiên liệu diesel tiết kiệm được. Khi phụ gia được sử dụng trên diện rộng hơn hoặc khi giá nhiên liệu tăng cao, con số này còn lớn hơn rất nhiều.

Thêm nữa, sử dụng phụ gia vi nhũ thế hệ mới giúp giảm lượng khí phát thải độc hại ra môi trường của các động cơ Diesel.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 15377/2018) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)