>> Ngành công nghiệp xi măng Trung Quốc tiến vào thị trường carbon (P2)

>> Ngành công nghiệp xi măng Trung Quốc tiến vào thị trường carbon (P1) 

Thực hành giảm phát thải của doanh nghiệp xi măng
 
Để thúc đẩy thực hiện mục tiêu carbon, ngành Xi măng Trung Quốc cần bắt đầu từ công nghệ giảm carbon cơ bản nhất, đã được tóm tắt một cách có hệ thống kinh nghiệm sản xuất tiên tiến và bảo vệ môi trường xanh của ngành Xi măng và đã thực hiện có hiệu quả.

Do đặc điểm sản xuất “hai lần nghiền và một lần đốt” trong ngành Xi măng, ngành Xi măng Trung Quốc đã đề xuất một hệ thống giảm thiểu và tiết kiệm năng lượng “3C (carbon)”, tức là: hạ thấp lượng carbon tại nguồn - quy trình sản xuất giảm thiểu carbon và khử cacbon ở giai đoạn cuối.

1. Hạ thấp lượng carbon tại nguồn

Đó là việc giảm đầu vào của năng lượng hóa thạch truyền thống trong sản xuất, mở rộng phạm vi sử dụng năng lượng và giảm cơ bản lượng khí thải tại nguồn bằng cách thay thế nhiên liệu thô và sử dụng năng lượng sạch.
- Thứ nhất là sử dụng nhiên liệu thay thế. Ví dụ, các thành viên CCA tại các tỉnh Quảng Tây, Triều dương, Nam Ninh và Vân Nam… sử dụng lò nung xi măng để đồng xử lý chất thải rắn đô thị, bùn đô thị, lốp xe thải, vỏ cây, vải vụn, v.v. làm nhiên liệu thay thế, có thể giảm lượng than tiêu thụ khoảng 85.000 tấn/năm.

- Thứ hai là sử dụng nguyên liệu thô thay thế. CCA sử dụng nhiều chất thải rắn công nghiệp để thay thế nguyên liệu sản xuất xi măng như Fujian Longyan và Guizhou Jinsha. Bằng cách giảm tiêu thụ nhiệt và tiêu thụ than trong quá trình sản xuất, có thể giảm tiêu thụ than khoảng 120.000 tấn than tiêu chuẩn/năm.

- Thứ ba là nghiên cứu phát triển các loại thiết bị công nghệ chuyên để đồng xử lý lò nung xi măng. Nhằm giải quyết vấn đề tỷ lệ thay thế nhiên liệu hóa thạch thấp trong các lò nung xi măng hiện có ở Trung Quốc, CCA đã phát triển một hệ thống thiết bị lò quay xử lý nhiên liệu thay thế là sinh khối và rác thải sinh hoạt ở đô thị và nông thôn. Hệ thống có tỷ lệ thay thế nhiên liệu nung tối đa ≥ 50%, đạt mục tiêu giảm phát thải CO₂ khoảng 130.000 tấn/năm cho một dây chuyền sản xuất. Hiện tại, dự án đang trong giai đoạn xác minh kỹ thuật và sẽ dần dần được mở rộng ra toàn ngành trong tương lai để giúp các doanh nghiệp thực hiện chuyển đổi sang sản xuất xanh hơn và ít carbon.

2. Quy trình sản xuất giảm thiểu carbon

Đó là việc áp dụng một thế hệ mới của công nghệ và thiết bị đổi mới tích hợp năng lượng thấp để tối ưu hóa và nâng cấp các dây chuyền sản xuất hiện có, giảm mức tiêu thụ than và điện năng tiêu thụ của hệ thống, đồng thời liên tục nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. CCA đã ban hành các tiêu chuẩn hạn ngạch tiêu thụ năng lượng và chủ động đào sâu vào tiềm năng giảm phát thải carbon, tìm kiếm sự đổi mới và xây dựng lộ trình đạt “đỉnh carbon”.
- Thứ nhất là áp dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm điện hiệu suất cao. Về phía thiết bị nghiền hiệu suất cao và quy trình công nghệ, việc tối ưu hóa và nâng cấp quy trình nghiền xi măng và lựa chọn bột đã được thực hiện, đồng thời tích hợp các thiết bị tiết kiệm năng lượng tiên tiến như quạt treo từ tính/khí để giảm mức tiêu thụ điện năng của hệ thống và dần dần cải thiện mức độ hoạt động của nhà máy.

- Thứ hai là áp dụng công nghệ nung xi măng năng lượng thấp. Về công nghệ carbon thấp, hệ thống tháp trao đổi nhiệt và buồng phân hủy được thiết kế và sửa đổi để đạt được hiệu suất trao đổi nhiệt cao. Về thiết bị tiên tiến, một thế hệ mới của cooler và vật liệu cách nhiệt nano được áp dụng. Lò nung được quản lý và điều khiển thông minh bằng công nghệ kỹ thuật số có thể kiểm soát các khâu sản xuất một cách chính xác. Từ năm 2021, các nhà máy CCA chủ yếu tập trung vào hai công nghệ giảm carbon trong quy trình trên, đồng thời sẽ liên tục thực hiện tối ưu hóa và nâng cấp các thiết bị quy trình giảm carbon và tiết kiệm năng lượng dài hạn ở Fengkai, Quảng Đông và Nam Ninh, Guigang, Shangsi, Pingnan và các nhà máy xi măng khác ở Quảng Tây. Đồng thời giảm mức tiêu thụ điện khoảng 9,9 triệu kWh/năm và giảm tiêu thụ than 20.000 tấn than tiêu chuẩn/năm.

- Thứ ba là sử dụng nhiệt khí thải để phát điện, đồng thời phát triển mạnh điện gió và mặt trời. Các nhà máy CCA không chỉ sử dụng nhiệt dư thừa trong sản xuất để phát điện và tái chế năng lượng, mà còn kết hợp các lợi thế từ hoạt động kinh doanh đa dạng của Tập đoàn Tài nguyên Trung Quốc và có kế hoạch hợp tác với China Resources Power để áp dụng toàn diện các công nghệ sản xuất năng lượng tái tạo, để đạt mục tiêu “không dùng điện thuê ngoài” cho các dây chuyền sản xuất clinker.

3. Công nghệ loại bỏ carbon cuối

Đó là việc tái chế carbon dioxide do các doanh nghiệp thải ra thông qua các công nghệ như cô lập carbon sinh học và thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon dioxide (CCUS). CCA đã tiến hành bố trí lồng ghép công nghệ khử cacbon từ đầu đến cuối, dự trữ kỹ thuật cho giai đoạn tiếp theo của định hướng “đỉnh carbon” trong ngành xi măng, nhằm tiếp tục thúc đẩy quá trình chuyển đổi và nâng cấp xanh của doanh nghiệp.

- Thứ nhất là công nghệ cô lập carbon bằng phương pháp sinh học. Dự án nghiên cứu và phát triển tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu carbon do China Resources Cement và Aerospace Shenzhou Biotechnology Group Co., Ltd. đồng thực hiện, cung cấp một lộ trình hiệu quả cho nền kinh tế tuần hoàn carbon. Nghiên cứu cho thấy cây sậy (bụi sậy được nuôi trong không gian chứa CO₂) có khả năng hấp thụ và cố định carbon rất mạnh. Trong một mùa sinh trưởng, mỗi m³ bụi sậy có thể hấp thụ 14,58 tấn carbon dioxide. Không chỉ vậy, sậy cũng có thể được sử dụng làm năng lượng thay thế cho năng lượng hóa thạch và mỗi m³ nhiên liệu sậy sẽ tiết kiệm được 7,3 tấn than tiêu chuẩn. Hiện tại, CCA đã tiến hành thử nghiệm trồng sậy thích ứng ở Tianyang, Quảng Tây, tìm ra tác dụng cô lập carbon của các bụi sậy, năng lượng sinh khối và các mô hình vận hành và phát triển công nghiệp khác.

- Thứ hai là công nghệ thu giữ carbon dioxide. CCA đã thành lập nền tảng nghiên cứu và phát triển công nghệ tích trữ carbon 100.000 tấn/năm, sẽ hoàn thành vào năm 2023. Dự án này là một lộ trình công nghệ thu hồi carbon do CCA phát triển độc lập. Nó phá vỡ phương pháp hấp thụ hóa học chính thống và phương pháp tách màng để thu giữ carbon dioxide. Nó thực hiện việc nghiên cứu và phát triển có mục tiêu và nâng cấp thiết bị thu hồi carbon, đồng thời đề xuất một loại công nghệ tiên tiến về lò nung tự tích trữ carbon dioxide với nồng độ hơn 90%, với có các ưu điểm kỹ thuật như chi phí thấp, tiêu thụ năng lượng thấp và giá trị phát thải carbon thấp.

- Thứ ba là công nghệ lưu trữ và sử dụng carbon dioxide. Trong những năm gần đây, công nghệ sử dụng bê tông hấp thụ carbon dioxide được coi là một trong những con đường tiềm năng nhất. Carbon dioxide có thể được chuyển đổi thành các chất cacbonat ổn định trong môi trường kiềm của bê tông để đạt được sự lưu giữ vĩnh viễn. CCA đã có kế hoạch sử dụng nền tảng nghiên cứu này để phát triển các vật liệu mới như bê tông có độ rắn cao, được bổ sung bằng ống nano carbon và nano canxi cacbonat.
(Hết)