Biến đổi chất thải thực phẩm bằng hơi nước siêu nóng: Một giải pháp tuần hoàn có thể mở rộng

Trong việc đánh giá chất thải thực phẩm, quá trình lên men vẫn là con đường cốt lõi, đặc biệt là khi được thực hiện tại trang trại. Tuy nhiên, đối với hoạt động tái chế quy mô đô thị rộng hơn, việc tích hợp sấy hơi nước siêu nhiệt mang lại nhiều lợi thế về an toàn thực phẩm, giữ lại chất dinh dưỡng, hiệu quả vận chuyển và tính linh hoạt trong chế biến thức ăn chăn nuôi.

Một cải tiến quan trọng là sử dụng bộ lọc than sinh học hoặc trấu để thu giữ các hạt dầu và khói khi nấu ăn sinh ra trong quá trình chiên, giúp cải thiện chất lượng không khí và tăng thêm giá trị cho môi trường lọc sinh học.

Ưu điểm của phương pháp sấy hơi nước siêu nhiệt trong chế biến chất thải thực phẩm

Sấy khô chất thải thực phẩm bằng hơi nước siêu nóng cho phép khử trùng mà không làm biến tính protein hoặc làm giảm các vitamin và chất dinh dưỡng thiết yếu. Sau khi sấy khô, chất thải thực phẩm có thể:

• Nghiền thành bột ổn định
• Pha trộn với bột than sinh học để tăng cường đặc tính dinh dưỡng và tiêu hóa
• Được tạo thành viên để dễ dàng lưu trữ, vận chuyển và kiểm soát công thức

Những viên thức ăn nhẹ, giàu dinh dưỡng này mang lại một số lợi ích:

• Loại bỏ hơn 80% trọng lượng và thể tích chất thải thực phẩm thô
• Không cần làm lạnh
• Có thể tùy chỉnh cho gia cầm, lợn, động vật nhai lại, cá và động vật giáp xác
• Cạnh tranh với thức ăn thương mại có giá 400–1.000 đô la/tấn

Độ ẩm trong quá trình lên men cũng có thể được kiểm soát chính xác bằng cách thêm nước vào bột thức ăn thừa, mang lại độ đồng nhất và an toàn hơn trong quá trình chế biến thức ăn.

Công nghệ hơi nước siêu nhiệt giá rẻ

Một máy phát hơi nước siêu nhiệt cơ bản (ví dụ: Đơn vị hơi nước siêu nhiệt Gasifier 150) có thể được chế tạo với giá chỉ 130 đô la Mỹ. Đơn vị này hoạt động bằng cách dẫn hơi nước bão hòa—được tạo ra trong nồi áp suất—giữa lõi lò phản ứng và vỏ của lò khí hóa, tại đó hơi nước hấp thụ nhiệt dư để trở nên siêu nhiệt. Ngoài ra, hơi nước có thể được dẫn qua đĩa truyền nhiệt để đạt được hiệu ứng tương tự.

Phân cấp đô thị và cơ hội cho doanh nghiệp xã hội

Công nghệ này hỗ trợ mô hình đô thị tuần hoàn phi tập trung:

• Các nhà hàng có thể phơi khô rác thải thực phẩm tại chỗ và lưu trữ bột rác thải thực phẩm để thu gom hàng tuần hoặc hàng tháng
• Các hộ gia đình có thể cung cấp chất thải thực phẩm cho các trạm xử lý tại địa phương
• Những người thu gom rác thải thực phẩm có thể được tổ chức thành các doanh nghiệp xã hội, tạo ra doanh thu từ việc bán viên nén

Các thành phố có thể loại bỏ nhu cầu chôn lấp, đốt, ủ phân hoặc tiêu hóa sinh học chất thải thực phẩm, giúp giảm đáng kể chi phí và tác động đến môi trường. Hơn nữa, máy sấy hơi nước siêu nhiệt có thể áp dụng ngoài chất thải thực phẩm—ví dụ, sấy vỏ trái cây, bã cà phê hoặc các sản phẩm phụ nông nghiệp khác.

Than sinh học + Viên thải thực phẩm: Động cơ doanh thu tuần hoàn

Một sự kết hợp quan trọng nằm ở việc kết hợp bột thải thực phẩm với than sinh học:

• Các nhà hàng nhận được viên nhiên liệu miễn phí để đổi lấy than sinh học mà họ sản xuất tại chỗ
• Than sinh học chất lượng cao tại Việt Nam được bán với giá hơn 2.120 đô la/tấn, trong khi chi phí sản xuất viên nén chỉ thấp tới 50 đô la/tấn
• Viên nhiên liệu khí hóa có thể được làm hoàn toàn từ chất thải nông nghiệp và sản phẩm phụ của lâm nghiệp, tránh nạn phá rừng

Riêng Việt Nam sản xuất 8,8 triệu tấn trấu mỗi năm, phần lớn trong số đó hiện đang bị loại bỏ hoặc đốt. Khi khí hóa, một tấn viên trấu tạo ra 330 kg than sinh học—trị giá hơn 700 đô la Mỹ, gấp hơn 14 lần giá viên than. Điều này tạo ra một giải pháp thay thế có lợi nhuận, ít phát thải cho các lò nung than sinh học truyền thống.

Một mô hình có khả năng mở rộng và toàn diện cho các thành phố toàn cầu

Hệ thống này có thể được sao chép ở mọi thành phố lớn trên toàn thế giới:

• Các nhà hàng được hưởng lợi từ việc miễn phí nhiên liệu và thu gom rác thải
• Doanh nghiệp xã hội tạo ra thu nhập từ việc chế biến và bán viên nén
• Các thành phố tiết kiệm chi phí chôn lấp và đốt rác
• Các hộ gia đình nhận được nhiên liệu nấu ăn sạch để đổi lấy chất thải và than sinh học

Bằng cách kết hợp việc phân bổ giá trị chất thải phi tập trung, năng lượng sạch và nông nghiệp tái tạo, mô hình này chứng minh cách chất thải thực phẩm có thể trở thành nền tảng trong nền kinh tế tuần hoàn tại địa phương, mang lại lợi nhuận về môi trường, xã hội và kinh tế.

Tác giả: Đội ngũ nông dân ASEAN