Các phương pháp sản xuất than sinh học đang được ứng dụng rộng rãi nhờ khả năng tận dụng phế phẩm nông nghiệp để tạo ra sản phẩm thân thiện môi trường, tiêu biểu như trấu hun. Trong bối cảnh nông nghiệp bền vững ngày càng được chú trọng, than sinh học không chỉ góp phần cải tạo đất, giảm khí thải mà còn mở ra cơ hội kinh tế mới cho người nông dân. Bài viết của SFARM sẽ giúp bạn khám phá chi tiết các phương pháp sản xuất than sinh học hiện nay, từ truyền thống đến hiện đại, cùng quy trình, thiết bị và ứng dụng thực tiễn.
1. Than sinh học là gì?
Than sinh học, bao gồm trấu hun SFARM, là giải pháp xanh giúp cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng và giảm tác động tiêu cực đến môi trường. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết!
1.1. Định nghĩa than sinh học
Than sinh học (biochar) là sản phẩm giàu carbon, được tạo ra từ quá trình nhiệt phân yếm khí (thiếu oxy) ở nhiệt độ thấp (<700°C). Trấu hun SFARM là một loại than sinh học, được sản xuất từ vỏ trấu tươi qua quá trình đốt trong điều kiện yếm khí, đảm bảo không lẫn tạp chất, sạch mầm bệnh và giữ nguyên cánh trấu. Theo Scholz et al. (2014), than sinh học giúp lưu giữ carbon trong đất, giảm phát thải CO2 và cải thiện cấu trúc đất.
1.2. Lợi ích trong nông nghiệp và môi trường
Than sinh học như trấu hun, có cấu trúc xốp, giúp giữ nước, dinh dưỡng và ổn định độ pH đất (pH 8-10, tính kiềm). Sản phẩm cung cấp kali, carbohydrate và các khoáng chất như Si, O, hỗ trợ cây trồng dễ hấp thu dinh dưỡng. Ngoài ra, than sinh học giảm phát thải khí nhà kính (N2O, CH4), hấp thụ kim loại nặng, thuốc trừ sâu và bảo vệ hệ thống nước ngầm. Trấu hun còn giúp khử mùi, diệt khuẩn, lọc độc tố trong nước và rượu, an toàn cho môi trường và sức khỏe con người.
2. Nguyên liệu sản xuất than sinh học
Nguyên liệu là yếu tố cốt lõi quyết định chất lượng than sinh học, đặc biệt với sản phẩm như trấu hun. Trong các phương pháp sản xuất than sinh học, việc lựa chọn đúng loại phế phẩm nông nghiệp và đáp ứng tiêu chí chất lượng đầu vào là bước không thể bỏ qua.
2.1. Phế phẩm nông nghiệp phù hợp
Than sinh học được sản xuất từ các phế phẩm như vỏ trấu, mùn cưa, gáo dừa, rơm rạ, bã mía và phân động vật. Trấu hun sử dụng vỏ trấu tươi, một nguồn nguyên liệu dồi dào từ quá trình xay xát lúa gạo, không cạnh tranh với sản xuất lương thực và giúp giảm ô nhiễm từ đốt lộ thiên. Vỏ trấu chứa khoảng 20% thành phần vô cơ và 80% hữu cơ, với lignin và cellulose cao, cần nhiệt phân để chuyển hóa thành dạng dinh dưỡng dễ hấp thu.
2.2. Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu
Nguyên liệu cần sạch, không chứa kim loại nặng hay chất độc hại. Trấu hun đảm bảo không lẫn trấu tươi, tạp chất và mầm bệnh, với độ ẩm dưới 20% để tối ưu hóa quá trình nhiệt phân. Sử dụng phế phẩm địa phương như vỏ trấu giúp giảm chi phí vận chuyển, tăng hiệu quả kinh tế. Trấu hun được kiểm soát nghiêm ngặt về nguồn gốc, đảm bảo chất lượng đồng đều và an toàn cho cây trồng.
3. Các phương pháp sản xuất than sinh học
Các phương pháp sản xuất than sinh học, rất đa dạng, từ thủ công đến công nghệ cao. Dưới đây là phân tích chi tiết.
3.1. Nhiệt phân yếm khí truyền thống
Trong các phương pháp sản xuất than sinh học, phương pháp truyền thống sử dụng lò gạch hoặc hố đất để đốt phế phẩm trong điều kiện yếm khí (thiếu oxy) là cách phổ biến với quy mô nhỏ.
Đối với trấu hun, vỏ trấu tươi được xếp kín thành lớp, đốt bằng than củi liên tục trong 8–10 ngày để sấy khô, sau đó chưng tiếp 6–8 giờ để hoàn tất quá trình carbon hóa. Ưu điểm của phương pháp này là quy trình đơn giản, chi phí đầu tư thấp.
Tuy nhiên, nhược điểm là chất lượng sản phẩm không đồng đều, dễ lẫn tro hoặc trấu chưa cháy kỹ nếu quá trình đốt không được kiểm soát tốt.
3.2. Cơ giới hóa hiện đại
Phương pháp hiện đại sử dụng lò nhiệt phân liên tục, kiểm soát nhiệt độ (400-600°C) và áp suất chính xác. Trấu hun được sản xuất trong lò thép không gỉ, thời gian nung 15-25 phút, tạo ra sản phẩm chất lượng cao, không khói và thu hồi khí syngas để tái sử dụng năng lượng. Quá trình này đảm bảo trấu hun nguyên cánh, không vỡ nát, không chứa mầm bệnh và giàu dinh dưỡng như kali và carbohydrate.
3.3. So sánh hiệu quả các phương pháp
Trong các phương pháp sản xuất than sinh học, cách làm truyền thống có ưu điểm là tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu nhưng lại khó kiểm soát chất lượng thành phẩm và dễ gây ô nhiễm do lượng khói thải lớn.
Ngược lại, phương pháp cơ giới hóa – như quy trình sản xuất trấu hun hiện đại – giúp đảm bảo sản phẩm đồng đều, sạch, thân thiện với môi trường, nhưng yêu cầu hệ thống thiết bị và diện tích vận hành lớn hơn. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào quy mô, ngân sách và mục đích sử dụng.
Trong đó, trấu hun SFARM là giải pháp tối ưu cho nông nghiệp hiện đại nhờ đáp ứng tốt cả về hiệu quả lẫn tính bền vững.
4. Quy trình sản xuất than sinh học
Quy trình sản xuất than sinh học – trong đó có trấu hun SFARM – đòi hỏi sự tỉ mỉ và kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng thành phẩm. Dù áp dụng theo bất kỳ phương pháp nào trong các phương pháp sản xuất than sinh học, từng bước đều đóng vai trò then chốt. Dưới đây là các giai đoạn cụ thể bạn cần nắm rõ.
4.1. Sơ chế nguyên liệu
Vỏ trấu tươi được thu gom, sàng lọc để loại bỏ tạp chất như đất, đá, hoặc trấu hỏng. Trấu hun SFARM được sấy khô đến độ ẩm 15-20%, đảm bảo hiệu quả cho quá trình ép và nhiệt phân. Quy trình này được thực hiện tại cơ sở của Công ty TNHH SX-TM-DV Đặng Gia Trang, đảm bảo nguyên liệu sạch và an toàn.
4.2. Quá trình nhiệt phân và tạo thành phẩm
Nguyên liệu được ép thành thanh hoặc viên, sau đó nung trong lò yếm khí ở 400-600°C qua ba giai đoạn: bay hơi nước, phân hủy hợp chất hữu cơ (lignin, cellulose) và carbon hóa. Trấu hun SFARM đạt cấu trúc xốp, giàu carbon, không khói và chứa các chất dinh dưỡng như C, O, Si, K, đặc biệt là kali và carbohydrate ở dạng dễ hấp thu.
4.3. Kiểm tra chất lượng và đóng gói
Sau khi nung, trấu hun được làm nguội, kiểm tra hàm lượng carbon, độ ẩm và nhiệt lượng. Sản phẩm đảm bảo không lẫn trấu tươi, sạch mầm bệnh và được đóng gói trong bao PP (5dm³, 20dm³, 50dm³) hoặc bao jumbo, tiện lợi cho vận chuyển và sử dụng. Quy trình đóng gói đảm bảo chất lượng và an toàn.
5. Thiết kế và giá lò đốt than sinh học
Trong các phương pháp sản xuất than sinh học, lò đốt giữ vai trò trung tâm quyết định hiệu quả nhiệt phân và chất lượng than thành phẩm. Việc lựa chọn thiết kế phù hợp và tính toán chi phí đầu tư ban đầu là yếu tố quan trọng để tối ưu quy trình và giảm thiểu rủi ro.
5.1. Các loại lò đốt phổ biến
Lò gạch truyền thống (đường kính 6-6.2m, năng suất 45-50m³) có chi phí thấp, tuổi thọ 5-7 năm, phù hợp cho sản xuất thủ công. Lò thép không gỉ hiện đại như loại sử dụng cho trấu hun, có thời gian nung 5-7 ngày, hiệu suất cao và phù hợp cho quy mô lớn. Lò hiện đại đảm bảo trấu hun nguyên cánh, không vỡ nát và sạch mầm bệnh.
5.2. Nguyên tắc thiết kế tối ưu hóa
Lò đốt cần đảm bảo môi trường yếm khí, kiểm soát nhiệt độ (400-600°C) và áp suất để giảm khí thải. Thiết kế hiện đại như lò sản xuất trấu hun, thu hồi khí syngas, nâng cao hiệu quả năng lượng và chất lượng sản phẩm. Lò thép không gỉ còn giảm ô nhiễm, đảm bảo than sinh học thân thiện môi trường.
6. Than sinh học biến tính và ứng dụng
Than sinh học biến tính là kết quả từ các phương pháp sản xuất than sinh học kết hợp kỹ thuật xử lý đặc biệt, mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong cải tạo đất, giảm phát thải và nâng cao hiệu quả canh tác nông nghiệp.
6.1. Quy trình biến tính than sinh học
Trấu hun có thể được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng hoặc vi sinh vật (như Trichoderma) để tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng. Quá trình này thường kéo dài 7-10 ngày, sau khi rửa trấu bằng nước để giảm độ mặn, giúp sản phẩm hiệu quả hơn trong cải tạo đất và xử lý nước thải.
6.2. Cải tạo đất và tăng năng suất cây trồng
Trấu hun với đặc tính tơi xốp, giữ nước tốt và giàu kali, cải thiện độ pH đất chua (pH 8-10), tạo môi trường lý tưởng cho vi sinh vật phát triển. Sản phẩm phù hợp làm giá thể trồng lan, hoa hồng, sen đá, rau mầm và thủy canh, với tỷ lệ phối trộn 5 đất trồng : 3 phân trùn quế : 2 trấu hun hoặc mụn dừa : 1 trấu hun. Trấu hun còn được dùng bón lót (15-25%) hoặc bón thúc (lớp 1-2cm), tăng năng suất và giảm phân bón hóa học.
6.3. Giảm phát thải khí nhà kính
Trấu hun lưu giữ carbon trong đất, giảm phát thải CO2, CH4 và N2O. Sản phẩm còn hấp thụ kim loại nặng, thuốc trừ sâu và lọc độc tố trong nước, bảo vệ hệ sinh thái sông ngòi. Nhờ khả năng khử mùi và diệt khuẩn, trấu hun được sử dụng trong xử lý nước và rượu, góp phần bảo vệ môi trường.
7. Câu hỏi thường gặp
Dưới đây là giải đáp các thắc mắc phổ biến xoay quanh sản xuất và sử dụng than sinh học từ quy mô hộ gia đình đến trang trại lớn, cũng như những lưu ý trong các phương pháp sản xuất than sinh học hiện nay.
7.1. Phương pháp phù hợp cho quy mô nhỏ
Phương pháp truyền thống (lò hố, lò gạch) phù hợp cho quy mô nhỏ, chi phí thấp. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng trấu hun, cần kỹ thuật kiểm soát lửa, tránh lẫn trấu tươi hoặc tro. Phương pháp cơ giới hóa phù hợp hơn cho sản xuất thương mại, đảm bảo sản phẩm sạch và đồng đều.
7.2. Phế phẩm nông nghiệp dùng được
Vỏ trấu, mùn cưa, gáo dừa, rơm rạ, bã mía và phân động vật đều phù hợp. Trấu là nguyên liệu lý tưởng cho trấu hun nhờ nguồn cung dồi dào, độ xốp cao và không chứa mầm bệnh. Nguyên liệu cần sạch, độ ẩm thấp và không chứa chất độc hại.
7.3. Lò đốt than sinh học có thân thiện môi trường?
Lò hiện đại như loại dùng cho trấu hun, giảm khói, thu hồi khí syngas và tiết kiệm năng lượng, rất thân thiện với môi trường. Lò truyền thống cần cải tiến để giảm ô nhiễm, đảm bảo sản xuất bền vững.
7.4. Cách sử dụng trấu hun SFARM hiệu quả
Trước khi sử dụng, trấu hun SFARM cần được rửa 1-2 lần bằng nước để giảm độ mặn. Có thể pha thêm vi sinh như Trichoderma và để 7-10 ngày để tăng hiệu quả. Sản phẩm phù hợp làm giá thể (tỷ lệ 15-25%), bón lót, hoặc bón thúc (lớp 1-2cm), đặc biệt cho lan, hoa hồng và rau mầm. Lưu ý bảo quản nơi khô ráo, tránh gần vật liệu dễ bắt lửa.
Tóm lại, mỗi phương pháp sản xuất than sinh học đều có ưu – nhược điểm riêng, tùy theo quy mô và điều kiện sẵn có mà người dùng có thể lựa chọn phù hợp. SFARM nhận thấy với tiềm năng lớn trong nông nghiệp và bảo vệ môi trường, than sinh học đang là xu hướng phát triển bền vững đáng được đầu tư. Đừng quên theo dõi SFARM Blog để cập nhật thêm nhiều kiến thức hữu ích về các phương pháp sản xuất than sinh học và giải pháp canh tác xanh hiệu quả.
Xem thêm:
- Than sinh học – Biochar là gì?
- Thành phần của đất SFARM là gì?
- Phân Hữu Cơ Vi Sinh: Phân Loại, Hiệu Quả, Cách Làm
- Cadimi trong sầu riêng là gì? Giải pháp bón than sinh học giảm lượng Cadimi
- Vai trò của phân bón hữu cơ vi sinh trong sản xuất nông nghiệp sạch
SFARM – Đặng Gia Trang vinh hạnh là nhà cung cấp tin cậy các sản phẩm vật tư nông nghiệp theo hướng hữu cơ, sinh học của hơn 1500 đại lý, cửa hàng trên toàn quốc. Mời quý Khách hàng liên hệ thông tin sau để đội ngũ SFARM có thể nhanh chóng hỗ trợ:
– Website: https://sfarm.vn/
– Hotline: 0902652099
– Zalo: CSKH SFARM – 0902652099
