GIẤM GỖ CÓ THỰC SỰ LÀ SẢN PHẨM “XANH”?
Giấm gỗ – một sản phẩm sinh học được tạo ra từ quá trình nhiệt phân sinh khối – đang thu hút sự quan tâm nhờ ứng dụng đa dạng trong nông nghiệp, thực phẩm và các ngành công nghiệp như cao su và gỗ. Với khả năng thay thế nhiều hóa chất độc hại, giấm gỗ được xem là một giải pháp toàn diện, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ hóa chất truyền thống. Tuy nhiên, một sản phẩm sinh học như giấm gỗ chỉ thực sự “xanh” khi quy trình sản xuất được kiểm soát chặt chẽ để ngăn ngừa các tác động tiêu cực đến môi trường. Trên thực tế, quy trình sản xuất giấm gỗ vẫn còn nhiều thách thức, đặc biệt là quản lý khí thải, chất thải và các sản phẩm phụ độc hại. Nếu không được xử lý hiệu quả, những vấn đề này có thể làm giảm đáng kể lợi ích môi trường và tính bền vững của giấm gỗ.
Hình 1: Các sản phẩm của quá trình nhiệt phân sản xuất giấm gỗ
Khí thải từ quá trình nhiệt phân: Những rủi ro tiềm ẩn
Quá trình nhiệt phân sinh khối để sản xuất giấm gỗ không chỉ tạo ra giấm gỗ và than, mà còn phát sinh các loại khí thải và hợp chất có khả năng gây ô nhiễm môi trường nếu không được kiểm soát. Các khí không ngưng tụ phổ biến như carbon dioxide (CO₂), methane (CH₄), và carbon monoxide (CO) đều tiềm ẩn rủi ro lớn. Trong đó, CO₂ và CH₄ là hai khí nhà kính chính, góp phần đáng kể vào biến đổi khí hậu. Còn CO có khả năng cản trở quá trình vận chuyển oxy trong máu, gây nguy hiểm nghiệm trọng cho sức khỏe khi tích tụ ở không gian kín.
Ngoài các loại khí này, các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) – vốn là thành phần chính của giấm gỗ – cũng có thể thoát ra ngoài nếu hệ thống ngưng tụ không được tối ưu hóa. Các hợp chất như axit axetic, methanol, aldehyde và ketone không chỉ làm gia tăng ô nhiễm không khí mà còn tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm nước và đất. Ví dụ, axit axetic có thể gây hiện tượng mưa axit, trong khi methanol, một chất độc nguy hiểm, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước nếu không được kiểm soát.
Đặc biệt, hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) – sản phẩm từ quá trình phân hủy không hoàn toàn của các hợp chất hữu cơ như cellulose và lignin – thường tập trung trong hắc ín nhưng cũng có thể phát tán ra môi trường. PAHs rất khó phân hủy trong tự nhiên, dẫn đến tích tụ lâu dài trong đất và nước, gây ô nhiễm bền vững, ảnh hưởng sâu rộng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.
Thêm vào đó, sinh khối đầu vào chứa hợp chất nitơ tự nhiên (như protein hoặc axit amin) có thể sinh ra amoniac (NH₃) và hydrocyanide (HCN) trong quá trình nhiệt phân. NH₃ có thể gây hiện tượng phú dưỡng trong nước, làm giảm oxy hòa tan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh. Trong khi đó, HCN, một chất cực độc, có thể gây tử vong ở nồng độ thấp nếu không được kiểm soát kỹ lưỡng.
Để đảm bảo quy trình sản xuất giấm gỗ thân thiện với môi trường, cần đầu tư vào các hệ thống xử lý khí thải tiên tiến. Các hệ thống này phải thu giữ triệt để và xử lý hiệu quả các hợp chất ô nhiễm trước khi thải ra môi trường. Đồng thời, tối ưu hóa điều kiện nhiệt phân nhằm giảm phát thải khí độc và khí nhà kính, cũng như tận dụng các sản phẩm phụ từ khí thải trong các quy trình sản xuất khác, có thể mang lại hiệu quả kinh tế và giảm thiểu tác động môi trường. Những cải tiến này không chỉ giúp hạn chế ô nhiễm mà còn thúc đẩy sản xuất tuần hoàn, bền vững hơn.
Hắc ín: Sản phẩm phụ hay chất thải nguy hại?
Hắc ín (tar) là một sản phẩm phụ đáng chú ý trong quá trình nhiệt phân sinh khối để sản xuất giấm gỗ. Nếu được quản lý và tái sử dụng hợp lý, hắc ín có thể trở thành nguyên liệu có giá trị trong các ngành công nghiệp như sản xuất vật liệu hoặc hóa chất. Tuy nhiên, nếu không được xử lý đúng cách, hắc ín sẽ trở thành chất thải nguy hại, gây ra nhiều vấn đề môi trường.
Trong đất, hắc ín làm suy giảm chất lượng đất, cản trở sự phát triển của vi sinh vật và cây trồng. Khi xâm nhập vào nước, các hợp chất như PAHs và phenol trong hắc ín có thể gây độc cho sinh vật thủy sinh và phá vỡ cân bằng hệ sinh thái thủy vực. Hắc ín bay hơi cũng góp phần ô nhiễm không khí, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người.
Để giảm thiểu tác động của hắc ín, cần cải tiến công nghệ nhiệt phân nhằm hạn chế lượng hắc ín phát sinh, đồng thời đầu tư vào các hệ thống xử lý chuyên dụng để tách lọc và xử lý hắc ín an toàn. Tái sử dụng hắc ín làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp có thể giúp biến sản phẩm phụ này thành một tài nguyên giá trị thay vì trở thành mối nguy hại lâu dài cho môi trường.
3. Công nghệ sản xuất của Maya Farm: Biến giấm gỗ thành sản phẩm “xanh” đúng nghĩa
[Thuyết minh công nghệ của Maya Farm xử lý các vấn đề trên như nào…]
Bài viết được thực hiện bởi: Linh Bui
Tài liệu tham khảo:
Pelucchi, M., Arunthanayothin, S., Song, Y., Herbinet, O., Stagni, A., Carstensen, H.-H., Faravelli, T., & Battin-Leclerc, F. (2021). Pyrolysis and combustion chemistry of pyrrole, a reference component for bio-oil surrogates: Jet-stirred reactor experiments and kinetic modeling. Energy & Fuels, 35(9), 7265–7284. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c00344
Fagernäs, L., Kuoppala, E., Tiilikkala, K., & Oasmaa, A. (2012). Chemical composition of birch wood slow pyrolysis products. Energy & Fuels, 26(3), 1275–1283. https://doi.org/10.1021/ef2018836
