Hydro và năng lượng từ nhôm thảiCông ty TNHH Al Hitech
Thế kỷ mới của nghề thủ công
Công ty TNHH Al Hitech
Thành phố Takaoka, tỉnh Toyama
Nhôm thường được sử dụng trong bao bì thực phẩm và thuốc mà chúng ta vứt đi hàng ngày Nghiên cứu cho thấy nhôm chiếm khoảng 10% rác thải sinh hoạt
Chúng tôi đến thăm một công ty có công nghệ tạo và tái sử dụng hydro từ chất thải nhôm
Cách tận dụng hiệu quả lượng lớn phế liệu nhôm
Kenji Yamamura, Giám đốc kế hoạch và bán hàng
Bạn có biết bộ phim ``Trở Lại Tương Lai Phần 2'' ra mắt năm 1989 không? Trong một cảnh, vỏ chuối và lon rỗng được sử dụng làm nguồn năng lượng cho cỗ máy thời gian "DeLorean" Tại thành phố Takaoka, tỉnh Toyama, có công nghệ có thể biến giấc mơ đó thành hiện thực
Công ty TNHH Al Hitech đang thu hút sự chú ý nhờ công nghệ độc đáo tái chế nhôm thải (sau đây gọi là nhôm) làm tài nguyên và sản xuất hydro
Công ty được thành lập vào năm 2013, nhưng quá trình nghiên cứu và phát triển này đã bắt đầu trước đó, vào khoảng năm 2006 Chủ tịch trước đây của công ty, Nobuaki Mizuki (đã qua đời vào tháng 5 năm nay), đang làm việc trong bộ phận môi trường của một công ty vận tải biển thì được một công ty sản xuất giấy liên hệ về việc xử lý một lượng lớn chất thải nhôm (sau đây gọi là "nhôm thải") mà họ tạo ra
Chúng tôi đã nói chuyện với Kenji Yamamura, Giám đốc Kế hoạch và Bán hàng tại Al Hitech Co, Ltd
"Nhôm là kim loại được ví như 'lon điện' và cần một lượng điện rất lớn khi tinh luyện Người ta thường nói rằng nhôm có tỷ lệ tái chế cao, nhưng trên thực tế, chỉ có lon nhôm mới có tỷ lệ tái chế cao Các loại bao bì khác làm bằng nhôm trong hầu hết các trường hợp đều được đốt cùng với rác thực phẩm hoặc gửi đến các bãi chôn lấp Mizuki dường như nhận thức rõ ràng về vấn đề với tình trạng nhôm bị vứt đi theo cách này"
Giấy nhôm được sử dụng trong hộp giấy đựng nước trái cây và nước ngọt, nắp sữa chua, gói thuốc, vv nhưng người tiêu dùng thường vứt nó như rác dễ cháy mà không hề suy nghĩ Đáng ngạc nhiên là có báo cáo cho thấy khoảng 10% rác thải dễ cháy trong gia đình được làm bằng nhôm
Ông Mizuki đã tham khảo ý kiến của các trường đại học, Trung tâm Công nghệ Công nghiệp Tỉnh và các công ty liên quan đến nhôm ở Tỉnh Toyama về việc tái chế nhôm thải
"Mizuki là một nhân viên văn phòng có nền tảng nghệ thuật tự do và có ít kiến thức về nhôm cũng như các phương pháp tái chế Tôi nghĩ vì là người nghiệp dư nên anh ấy có thể thoải mái tham khảo nhiều nguồn khác nhau"
Tỉnh Toyama là một trong những cụm công nghiệp nhôm hàng đầu của Nhật Bản, với nhiều công ty liên quan đến nhôm như luyện kim và gia công, và ông Mizuki thật may mắn khi có rất nhiều nhà nghiên cứu nhôm và chuyên gia khác ở đó
"Khi tham khảo ý kiến của chuyên gia, tôi được biết rằng đã có công nghệ tách giấy và nhựa khỏi nhôm thải và chỉ tách nhôm ra Tuy nhiên, vì nhôm chiết xuất theo cách này ở dạng màng mỏng nên khi đun nóng sẽ cháy và không thể nấu chảy lại, gây khó khăn cho việc tái chế Ý tưởng nảy ra trong đầu là tạo ra hydro từ nhôm"
Nhiều tổ chức hợp tác tái chế nhôm
Ông Hành động của Mizuki đã gây ra phản ứng hóa học liên quan đến nhiều công ty và viện nghiên cứu
Năm 2009, Nhóm Nghiên cứu Năng lượng Xanh Hokuriku được thành lập như một tổ chức tự nguyện (hiện là một hiệp hội hợp nhất chung) thông qua sự hợp tác giữa các công ty, tổ chức nghiên cứu và chính phủ khu vực Hokuriku, được gọi là "ngành công nghiệp, chính phủ và học viện" Đây là một phong trào lớn có sự tham gia của hơn 10 công ty, trường đại học và chính quyền địa phương ở vùng Hokuriku, đồng thời phong trào sản xuất hydro từ nhôm thải đã được hình thành Từ năm 2010 đến năm 2012, nghiên cứu quy mô toàn diện về sản xuất hydro từ nhôm thải đã bắt đầu với sự trợ cấp của Bộ Môi trường
Dự án này thường được tiến hành theo ba giai đoạn
① Tách bột giấy khỏi nhôm thải làm từ giấy
② Tách và thu hồi nhôm từ nhôm thải làm từ nhựa
③ Sản xuất hydro từ nhôm tách và thu hồi
Việc đầu tiên chúng tôi làm là phát triển ``máy tách loại bột giấy'' để tách giấy khỏi nhôm thải Máy này dựa trên thiết bị được các công ty giấy sử dụng để tách sợi từ giấy thải, đồng thời sử dụng nước để hòa tan giấy và tách thành bột giấy và nhựa phủ nhôm Bằng cách tuần hoàn nước đã sử dụng nhiều lần, họ đã tạo ra một chiếc máy có chi phí thấp, thân thiện với môi trường
Tiếp theo, chúng tôi nghiên cứu "thiết bị thu hồi nhôm chưng cất cacbon hóa" Dựa trên nghiên cứu được thực hiện bởi một trường đại học Trung Quốc, nhựa gắn vào nhôm được nung nóng đến khoảng 600 độ C, khiến nó tự bốc cháy, từ đó loại bỏ nhựa (cacbon hóa) và tách nhôm ra Vì nhựa có khả năng tự cháy nên ít cần sử dụng nhiệt bên ngoài nên có thể thu hồi nhôm ít tạp chất với chi phí thấp
Và điều cuối cùng chúng tôi làm là một ``thiết bị sản xuất hydro'' tạo ra hydro từ nhôm tách rời
Đồng thời, Công ty TNHH Al Hitech được thành lập và công ty tiếp quản dự án
Có thể tái chế nhiều lần và chiết xuất hydro hiệu quả
Trong một thí nghiệm hóa học ở trường trung học, bạn có thể cho nhôm phản ứng với natri hydroxit để tạo ra hydro, nhưng đây là phản ứng chỉ xảy ra một lần và không thể lặp lại Có công nghệ nào có thể tiếp tục sản xuất hydro nhiều lần bằng cách sử dụng cùng một dung dịch phản ứng không? Sau khi tìm kiếm, anh phát hiện ra rằng một trường đại học ở Tây Ban Nha đã sở hữu công nghệ này Họ đã giới thiệu công nghệ cơ bản của cùng một trường đại học và bổ sung công nghệ độc quyền của riêng họ vào đó để hoàn thiện ``thiết bị sản xuất hydro''
Thiết bị này không chỉ liên tục tạo ra hydro mà còn chiết xuất nhôm hydroxit Nhôm hydroxit là một nguyên liệu thô công nghiệp có nhiều ứng dụng và việc tái chế nhôm thải đã trở nên khả thi
Năm 2016, ba thiết bị này đã được lắp đặt tại một công ty in ấn trong tỉnh và một thí nghiệm trình diễn đã được tiến hành, xác nhận rằng hydro có thể được sản xuất từ nhôm thải
Hiện nay, mấu chốt của thương mại hóa là nhu cầu ngày càng tăng về hydro và nguồn cung cấp nguyên liệu thô ổn định Việc thu gom nhôm thải từ các hộ gia đình thông thường là không hiệu quả, vì vậy hiện tại công ty có kế hoạch mua số lượng lớn từ các ngành sản xuất tạo ra lượng lớn nhôm thải, chẳng hạn như các công ty dược phẩm
Việc tạo và sử dụng hydro tại chỗ thông qua tính nén chặt
Công ty hiện đang nỗ lực cải tiến thiết bị sản xuất hydro nhỏ gọn hơn Hydro là một loại khí được cho là khó vận chuyển và lưu trữ, nhưng ở dạng nhôm cacbon hóa nó có thể được lưu trữ bán vĩnh viễn và rất dễ vận chuyển Với thiết bị sản xuất hydro nhỏ gọn, hydro có thể được sử dụng ngay lập tức bằng cách di chuyển thiết bị đến điểm cần hydro, thiết lập nhôm cacbon hóa và dung dịch phản ứng
````E-kozo SMART'' hiện đang được phát triển đã có thể được chế tạo với kích thước nhỏ tới 600 x 600 x 1100 mm Thiết bị này có thể tạo ra hydro từ nhôm cacbon hóa, tạo ra điện trực tiếp bằng pin nhiên liệu và sử dụng nó để sạc và liên lạc Chúng tôi tin rằng nó sẽ hiệu quả khi cần gấp một nguồn điện quy mô nhỏ, chẳng hạn như khi mất điện ở khu vực thảm họa và không có phương tiện về giao tiếp''
Với ``E-Kozou SMART'', khi đặt một bình chứa chất lỏng phản ứng và nhôm cacbon hóa được thêm vào qua đầu vào, hydro sẽ được tạo ra và quá trình phát điện bằng pin nhiên liệu bắt đầu Một thùng dung dịch phản ứng có thể chạy trong ba ngày và có thể được sử dụng để sạc điện thoại thông minh và các thiết bị khác
Trên thực tế, ``E-Kozou SMART'' có thể sản xuất hydro không phải từ nhôm cacbon hóa có độ tinh khiết cao mà còn từ nhôm thải còn dính giấy hoặc nhựa, bằng cách nghiền thành những mảnh nhỏ hơn để tăng bề mặt tiếp xúc của nhôm
Tương lai của những chiếc DeLore bay được làm từ chất thải nhôm có thể sắp đến gần
Phỏng vấn/Văn bản/Nhiếp ảnh Akihiko Toyooka/Izumi Saito
SƠ LƯỢC
Công ty TNHH Al Hitech
Một công ty được thành lập vào năm 2013 chuyên phát triển công nghệ tái chế hydro và tài nguyên tận dụng nhôm thải Chúng tôi đang nỗ lực phát triển công nghệ tiên tiến sử dụng nhôm thải để sản xuất hydro và tạo ra năng lượng sạch một cách hiệu quả cũng như triển khai công nghệ này cho xã hội

