Các nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực thực phẩm của các nhà nghiên cứu mỸ cho thấy có những vấn đề sức khoẻ tiềm năng gây ra do mức thuỷ ngân cao ở một số loài cá. Tuy nhiên, còn một mối quan tâm khác nữa về giảm mạnh mức phát thải thuỷ ngân từ các nhà máy điện đốt than. Nhu cầu thực hiện việc này vì các lý do an toàn cho công chúng đã được đề ra trong các chương trình được Phòng Thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia của Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ. Các chuyên gia về chất lượng không khí trong những năm gần đây đã nghiên cứu mức thuỷ ngân phát thải từ máy phát điện dùng hơi đốt than của các cơ sở và gần đây là các hệ thống khí hoá than, và cho biết cần phải kiểm soát mức thuỷ ngân đối với cả hai loại hình hoạt động này.
Theo Phòng Thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia, đối với các hệ thống sản xuất điện dùng hơi thông thường, tháng 12 năm 2003 Cơ quan Bảo vệ Môi trường đã đề ra yêucầu kiểm soát thuỷ ngân đối với các cơ sở phát triển rộng khắp dựa trên cơ sở Báo cáo lên Quốc hội năm 1998 và đề xuất thiết lập tiêu chuẩn mới cho chất ô nhiễm này. Từ đó, người ta quan tâm nhiều hơn đến các hệ thống sản xuất điện tiên tiến, như các thiết kế chu trình kết hợp khí hoá tích hợp. Các hệ thống sản xuất điện tiên tiến được hỗ trợ cho các cơ sở lắp đặt mới, mà Chính quyền của Tổng thống Bush gọi là các nhà máy than sạch.
Đối với các cấu hình sau đó, đã có ít nghiên cứu được thực hiện về phát thải thuỷ ngân. Trong nghiên cứu tháng 5 năm 2001 của một công ty tư nhân thực hiện cho Bộ Năng lượng Mỹ, “việc mô tả đặc trưng tổng thể duy nhất về công nghệ khí hoá tiên tiến là với Hãng Louisiana Gasification Technology Inc. của Dow Chemical năm 1995. Mặc dù số liệu về thuỷ ngân nghèo nàn đối với nghiên cứu bao quát như vậy và những tiến bộ quan trọng của kỹ thuật thu thập mẫu thuỷ ngân đã đạt được kể từ đó khá nhiều; các yếu tố quan trọng có thể được xác lập. Hầu hết lượng thuỷ ngân tính được rời khỏi hệ thống với khí (ống khói) đốt. Sau đó, như là một bộ phận của Nhu cầu Thu thập Thông tin, Polk Power (Nhà máy điện trên cơ sở chu trình kết hợp khí hoá tích hợp (IGCC) ở Fliroda) và Wabash River (Indiana Repowering IGCC) đã được mô tả đặc trưng về phát thải không khí của thuỷ ngân. Kết luận quan trọng là gần 60% thuỷ ngân trong than phát thải ra ở khí ống khói đốt tua bin và hầu hết là ở dạng nguyên tố.
Hai nhiệm vụ
Chương trình do Phòng Thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia thiết lập để đánh giá tình trạng ô nhiễm thuỷ ngân trong các nhà máy khí hoá và xem xét các kỹ thuật để kiểm soát tình hình, gồm có hai nhiệm vụ. Nhiệm vụ thứ nhất là lấy mẫu thuỷ ngân tại các cơ sở IGCC thực tế và nhiệm vụ thứ hai là thử nghịêm trong phòng thí nghiệm các chất hấp phụ thuỷ ngân tiềm năng trong điều kiện khsi hoá. Trong nhiệm vụ thứ nhất, từ thông tin về các cơ sở Polk Power và Wabash River IGCC và địa điểm công nghệ khí hoá Louisiana, dường như là có một lượng thuỷ ngân đáng kể bị khử hoặc trong dung dịch lọc khí chứa nước hoặc chứa amin. Khi các thoả thuận hợp tác với các tổ chức bố mẹ của Polk Power và Wabash Station được hình thành thông qua các cuộc tiếp xúc khác nhau trong Phòng Thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia, các sơ đồ đường ống và công cụ trong công nghiệp hoá chất sẽ được tiếp cận. Với sự hỗ trợ của các nhà vận hành nhà máy, các đặc trưng của hệ thống lọc và dòng nước thải sẽ được xác định. Thông tin này sẽ cho thấy chất dư thuỷ ngân ở đâu và nếu thông tin cho thấy thuỷ ngan tập trung ở dòng chất lọc, thì có thể sẽ cần có biện pháp nào đó để khử chất này.
Trong nhiệm vụ thứ hai, nhóm nghiên cứu của Phòng Thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia sẽ thử nghiệm các chất hấp thụ khác nhau để khử thuỷ ngân nguyên tố khỏi khí ống khói trong điều kiện khí hoá mô phỏng. 4 loại chất hấp thụ sẽ được sàng lọc trong thiết bị phản ứng nhỏ trong phòng thí nghiệm. Có thể sẽ sử dụng thêm sự hỗ trợ nhiệt độ cao cho các thành phần. Sau khi mô tả các đặc trưng của thiết bị phản ứng, sẽ xác định khả năng của chất hấp thụ sau một thời gian xác định ở dòng khí bằng cách phân tích chất hấp thụ thuỷ ngân. Các nhiệt độ khác nhau thể hiện điểm chủ chốt của quy trình IGCC sẽ được xác định và đưa vào matrix thí nghiệm. Mặc dù thuỷ ngân nguyên tố trong nitơ sẽ là khí được quan tâm đầu tiên, tác động của các thành phần khác của phản ứng khí hoá, như H2, CO, H2S và CO2, cũng sẽ được nghiên cứu.
(Technology Forecasts, 3/2006)
*******