PGS.TS Nguyễn Văn Vượng là người khởi xướng ý tưởng chế tạo ống xe máy thân thiện với môi trường. Sáng kiến này hứa hẹn đóng góp nhiều trong việc giữ gìn môi trường Việt Nam, đặc biệt ở các đô thị.
Ý tưởng từ một chuyến đi
Một lần đi công tác Ấn Độ liên quan đến đề tài vật liệu từ, trong lúc thăm quan phòng thí nghiệm, PGS TSKH. Nguyễn Văn Vượng đã nhìn thấy một bộ xương gốm cấu trúc tổ ong được trưng bày.
Ông cảm thấy rất thú vị tự hỏi làm thế nào để chế tạo ra nó và được dùng vào mục đích gì? Chắc chắn đó không phải là công nghệ chọc lỗ truyền thống mà phải được chế tạo theo một công nghệ đặc biệt nào đó. Các nhà khoa học Ấn Độ rất tự hào coi đây là một bí quyết công nghệ mà chưa muốn trao đổi. Ngay lúc đó ông đã ý thức được vai trò và tác dụng to lớn của sản phẩm này trong phát triển và ứng dụng vật liệu xúc tác, bởi vật liệu xúc tác dưới dạng bột không có chất mang sẽ không phát huy tác dụng. Cách đây 7 năm, vấn đề môi trường được đặt ra và ngày càng trở nên cấp thiết. Ý tưởng có một bộ xúc tác cấu trúc tổ ong đặt trong ống xả xe máy để xử lý khí thải được hình thành.
Giải pháp công nghệ
Để sau này có thể sản xuất lớn, TS. Vượng hiểu rằng phải dùng công nghệ đùn để chế tạo các bộ xương gốm cấu trúc tổ ong. Và như vậy, bí quyết chính là ở chỗ chế tạo được khuôn đùn. Sau hơn nửa năm suy nghĩ, đến cuối năm 2002, ý tưởng làm khuôn đùn đã hình thành. Đầu năm 2003, nhân dịp chuyến công tác ở Nhật, tận dụng xưởng cơ khí với các thiết bị chính xác điều khiển bằng máy tính, TS. Vượng đã làm ra được chiếc khuôn đùn đầu tiên.
Để kiểm tra ý tưởng chế tạo, ông đã tự mua một máy đùn con, tìm kiếm nguyên vật liệu đùn thử. Một cục xương gốm cấu trúc tổ ong nhỏ bé đầu tiên ra đời. Điều này minh chứng ý tưởng hoàn toàn đúng.
Trở về nước, ông cùng các cộng sự của Phân Viện Vật liệu quý hiếm thuộc Viện Khoa học Vật liệu , Viện KHCN Việt Nam (Viện KHCNVN) đã đăng ký đề tài “Công nghệ chế tạo hệ xúc tác lọc khí thải trên nền xương gốm cấu trúc tổ ong để sử dụng trong ống xả xe máy” trong 2 năm tại Viện KHCN. Có kinh phí, tập thể đề tài đã thành công chế tạo các bộ xương gốm, chế tạo vật liệu xúc tác kích thước nanomét, công nghệ tẩm vật liệu xúc tác lên xương gốm, bố trí thích hợp bộ xúc tác trong ống xả xe máy, thử nghiệm, đo đạc và cuối cùng đã cho ra đời ống xả xe máy thân thiện môi trường.
Tiềm năng
Mật độ xe máy của các nước khu vực Đông Nam Á, Việt Nam không loại trừ là lớn nhất so với thế giới. Do vậy, ô nhiễm môi trường không khí do khí thải xe máy hiện là một vấn đề bức súc đòi hỏi sự tập trung giải quyết của chính phủ các nước.
Riêng ở Việt Nam, tiêu chuẩn khí thải được xiết chặt bởi quy định 249/2005/QĐ-TTg do Chính phủ ban hành cuối năm 2005. Nếu đối với các xe máy lắp ráp hoặc nhập khẩu mới việc sử dụng ống xả xe máy thân thiện môi trường là một trong các biện pháp được các nhà sản xuất áp dụng, thì đối với hơn 16 triệu xe máy hiện đang lưu hành trên toàn quốc có lẽ biện pháp sử dụng ống xả thân thiện môi trường nói trên là duy nhất.
Bộ xúc tác dài khoảng 100 mm, diện tích mặt cắt ngang là hình vuông mỗi cạnh dài 42 mm, hoặc hình tròn đường kính 48 mm có khoảng gần 200 lỗ vuông 2,2×2,2mm, được lắp đặt trên đường thoát khí từ lối ra của động cơ trước bộ giảm thanh. Chúng có hiệu suất chuyển hóa hai thành phần độc hại CO và HC trong khí thải xe máy về CO2 và H2O trung bình khoảng 80% cho tốc độ xe máy chạy trong khoảng 5 – 50 km/h. Nồng độ khí CO và HC đo ở đuôi ống xả có lắp đặt bộ xúc tác đều thấp hơn nhiều so với hai giá trị ngưỡng tương ứng là 4,5% và 1500 ppm xác định trong quy định 249 nói trên. Cấu trúc tổ ong của bộ xúc tác cho phép người dùng hoàn toàn không lo lắng về sự tốn thêm nhiên liệu, về bất kỳ ảnh hưởng nào của chúng lên hoạt động của động cơ. Do sử dụng vật liệu xúc tác nền ôxít kim loại kích thước nanomét nên chất lượng của các bộ xúc tác do tập thể đề tài chế tạo có chất lượng tương đương với các sản phẩm cùng loại dùng xúc tác là các kim loại quý nhưng giá thành thấp hơn và dịch vụ hậu mãi thuận tiện hơn.
Tại hội nghị Thượng đỉnh ASEAN – Ấn Độ họp tại New Dehli tháng 11/2006, sản phẩm ống xả xe máy thân thiện môi trường đã được trưng bày trong gian hàng các sản phẩm khoa học công nghệ của Việt Nam và đã được các nhà khoa học và đại diện các tổ chức công nghiệp của các nước bạn đánh giá cao. Trước đó trong Hội chợ triển lãm khoa học công nghệ Việt Nam-Thái Lan tại Trung tâm Thông tin Tư liệu tổ chức vào cuối tháng 7/2006, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Hoàng Văn Phong rất hài lòng với sản phẩm ống xả xe máy thân thiện môi trường và cho đây là một giải pháp hiệu quả góp phần bảo vệ môi trường khí quyển tại Việt Nam.
Từ phòng thí nghiệm tới thực tiễn
Đề tài liên quan đến công nghệ chế tạo ống xả xe máy thân thiện môi trường vừa kết thúc tháng 6/2006 và được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện KHCNVN đánh giá xuất sắc. Tập thể đề tài đã chuẩn bị mọi phương án để nâng cao công suất chế tạo các bộ xúc tác và hiện đang hy vọng được hợp tác với các cơ quan quản lý chức năng trong việc triển khai ứng dụng ống xả xe máy thân thiện môi trường, một sản phẩm khoa học công nghệ cao có tác dụng giảm thiểu ô nhiễm môi trường khí quyển do khí thải của xe máy. Một vấn đề cần phải cấp thiết giải quyết hiện nay mà đã được Chính phủ quan tâm từ mấy năm trước.
Cứu nguy những xe cũ và xiết chặt nhà sản xuất
Bộ xúc tác này sau khi đặt trong ống xả thì ống xả sẽ trở nên thân thiện môi trường. Đây là biện pháp duy nhất cứu nguy cho những xe máy đã lưu hành quá lâu. Đối với những xe đã lưu hành hiện tại, để giải quyết vấn đề khí thải thì phải đáp ứng được những tiêu chuẩn mới. Những xe này, sau một thời gian dài lưu hành, xi-lanh mòn, séc-măng bị dơ làm cho quá trình cháy nổ không hoàn toàn. Hàng chục triệu xe máy trên toàn quốc đang là nguồn thải ô nhiễm di động. Bằng việc lắp ống xả thân thiện môi trường, những xe máy quá cũ vẫn có thể lưu hành bình thường. Coi như vấn đề ô nhiễm do các nguồn thải xe máy được giải quyết.
Đối với các xe mới thì Chính phủ sẽ phải xiết chặt các nhà sản xuất. Những xe này phải đảm bảo khí thải ra phải sạch. Các nhà sản xuất có thể cải tiến động cơ, đặt bộ xúc tác hay chế tạo một bộ mạch chỉnh tỷ số giữa nhiên liệu và không khí thật chuẩn. Nhưng có một điều bất cập ở đây, đó là người bỏ tiền làm lợi cho người không bỏ tiền. Cho nên, cần phải có biện pháp can thiệp từ cơ quan quản lý chứ không thể để thị trường quyết định bởi đây là vấn đề của toàn xã hội. Lúc đó Chính phủ sẽ có một biện pháp như bán cho dân nhưng với giá mà Nhà nước trợ giúp để người tiêu dùng có cảm giác sẵn sàng góp một phần để giải quyết những vấn đề chung của toàn xã hội. Hoặc Nhà nước áp đặt cho nhà sản xuất xe máy tại Việt Mam phải sử dụng ống xả này. Và giá thành của sản phẩm ẩn vào trong giá thành của xe máy, như vậy nhà sản xuất chịu chứ người tiêu dùng không phải chịu. Sau đó các nhà nghiên cứu tiếp tục kết hợp với các cơ quan hữu quan sẽ giải quyết các vấn đề ô nhiễm do ô tô. Số lượng ô tô trên toàn quốc bây giờ chỉ có khoảng 0,7 triệu, trong khi số lượng xe máy gấp nhiều lần và trở thành vấn đề môi trường cấp bách.
