VINACHEM

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học North Carolina (Mỹ) đã tổng hợp thành công một chất xúc tác mới có thể chuyển đổi hiệu quả etan thành etylen - hợp chất được sử dụng trong nhiều quá trình sản xuất công nghiệp. Phát hiện này có thể được sử dụng trong một quá trình chuyển đổi etan để cắt giảm đáng kể chi phí sản xuất etylen và giảm đến 87% lượng khí thải cacbon đioxit.

Trước đây, nhóm nghiên cứu trên đã đề xuất một kỹ thuật chuyển đổi etan thành etylen, nay việc sử dụng chất xúc tác oxy hóa khử mới sẽ giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí sản xuất và giảm phát thải khí nhà kính. Etylen là nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp nhựa và nhiều ứng dụng khác, nên phát hiện mới này có thể có tác động đáng kể về mặt kinh tế và môi trường.

Etan là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất khí đá phiến, hiệu quả cao của chất xúc tác sẽ mới giúp cho hoạt động khai thác nhiên liệu ở những khu vực xa xôi trở nên khả thi hơn.

ước tính, mỗi năm có khoảng 200 triệu thùng etan bị bỏ đi ở 48 tiểu bang Mỹ vì việc vận chuyển etan từ các vùng xa xôi gặp nhiều khó khăn. Nay việc sử dụng chất xúc tác mới và kỹ thuật của các nhà khoa học nói trên sẽ giúp chuyển đổi etan thành etylen một cách hiệu quả, sau đó etylen được chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng dễ vận chuyển hơn nhiều.

Các kỹ thuật chuyển đổi etan hiện nay không thể thu nhỏ quy mô cho phù hợp với vị trí khai thác năng lượng ở những vị trí xa xôi, nhưng hệ thống chuyển đổi mới lại hoạt động tốt ở những vị trí đó.

Chất xúc tác oxy hóa khử mới là một cacbonat nóng chảy được hoạt hóa bởi hỗn hợp oxit kim loại, quá trình chuyển đổi etan kết hợp với việc tách không khí diễn ra ở nhiệt độ khoảng 650-700^oC. Các phương pháp chuyển đổi etan hiện nay thường phải thực hiện ở nhiệt độ cao hơn 800^oC.

Các nhà nghiên cứu ước tính, chất xúc tác oxy hóa khử và kỹ thuật mới sẽ giúp giảm 60-87% tiêu thụ năng lượng. Tuy phải mất chi phí đầu tư ban đầu cho việc lắp đặt các thiết bị phản ứng hóa học kiểu mô đun mới, nhưng hiệu quả và khả năng chuyển đổi etan bị vứt bỏ sẽ rất lớn.

Phạm Huệ

Theo ScienceDaily, 4/2020