Logo_header
Số lượt truy cập: 7726328
BoKH&CN
KHCN & Địa phương
Chất xúc tác mới biến đổi hiệu quả khí mêtan thành olefin
Cập nhật lúc: 09 Tháng Hai 2018 11:10:50 SA

Các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Hydrocacbon Loker thuộc trường Đại học Southern California (USC) đã khám phá ra một con đường mới để biến đổi trực tiếp mêtan, khí nhà kính góp phần lớn gây biến đổi khí hậu, thành các hóa chất cơ bản dùng cho quá trình sản xuất nhựa, hóa chất nông nghiệp và dược phẩm. Thông thường, mêtan được đốt cháy để sản xuất năng lượng.


Trong số các khí nhà kính phổ biến, CO2 thường được coi là thủ phạm chính bẫy nhiệt trên Trái đất, góp phần gây biến đổi khí hậu, nhưng đây không phải là khí nhà kính mạnh nhất. Theo Ủy ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu, trong vòng 20 năm qua, khí mêtan bẫy nhiệt và làm nóng hành tinh mạnh gấp 86 lần CO2.

Thêm nhiên liệu, ít phát thải, giảm sử dụng năng lượng
Nhóm nghiên cứu do Patrice T. D. Batamack dẫn đầu, đã sử dụng chất xúc tác H-SAPO-34, có nguồn gốc từ một loại tinh thể xốp nano được gọi là zeolit.

Phương pháp đơn giản chuyển đổi mêtan trực tiếp thành ethylene và propylen hoặc olefin, sẽ thay thế những quy trình truyền thống khó thực hiện, tốn kém và không hiệu quả làm gia tăng khí nhà kính trong khí quyển. Phần lớn ethylene và propylene được sản xuất từ quá trình cracking dầu mỏ và đá phiến sét, tiêu thụ nhiều năng lượng.

Năm 1985, George Olah, nhà nghiên cứu đầu tiên của trường Đại học Southern California giành giải thưởng Nobel, đã chuyển đổi mêtan thành olefin, thì quy trình này cần 3 bước. Kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã giảm xuống còn 2 bước, nhưng đây là lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu hydrocacbon Loker đã thực hiện việc chuyển đổi nhờ một chất xúc tác dựa vào zeolit.

Phát thải mêtan trên toàn cầu đã gia tăng kể từ năm 2007 và đặc biệt trầm trọng ở Hoa Kỳ. Theo một nghiên cứu gần đây của trường Đại học Harvard, chỉ riêng Hoa Kỳ có thể phải chịu trách nhiệm về 60% lượng khí thải mêtan gia tăng trên toàn cầu do con người gây ra trong thế kỷ này. Dữ liệu của Ngân hàng thế giới cho hay, góp phần vào sự gia tăng lượng khí thải mêtan trên toàn cầu là nguồn cung cấp gia súc và sản lượng gạo gia tăng tại hai quốc gia Ấn Độ và Trung Quốc, hai nước phát thải mêtan hàng đầu.

Dù khí mêtan có cường độ mạnh nhất trong số các khí nhà kính và thậm chí sau vụ rò rỉ khí mêtan trên quy mô lớn trong lịch sử Hoa Kỳ tại cơ sở lưu trữ khí thiên nhiên Aliso Canyon cách đây vài năm, nhưng không có dấu hiệu nào cho thấy hoạt động sản sinh mêtan sẽ chậm lại trong thời gian sớm nhất.

Kỹ thuật fracking và các kỹ thuật khai thác khác đang làm tăng trữ lượng khí thiên nhiên và nhóm nghiên cứu tin rằng mêtan sẽ sớm trở thành nguồn cung cấp nguyên liệu phổ biến nhất để sản xuất các sản phẩm hoá dầu.

Khoảng 30 năm trước, nhóm nghiên cứu lần đầu tiên đã đưa ra khái niệm "nền kinh tế Methanol", bao gồm nhiều giải pháp dựa vào methanol để làm giảm chu kỳ sản sinh khí nhà kính làm tăng tốc độ biến đổi khí hậu.

Dù giống nhau về cấu trúc và tên, nhưng mêtan không thể thay thế trực tiếp cho methanol, dù hầu hết methanol được tổng hợp từ mêtan. Mêtan là loại khí thiên nhiên và hợp chất đơn cacbon chứa hydrocacbon. Bằng cách giảm hơn nữa các bước cần để chuyển đổi hiệu quả mêtan thành olefin, các nhà nghiên cứu sẽ sớm hiện thực hóa tiến tới "nền kinh tế Methanol".

Nghiên cứu được sự hỗ trợ của Viện Nghiên cứu Hydrocacbon Loker và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180205141057.htm, 6/2/2018


Ý kiến của bạn Gửi cho bạn bè In bài này Trở lại