Khí gas xúc tác nano: sản xuất nhiên liệu tốt hơn, “xanh” hơn

12/09/2013

Một phương pháp lọc dầu mới cho phép sản xuất xăng nhiên liệu hiệu quả hơn và thân thiện hơn với môi trường đã được đăng tải trên tạp chí của Hội Hóa học Mỹ.

Một phương pháp lọc dầu mới cho phép sản xuất xăng nhiên liệu hiệu quả hơn và thân thiện hơn với môi trường đã được đăng tải trên tạp chí của Hội Hóa học Mỹ. Phương pháp này do Giáo sư Michael Wong và các đồng nghiệp thuộc trường Đại học Rice phát triển.

Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Wong, phối hợp với các phòng thí nghiệm của Đại học Lehigh, Trung tâm Nghiên cứu và Công nghệ Hellas và DCG Partnership tại Texas, cho biết các cụm oxit vonfram kích thước chưa đầy 1nm được gắn trên đỉnh oxit zirconi là loại xúc tác hiệu suất cao, cho phép chuyển hóa các phân tử n-pentan mạch thẳng, một trong nhiều nhóm hydrocacbon có trong xăng nhiên liệu, thành n-pentan mạch nhánh với khả năng đốt tốt hơn. Khả năng xúc tác của oxit vonfram đã được biết đến từ lâu, tuy nhiên phải nhờ đến công nghệ nano mới có thể tối đa hóa hoạt động của loại xúc tác đầy tiềm năng này. Sau khi phân tách dầu thô thành các thành phần cơ bản - gồm xăng, dầu lửa, dầu nhiên liệu, dầu nhờn và các sản phẩm khác - các sản phẩm phụ nặng hơn cũng được bẻ gãy (bằng cách đốt nóng) thành các phân tử chứa một vài nguyên tử cacbon và có khả năng chuyển hóa thành xăng. Khi đó, việc tinh lọc các hydrocacbon này phải nhờ đến xúc tác.

Nhóm nghiên cứu từ vài năm nay đã bắt tay vào tìm công thức pha trộn các hạt nano oxit vonfram và ziriconi trơ. Điều quan trọng là phải phân tán được các hạt nano trên bề mặt của cấu trúc giá đỡ ziriconi với độ bao phủ hợp lý theo lý thuyết Goldilocks: không quá nhiều, không quá ít, mà phải đủ. Theo nhóm nghiên cứu, mục đích của công việc này là nhằm tăng tối đa số lượng hạt nano trên giá đỡ mà vẫn giữ cho chúng không tiếp xúc với nhau. Để làm được điều này rất khó nhưng nếu thành công, hiệu quả xúc tác có thể tăng lên 5 lần. Nhóm đã tìm kiếm chất hóa học thích hợp, nhiệt độ cao lý tưởng để gắn các hạt nano vào hạt bột oxit ziriconi. Với tỉ lệ trộn hợp lý, các hạt này phản ứng với phân tử n-pentan mạch thẳng, giúp sắp xếp lại vị trí của 5 nguyên tử cacbon và 12 nguyên tử hydro trong một quy trình đồng phân hóa.

Giáo sư Wong cho biết, do quy trình trên không phải hoàn toàn mới lạ nên các nhà máy lọc dầu có thể ứng dụng cho hệ thống sản xuất của mình mà không gặp bất cứ trục trặc hay gián đoạn nào.

Trong xu thế cần phát triển nhiều nguồn năng lượng mới hiện nay thì việc tối ưu hóa hiệu quả xăng nhiên liệu đóng một vai trò rất quan trọng. Những đánh giá về nhiên liệu sinh học như là nguồn năng lượng tiềm năng cho tương lai có rất nhiều, nhưng cần phải tạo được cầu nối để đi tới tương lai đó. Khám phá mới của nhóm nghiên cứu do Giáo sư Wong dẫn đầu cũng đóng góp vào công cuộc xây dựng cầu nối bằng cách nâng cao năng suất sản xuất nhiên liệu hiện nay.

Theo Physorg

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.