Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Chủ nhật, 16/06/2019 | 22:23

Chủ nhật, 16/06/2019 | 22:23

Nhiên liệu sinh học

Cập nhật lúc 01:47 ngày 07/06/2019

Tạo ra nhiên liệu từ khí thải ô nhiễm, nước thải, rác thải

Trong khi các nhà khoa học Mỹ đang hoàn thiện một công nghệ cho phép biến khí thải thành nhiên liệu hóa lỏng thì người ta đã phát minh ra cách biến đổi các chất thải rắn tạo ra nhiên liệu lỏng thông qua quá trình khí hóa.
Con người cố gắng tìm nhiều cách để bảo vệ môi trường đang dần bị ô nhiễm nặng nề. Làm cách nào để chúng ta có thể tồn tại hòa hợp với thiên nhiên? Một trong những vấn đề được quan tâm nhất hiện nay, đó chính là vấn đề ô nhiễm không khí và rác thải.
Tạo ra nhiên liệu từ khí thải ô nhiễm
Các nhà khoa học Mỹ đang hoàn thiện một công nghệ cho phép biến khí thải thành nhiên liệu hóa lỏng. Nghiên cứu này nhằm giảm bớt ô nhiễm không khí cũng như là tạo ra một dạng năng lượng bền vững, thân thiện với môi trường – theo VTV.
Sử dụng các chất xúc tác và nhiệt, công nghệ mới này có khả năng biến khí thải carbon dioxide (CO2) trong không khí thành cồn ethanol. Loại cồn này được sử dụng nhiều trong xăng xe, rượu cũng như là nước hoa.
Nếu dự án này thành công, nó có thể là lời giải cho tình trạng ô nhiễm không khí do khí thải hiện nay. Không những vậy, chúng ta còn tái chế được một lượng nhiên liệu đáng kể cho sinh hoạt và sản xuất vì nguồn nhiên liệu từ tự nhiên cũng đang ngày càng khan hiếm.
Tạo ra nhiên liệu từ nước thải
Các nhà nghiên cứu Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phát triển một phương pháp biến nước tiểu/nước thải thành nhiên liệu – có thể dùng cho các phi thuyền, hoặc xe cộ trên mặt đất.
Dựa trên các nghiên cứu trước đây đã chứng minh quá trình thẩm thẩu chuyển tiếp (forward osmosis), có thể kết hợp với các tế bào nhiên liệu để tạo ra năng lượng.
Nước tiểu, hay nước thải sẽ được khai thác và xử lý bằng phương pháp thẩm thấu chuyển tiếp, để loại bỏ tạp chất trong nước.
Sau đó sử dụng hệ thống điện hóa phản ứng sinh học Urê (UBE) mà nhóm nghiên cứu đã phát triển, để chuyển đổi Urê được chiết xuất thành ammoniac để cung cấp năng lượng cho các tế bào nhiên liệu.
Mặc dù hệ thống này được thiết kế chủ yếu dùng cho tàu không gian, nhóm nghiên cứu tin rằng “ hệ thống UBE có thể ứng dụng ở các hệ thống xử lý nước thải có chứa Urê hay ammoniac để tạo ra nhiên liệu”.
Làm sao để từ rác thành nhiên liệu?
Bước đầu tiên đó chính là cần phân loại rác ở các điểm tập trung rác. Các loại thủy tinh và kim loại sẽ không tham gia vào quá trình khí hóa này mà được đưa đi tái chế ở nơi khác, Những loại rác thải khác như gỗ, cỏ, lốp xe là các loại rác thải được ưu tiên sử dụng.
Theo lời phát biểu của ông Wes Bolsen, Giám đốc Marketing Công ty Sản xuất Năng lượng Tái tạo Mỹ Coskata thì “Các chất bị đốt nóng rồi chảy ra sẽ không phải là lựa chọn tốt. Thay vào đó, các chất bị đốt nóng rồi chuyển sang thể khí sẽ là lựa chọn thông minh hơn”.
Bất kỳ loại chất liệu nào có cấu tạo từ cacbon đều được chọn lựa để xem xét dùng trong quá trình khí hóa. Khi rác thải đã được phân loại, chúng ta sẽ bắt đầu với quá trình khí hóa. Hãy thử tưởng tượng thùng rác của bạn giờ chỉ còn cà rốt và các loại rau, chúng sẽ phân hủy dần và biến thành phân trộn. Trong điều kiện không có ô xi, nếu như thùng rác bị đậy kín, các liên kết cacbon trong rau củ sẽ bị phá vỡ. Và kết quả mà chúng ta thu được, chính là chất khí tự nhiên, gần giống như khí tổng hợp mà ta đã nói ở trên.
Theo thông tin trên GenK, một số thử nghiệm cho thấy loại khí tổng hợp tự nhiên này có thể sử dụng được trên các loại xe như  Honda Civic NGV. Tuy nhiên, không phải loại xe nào cũng sử dụng được loại khí này, chính vì vậy, công ty sản xuất năng lượng tái tạo Mỹ Coskata đã tìm cách chế biến loại nhiên liệu từ chất khí này. Đại diện công ty này cho biết sau khi quá trình biến đổi khí sang ethanol hoàn tất, sản phẩm tạo ra có thể đáp ứng nhu cầu khát nhiên liệu của các loại xe mà không cần thay đổi cấu tạo của các loại xe này.
Khi khí tự nhiên đã được tạo ra, công ty này sẽ sử dụng một loại vi khuẩn trong môi trường nước để biến đổi từ chất khí sang lỏng. Những con vi khuẩn này sẽ hít khí CO, CO2, H2 và chỉ còn để lại ethanol. Việc tiếp theo cần làm là chưng cất ethanol ra khỏi nước. Như vậy, ethanol đã được thu về.
Theo Báo Môi trường
lên đầu trang