Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Công nghệ nano chuyển đổi thực vật thành loại nhựa phổ biến (24/02/2012)

​ Nhóm nghiên cứu từ Đại học Utrecht và Công ty hóa chất Dow đã sản xuất ra ethylen và propylen - các “tiền vật liệu” được tìm thấy trong những thứ như đĩa CD cho đến túi đựng hàng và thảm - sau khi phát triển một loại chất xúc tác mới chứa sắt được sản xuất từ các hạt nano.

Nhựa sinh học hiện có được sản xuất từ các cây trồng như cây ngô và cây mía chỉ được sử dụng hạn chế vì chúng không thay thế được cho các sản phẩm từ dầu mỏ.

Trái lại, hệ thống mới tạo ra các hóa chất giống như các hóa chất được sản xuất bằng các vật liệu hóa dầu cho phép sử dụng chúng trên phạm vi rộng trong các ngành công nghiệp. Nghĩa là chúng sẽ không phân hủy sinh học mặc dù được sản xuất từ các tài nguyên tái tạo.

GS Krijn De Jong và các cộng sự tính đến sử dụng các nguồn sinh khối phi lương thực cho quy trình mới như trồng cây hoặc cỏ sinh trường nhanh chứ không phải các cây trồng truyền thống để giảm cạnh tranh về tài nguyên giữa lương thực và nhiên liệu.

Tuy nhiên, nhựa từ sinh khối dễ vẫn bị chỉ trích là “cản đường” sản xuất nhiên liệu sinh học. Những người chỉ trích cho rằng sản xuất một số nhiên liệu sinh học có thể chiếm đất đáng lẽ ra được sử dụng cho các mục đích nông nghiệp, do đó làm hạn chế lương thức và tài nguyên ngước cho dân số thế giới đang tăng nhanh. Một số hoạt động sản xuất nhiên liệu sinh học cũng làm tăng phát thải cacbon đặc biệt nếu các cánh rừng mưa bị chặt phát để thúc đẩy sản xuất.

Các chất xúc tác được chế tạo ở Hà Lan bao gồm các hạt nano nhỏ tách nhau ra thành các sợi nano cacbon. Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, các chất xúc tác này thể hiện khả năng chuyển đổi có hiệu quả cao sinh khối từ hỗn hợp khí hydro và cacbon monoxit, thành ethylene và propylene. Điều quan trọng là quy trình này hoạt động mà không thải ra khối lượng lớn metan, sản phẩm phụ không mong muốn của quy trình xúc tác khác sử dụng các hạt sắt cỡ lớn.

Hiện giờ, nhóm nghiên cứu lập kế hoạch tăng sản xuất chất xúc tác bằng cách liên kết với các chuyên gia từ Johnson Matthey, nhà cung cấp bộ chuyển đổi bằng xúc tác lớn nhất thế giới cho xe cộ.

Công nghệ nano liên bao gồm chế tạo và san xuất các vật liệu có tỷ lệ 1 phần tỷ m là lĩnh vực khoa học vật liệu đang phát triển nhanh có các ứng dụng trong ngành y, điện tử và cho các lớp mạ.

Nghiên cứu của các nhà khoa học Hà Lan gần đây được đăng tải trên tạp chí Science vẫn ở giai đoạn sớm. Hiện nay, nghiên cứu cần có các dự án thử nghiệm và thí điểm trên quy mô lớn hơn, nên vẫn sẽ chưa có mặt trên thị trường trong vài năm tới.

Nguồn: NASATI