 |
|
Các nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia tây bắc Thái Bình Dương của Bộ Năng lượng Mỹ (PNNL) đã biến trực tiếp cellulose thành HMF, chất phản ứng trung gian vốn là cơ sở để tạo ra nhựa và nhiên liệu sinh học, bằng một bước xử lý duy nhất. |
Một nhóm các nhà hóa học của Viện nghiên cứu chất xúc tác giao diện chung thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia tây bắc Thái Bình Dương, Bộ Năng lượng Mỹ (PNNL) đã nghiên cứu chuyển đổi trực tiếp thành công chất cellulose có trong thực vật thành chất phản ứng trung gian có tên gọi là HMF với chỉ một bước xử lý duy nhất; Từ đó, họ có thể tạo ra nhựa và nhiên liệu sinh học như xăng, dầu diesel.
HMF hay còn gọi là 5-hydroxymethylfurfural có thể được dùng làm chất phản ứng trung gian để tạo ra nhựa hay nhiên liệu sinh học như xăng, dầu diesel giống hệt như sản phẩm đã qua tinh lọc từ dầu thô.
Nghiên cứu mới là thành quả kế thừa từ một nghiên cứu trước đây cũng của chính PNNL. Trong nghiên cứu trước, các nhà khoa học đã sử dụng chất chloride crôm, một loại chloride metal, và dung dịch có ion làm chất xúc tác biến đường đơn chiết xuất từ cellulose thành HMF. Nghiên cứu mới cho phép bỏ qua bước trung gian chiết xuất đường đơn, đi thẳng từ cellulose sang HMF. Đó là nhờ vào việc kết hợp chloride đồng với chloride crôm ở nhiệt độ dưới 120oC.
Qui trình xử lý mới đơn giản hơn, cho hiệu quả cao hơn và tận dụng được nguồn cellulose thô thải ra làm thức ăn chăn nuôi gia súc. Phương pháp cũ chỉ chuyển đổi được 57% đường đơn trong cellulose thành HMF trong khi phương pháp mới tạo ra hơn 90% HMF từ cellulose. Hơn nữa, thành phẩm trong qui trình xử lý mới đạt độ tinh khiết tới 96%. Chất xúc tác có thể được tái sử dụng nhiều lần mà vẫn không mất đi tác dụng của nó.
So với phương pháp xử lý cellulose bằng axit thường gặp khác, phương pháp mới của PNNL nhanh hơn gấp 10 lần, đòi hỏi nhiệt độ thấp hơn rất nhiều, không cần phải dùng tới hợp chất axit khoáng làm giảm chất lượng của HMF.
Vì vậy, thành công trên của PNNL là một bước đột phá lớn giúp các nhà khoa học tiến sát đến việc biến nguyên liệu sinh học thô như vỏ cây, cỏ…thành một chất hóa học làm nền tảng để sản xuất nhiên liệu sinh học, nhựa tổng hợp hay nhiều loại vật liệu hữu ích khác với chỉ một bước duy nhất. Nhờ đó, con người chúng ta sẽ bớt phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch như dầu thô, than đá.
| 
