cnchsk nhóm 8 thứ 2 ca4

Nhi u nghiên c u và phát tri n đang đều đặc tính ưu việt : ứng và độ bền kéo cao ể tạo ra carbon fiber sợi carbon có thể bao ượi có đường kính khoảng 5-10 c ti n hành đ ến độ ể tạo ra ca

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM NG Đ I H C NÔNG LÂM TP.HCM ẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM ỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA KHOA H C SINH H C ỌC NÔNG LÂM TP.HCM ỌC NÔNG LÂM TP.HCM

BÁO CÁO

1

2

B NG CÔNG VI C ẢN XUẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI Ệ CHUYỂN HÓA SINH KHỐI

N I DUNG ỘI DUNG

1.TÌM HI U V S I CARBON ỂU VỀ SỢI CARBON Ề SỢI CARBON ỢI CARBON 2.NGUYÊN LI U VÀ SINH KH I L A CH N ỆU VÀ SINH KHỐI LỰA CHỌN ỐI LỰA CHỌN ỰA CHỌN ỌN 3.QUY TRÌNH S N XU T ẢN XUẤT ẤT

4.PHÂN TÍCH HI U QU KINH T ỆU VÀ SINH KHỐI LỰA CHỌN ẢN XUẤT Ế 5.K T LU N Ế ẬN

4

TÌM HI U V S I ỂN HÓA SINH KHỐI Ề SỢI ỢI CARBON TỪ SINH KHỐI

CARBON

5

Là nh ng s i có đững sợi có đường kính khoảng 5-10 ợi có đường kính khoảng 5-10 ười thực hiệnng kính kho ng 5-10 ảng 5-10 micrômet và có thành ph n ch y u là các nguyên ần chủ yếu là các nguyên ủ yếu là các nguyên ến độ

t carbon.ử carbon.

đượi có đường kính khoảng 5-10 c xem là m t lo i "siêu v t li u" b i vì nó s ộ ại "siêu vật liệu" bởi vì nó sở ật liệu" bởi vì nó sở ệc ởi vì nó sở ởi vì nó sở

h u nhi u đ c tính u vi t :ững sợi có đường kính khoảng 5-10 ều đặc tính ưu việt : ặc tính ưu việt : ư ệc

• đ c ng và đ b n kéo caoộ ứng và độ bền kéo cao ộ ều đặc tính ưu việt :

• tr ng lọng lượng thấp, ượi có đường kính khoảng 5-10 ng th p,ấp,

• kháng hóa ch t cao (ch u ăn mòn), ấp, ịu ăn mòn),

• ch u địu ăn mòn), ượi có đường kính khoảng 5-10 c nhi t đ cao ệc ộ

• giãn n nhi t th pởi vì nó sở ệc ấp,

S I CARBON ỢI CARBON TỪ SINH KHỐI

6

NGUYÊN LI U VÀ SINH KH I Ệ CHUYỂN HÓA SINH KHỐI ỐI

8

NGUYÊN LI U Ệ CHUYỂN HÓA SINH KHỐI

Nguyên li u dùng đ t o ra carbon fiber (s i carbon) có th bao ệc ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao ại "siêu vật liệu" bởi vì nó sở ợi có đường kính khoảng 5-10 ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao

g m nhi u lo i khác nhau nh : Polyacrylonitrile (PAN), cellulose, # ều đặc tính ưu việt : ại "siêu vật liệu" bởi vì nó sở ưlignin, graphite,

Cellulose

9

Cellulos e

Nguyên li u đệc ượi có đường kính khoảng 5-10 ử carbon ụng rộng rãi nhất để sản c s d ng r ng rãi nh t đ s n ộ ấp, ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao ảng 5-10

xu t s i carbon trên toàn c u ấp, ợi có đường kính khoảng 5-10 ần chủ yếu là các nguyên

Nhượi có đường kính khoảng 5-10 c đi m: gây ô nhi m môi trể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao ễm môi trường (sinh khí ười thực hiệnng (sinh khí

đ c) , chi phí s n xu t cao.ộ ảng 5-10 ấp,

Tre

10

Đ b n kéo ộ bền kéo ền kéo

SINH KH I TRE ỐI

12

SINH KH I TRE ỐI

• Sinh kh i : Tre Lu ng c a ối : Tre Luồng của # ủ yếu là các nguyên

t nh Thanh Hóaỉnh Thanh Hóa

• Di n tích: 78.000 ha (l n ệc ớn

nh t nấp, ướn c), chi m kho ng ến độ ảng 5-10 50% t ng di n tích r ng ổng diện tích rừng ệc ừng

tr ng toàn t nh.# ỉnh Thanh Hóa

• Bình quân m i năm t nh ỗi năm tỉnh ỉnh Thanh Hóa

cung c p 60 tri u cây (tấp, ệc ương ng

đương ng 1,6 tri u t n nguyên ệc ấp,

li u)ệc

• Giá thành: 15.000/kg

13

QUY TRÌNH S N XU T ẢN XUẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI ẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI

14

C t ắt thành kh i ốn

Nhi t phân ện với

HI U QU KINH T Ệ CHUYỂN HÓA SINH KHỐI ẢN XUẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI Ế

16

Lo i s i carbon ạch ợi carbon Giá Ư u đi m ểm Nh ượi carbon c đi m ểm

S i carbon t ợi carbon ừ

cellulose (C-CF) $5-$15/kg

- Giá r h n PAN-CF ẻ hơn PAN-CF ơng

- Ngu n nguyên li u d i dào, # ệc ổng diện tích rừng thân thi n môi tr ệc ười thực hiện ng

- Đ b n kéo th p h n ộ ều đặc tính ưu việt : ấp, ơng PAN-CF

- Kh năng ch u nhi t ảng 5-10 ịu ăn mòn), ệc

th p h n PAN-CF ấp, ơng

- Quá trình s n xu t ph c ảng 5-10 ấp, ứng và độ bền kéo cao

t p h n ại "siêu vật liệu" bởi vì nó sở ơng

S i carbon t ợi carbon ừ

polyacrylonitrile

(PAN-CF)

$15-$30/kg - Đ b n kéo cao - Kh năng ch u nhi t cao ộ ều đặc tính ưu việt :ảng 5-10 ịu ăn mòn), ệc

- Tính ch t c h c n đ nh ấp, ơng ọng lượng thấp, ổng diện tích rừng ịu ăn mòn),

- D s n xu t h n ễm môi trường (sinh khí ảng 5-10 ấp, ơng

- Giá cao h n C-CF ơng

- Ngu n nguyên li u hóa # ệc

th ch, không thân thi n ại "siêu vật liệu" bởi vì nó sở ệc môi tr ười thực hiện ng

B ng so sánh giá s b c a hai lo i s i cacbon: ải ơ bộ của hai loại sợi cacbon: ộ bền kéo ủa hai loại sợi cacbon: ạch ợi carbon

T l chuy n đ i ỷ lệ chuyển đổi ện với ểm ổi 50-60% 20-30%

Đ b n kéo ộ bền kéo ền kéo 3.5-4.5 GPa 1.5-2.5 GPa

Đ c ng ộ bền kéo ứng 200-300 GPa 100-200 GPa

Đ b n nhi t ộ bền kéo ền kéo ện với 500-600°C 450-500°C

Tr ng l ọng lớn ượi carbon ng 1.7 g/cm^3 1.5 g/cm^3

Chi phí s n xu t ải ấm Cao Th p ấp,

Tác đ ng môi ộ bền kéo

300kg s i ợi có đường kính khoảng 5-10 carbon Giá: 15USD/kg

 

Tre thô: 15.000VNĐ/kg

Ban đ u 1000kg ần chủ yếu là các nguyên

 

Nguyên li u: 15 tri u ệc ệc Hóa ch t: 15 tri uấp, ệcNhân công, máy móc: 25 tri u ệc Các chi phí v s lý ô nhi m: 5 tri u ều đặc tính ưu việt : ử carbon ễm môi trường (sinh khí ệc

T ng: 60 tri u ổng diện tích rừng ệc

S i carbon thu đ ợi có đường kính khoảng 5-10 ượi có đường kính khoảng 5-10 c: 300kg

Giá th tr ịu ăn mòn), ười thực hiện ng: 15 USD Doanh thu: 300*15*23.000= 103 tri u ệc

L i nhu n: 103 – 60= 53 tri u ợi có đường kính khoảng 5-10 ật liệu" bởi vì nó sở ệc

B ng l i nhu n s n xu t s i carbon t 1 t n tre, ải ợi carbon ập tốt ải ấm ợi carbon ừ ấm ướn c tính trong 7

ngày

K T LU N Ế ẬN

21

V i nh ng u đi m vớn ững sợi có đường kính khoảng 5-10 ư ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao ượi có đường kính khoảng 5-10 t tr i và ti m năng to l n, ộ ều đặc tính ưu việt : ớn Cellulose

đ ượi carbon c kỳ v ng sẽ là v t li u thay th cho PAN ọng lớn ập tốt ện với ế biến, trong vi c s n ệc ảng 5-10

xu t s i Carbon trong tấp, ợi có đường kính khoảng 5-10 ương ng lai

Nhi u nghiên c u và phát tri n đang đều đặc tính ưu việt : ứng và độ bền kéo cao ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao ượi có đường kính khoảng 5-10 c ti n hành đ ến độ ể tạo ra carbon fiber (sợi carbon) có thể bao kh c ắt

ph c nh ng h n ch hi n có và đ y nhanh vi c th ục những hạn chế hiện có và đẩy nhanh việc thương mại ững hạn chế hiện có và đẩy nhanh việc thương mại ạch ế biến, ện với ẩm ện với ươ bộ của hai loại sợi cacbon: ng m i ạch hóa

K T LU N Ế ẬN

22

TÀI LI U THAM KH O Ệ CHUYỂN HÓA SINH KHỐI ẢN XUẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI

• S S Lam, E Azwar, W Peng, Y F Tsang, N L Ma, Z Liu, et al (2019) Cleaner conversion of bamboo into carbon fibre with favourable physicochemical and capacitive properties via microwave pyrolysis combining with solvent extraction and chemical impregnation Journal of Cleaner

C M N CÔ ẢN XUẤT SỢI CARBON TỪ SINH KHỐI ƠN CÔ

24