METAN ở QUY MÔ CÔNG NGHIỆP
Sau nhiều thập kỷ nỗ lực không thành công, nay công nghệ chuyển hóa metan thành etylen - một công nghệ quan trọng của ngành công nghiệp hóa dầu - đang tiến gần đến quá trình thương mại hóa. Công ty Siluria Technologies (Mỹ) đã hợp tác với công ty công nghệ hàng đẩu của Đức là Llnde để phát triển quy trình liên kết oxy hóa nhằm chuyển hóa metan thành etylen.
Công nghệ mới dựa trên các chất xúc tác dạng sợi nano, được tổng hợp tại phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT, Mỹ). Nếu công nghệ hoạt động tốt ở quy mô thương mại, các công ty hóa dầu sẽ có thể sản xuất etylen từ metan với chi phí thấp. Hiện nay, etylen đang được sản xuất từnaphta hoặc etan trong quá trình cracking hơi nước truyền thống.
Công ty Siluria dự kiến sẽ hoàn thành nhà
máy biểu thị với công suất 1 tấn etylen/ngày tại La Porte, Texas (Mỹ) vào cuối năm nay.
Các đối tác hy vọng quy trình sản xuất etylen ở quy mô thương mại theo công nghệ mới sẽ sẵn sàng vận hành vào nửa cuối năm 2015. Giám đốc điều hành của Siluria cho biết, họ đã nghiên cứu một dự án thương mại với Công ty Braskem và sẽ sớm bắt đầu một nghiên cứu.khả thi để xây dựng một nhà máy ở bên ngoài Bắc Mỹ.
Vào thập niên 1980, trong khi các chương trình của các công ty như arco và union Carbide nhằm phát triển chất xúc tác để chuyển hóa metan thành etylen không đạt được kết quả mong muốn, Công ty Siluria đã tiến xa hơn rất nhiều trong lĩnh vực này. Chất xúc tác mà Siluria phát triển có hai ưu điểm là khả năng hoạt động ở nhiệt độ tương đối thấp và tính chọn lọc cao ■
PH
Theo Chemical & Engineering News, 06/2014
ç jp Công nghệ sản xuất đơn giản
Theo Công ty tư vấn hàng đẩu thế giới Frost&Sullivan, thị trường toàn cầu các loại pin và ắc quy có thể nạp lại dự kiến sẽ đạt giá trị 23,4 tỷ USD vào năm 2016. Tuy nhiên, các loại ắc quy này thường sử dụng phụ gia liên kết điện cực, do đó ảnh hưởng đến tốc độ của điện tử và ion di chuyển ra vào ắc quy.
Điện cực mới với liên kết ngang và bằng vật liệu ống nano TiCh của các nhà nghiên cứu Singapo giúp loại bỏ nhu cẩu sử dụng các chất phụ gia và có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong cùng thể tích.
Các nhà khoa học Singapo cho biết, quá trình sản xuất vật liệu ống nano dạng gien nói trên rất đơn giản. Trong quá trình này, các vật liệu TiC>2
và NaOH được phối trộn với nhau và khuấy ở nhiệt độ ổn định, vì vậy việc kết hợp vật liệu gien mới này vào quá trình sản xuất hiện nay của các nhà sản xuất ắc quy là khá dễ dàng.
Bước đột phá trong công nghệ pin và ắc quy
Giáo sư Rachid Yazami tại Đại học Công nghệ Nanyang - đồng tác giả của sáng chế anôt liti-graphlt 30 năm trước đây mà hiện đang
được sử dụng trong các loại pin và ắc quy ion liti ngày nay - cho rằng sáng chế mới nói trên là bước tiến lớn trong công nghệ pin và ắc quy.
Năm 20.13, giáo sư Yazami cùng với 3 nhà khoa học khác đã được Viện Kỹ thuật quốc gia Mỹ trao tặng Giải thưởng Draper do công lao của họ trong việc phát triển ắc quy ion liti.
Theo giáo sư Yazami, trong khi giá các loại pin và ắc quy ion liti đã giảm mạnh và hiệu quả của chúng được cải thiện nhiều từ khi chúng được Công ty Sony đưa vào sản xuất đại trà năm 1991, ngày nay thị trường ẳc quy đang mở rộng nhanh về hướng các ứng dụng mới trong các loại xe chạy điện và lưu trữ năng lượng.
Giáo sư Yazami cho rằng, ắc quy ion liti vẫn còn có thể được cải tiến nhiều và một trong những lĩnh vực then chốt là mật độ dòng - đây là yếu tố liên quan trực tiếp đến khả năng nap điện nhanh. Theo ông, thời gian nạp điện cho ắc quy xe ô tô điện không nên quá 15 phút, và anôt với cấu trúc nano như trên của các nhà sáng chế Singapo đã chứng minh điểu đó ■
HS
<pw gij& rcôN g SVẨÝCẨO VỚI KIỂU 'ữ ữ é ĩx ỊẾ MỚI, có THỂ VỐN c o n g 'ữ ữ é ĩx ỊẾ MỚI, có THỂ VỐN c o n g
Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc mới đây đã kết hợp vật liệu giấy và các ống nano cacbon trong một kiểu thiết kế sáng tạo mới để tạo ra một loại pin mềm dẻo, có thể phóng điện nhanh hơn các pin thông thường. Kiểu pin mềm dẻo tương tự này có ít thành phần cấu tạo hơn và có thể được sử dụng để cấp điện cho các thiết bi điện tử cầm tay.
Trong những năm qua, các nhà khoa học vật liệu trên thể giới đã tích cực làm việc để phát triển các vật liệu mới cho pin, ắc quy. Ví dụ, một số nhà nghiên cứu đã phát triển vật liệu nano cho điện cực với khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn, hoặc phát triển các loại pin mềm dẻo.
Tuy việc sử dụng vật liệu mới là rất quan trọng, nhưng các nhà khoa học tại Viện Khoa học và công nghệ quốc gia Ulsan, Hàn Quốc, đã nhận thấy cơ hội để đạt được tiến bộ trong lĩnh vực này là tìm cách phát triển những kiểu thiết kế mới cho pin và ẳc quy. Cho đến nay, thiết kế cơ bản của các loại pin và ắc quy vẫn chưa thay đổi nhiều - chúng thường chỉ gồm có hai điện cực lưu trữ năng lượng, được ngăn cách bằng một màng polyme và nhúng trong dung dịch điện ly, với các cực góp dẫn điện lắp xen vào giữa.
Đổ chế tạo loại pin mềm dẻo kiểu mới, các nhà khoa học tại Viện Ulsan đã hợp tác với các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu lâm nghiệp Hàn Quốc tại Seoul và bắt đầu thử nghiệm với
vật liệu gỗ. Các nhà nghiên cứu đã xử lý xen-
luloza gỗ để tạo ra các sợi có đường kính cỡ nanomét, dài cỡ micromet. Họ ngâm các sợi nano xenluloza này trong nước, sau đó chế biến thành giây bằng cách sử dụng công nghệ lọc chân không. Tiếp theo, họ lấy hai tờ giấy đó và phủ một mặt giấy bằng huyền phù ông nano cacbon trong nước và vật liệu điện cực dạng bột thông thường (phốtphat sắt liti để làm catôt hoặc oxit titan liti để làm anôt). Các lớp xenluloza nano hoạt động như màng ngăn trong sản phẩm pin hoàn thiện. Hai tờ giấy đã bọc phủ được ghép vào nhau, các lớp điện cực nằm bên ngoài, sau đó được ngâm trong chất điện ly và bịt kín trong bao bì chất dẻo để làm
ra chiếc pin hoàn thiện.
Chiếc pin này chỉ dày 110 pm (không kể bao bi), nó mềm dẻo và có thể uốn cong. Tùy theo cường độ dòng điện, nó có thể nạp điện nhanh gấp 2 đến 4 lần, đổng thời trong cùng thời gian có thể cung cấp công suất cao gấp 2- 4 lần các pin llti thông thường. Loại pin mới của các nhà khoa học Hàn Quốc không bị giảm hiệu quả hoạt động khi bị uốn cong như các loại pin mềm dẻo khác. Chức năng của nó không suy giảm sau khi bị uốn cong lặp đi lặp lại nhiều lần trong 50 chu kỳ nạp-phóng điện.
Theo các chuyên gla vật liệu pin và ắc quy, hiệu suất hoạt động của pin giấy mềm dẻo như trên được tăng mạnh nhờ kiểu thiết kế hoàn toàn mới. Pin này phóng điện nhanh vì các nhà sáng chế đã sử dụng các ống nano cacbon thay cho keo dính bằng polyme để liên kết các vật liệu luư trữ năng lượng. Nhờ kiểu thiết kế đó, các ion liên tiếp có thể chuyển động qua vật liệu xốp dễ dàng hơn so VỚI khi chuyển động qua các điện cực thông thường VỚI chất keo dính là tác nhân cản trở.
Các ống nano cacbon cũng có độ dẫn điện cao, do đó pin kiểu mới không cần sử dụng các cực góp bằng kim loại to lớn như trong pin thông thường. Hơn nữa, các ống nano cacbon và vật liệu nano xenluloza đều hỗ trợ làm tăng độ bền và khả năng uốn cong của pin. Các chi tiết ngăn cách bằng nano xenluloza cũng xốp
CÔNG NGHỆ MỞI - SÀN PHẨM MỚI