Ancol đơn giản nhất là metanol đã được nghiên cứu để sử dụng cho pin nhiên liệu nhưng metanol lại là một hợp chất độc hại và gây ô nhiễm môi trường. Etanol với độc tính thấp hơn là một hợp chất phù hợp, do có thể được sản xuất từ
20
sinh khối. Tuy nhiên, việc lựa chọn polyol làm nhiên liệu có thể được cho là một lựa chọn thích hợp hơn. Polyol như glyxerol là ít độc hại hơn so với methanol và
theo lý thuyết thì có mật độ năng lượng là tương đối cao (5.0 kWh kg-1 cho
glyxerol) [34]. Bên cạnh đó, trong một phân tử glyxerol mỗi nguyên tử cacbon đều mang một nhóm ancol và chúng oxi hóa tạo ra oxalat và mesoxalate mà không phá vỡ liên kết C-C và tạo sản phẩm cacbonat, dẫn đến 10 electron trao đổi trong quá
trình oxi hóa glyxerol và 14 electron cho quá trình oxi hóa hoàn toàn thành CO32-
[34]. Vì vậy, khả năng oxi hóa các nhóm chức rượu mà không phá vỡ liên kết C-C có thể cho phép đạt được 80% và 71,5% trong toàn bộ năng lượng có sẵn [43].
Hình 1.8. Quá trình oxi hóa glyxerol có mặt chất xúc tác trong môi trường kiềm
[34].
Vần đề nghiên cứu sự chuyển hóa glyxerol trong quá trình hoạt động của pin nhiên liệu với mục đích làm tăng hiệu quả của bài toán năng lượng cũng như khép kín chu trình “xanh” của việc sử dụng nhiên liệu sinh học đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Ở nước ta, nghiên cứu về pin nhiên liệu chỉ đang dừng lại ở việc khảo sát quá trình chuyển hóa metanol. Sản xuất nhiên liệu sinh học đã được nghiên cứu và dần ứng dụng trong thực tế tại Việt Nam. Vì vậy, việc nghiên cứu làm tăng hiệu suất của quá trình chuyển hóa glyxerol, cũng như chủ động về công nghệ tiêu thụ sản phầm này là nhiệm vụ cần thiết phải nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước hiện nay.
21
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM