Các nhà khoa học tại Đức vừa đưa ra phương pháp tinh chế dầu diesel sinh học mới có thể hoạt động với động cơ diesel dùng cho động cơ diesel tiêu chuẩn có thể giúp mở rộng việc sử dụng nhiên liệu tái tạo. Dầu diesel sinh học được làm từ thực vật có thể là sự lựa chọn thân thiện với môi trường hơn đối với dầu diesel có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch, hay petrodiesel, hiện đang được sử dụng. Tại Liên minh châu Âu (EU), động cơ diesel thương mại phải có ít nhất 7% diesel sinh học.
Tuy nhiên, việc bổ sung phân tử của các loại nhiên liệu này có nghĩa là chúng đun sôi ở nhiệt độ khác nhau từ xăng dầu, nghĩa là chỉ những động cơ được thiết kế đặc biệt mới có thể chạy bằng dầu diesel sinh học tinh khiết hoặc hỗn hợp có chứa một lượng nhiên liệu đáng kể. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách chuyển hóa các chất có nguồn gốc từ thực vật thành dầu diesel sinh học đáp ứng các đặc tính sôi theo tiêu chuẩn EN 590, do Ủy ban Tiêu chuẩn châu Âu (European European Standards of Organisation) cấp cho sản phẩm diesel thương mại được bán tại châu Âu.
Lukas Gooßen – Giáo sư hóa học hữu cơ tại Ruhr tại Đại học Bochum – Đức, cho biết: “Nếu bạn định sử dụng nhiên liệu sinh học thì cần cơ sở hạ tầng hiện tại mà bạn có thể khai thác. Bất cứ điều gì khác sẽ không thể áp dụng đối với hầu hết các quốc gia và xã hội. Điều này phải là điểm xuất phát”.
Lý do mà diesel sinh học thông thường không hoạt động ở động cơ diesel chuẩn là khoảng 95% các phân tử cấu thành của nó có cùng chiều dài, và do đó sôi ở nhiệt độ gần như nhau. Ngược lại, petrodiesel được tạo thành từ hỗn hợp các hydrocacbon có độ dài và cấu trúc khác nhau, sôi ở nhiệt độ khác nhau, làm cho petroldiesel có khoảng nhiệt độ sôi lớn hơn nhiều. Điều quan trọng là đây là những đặc tính sôi mà xe ô tô hiện đại được thiết kế.
Gooßen cho biết: Tất cả động cơ được chế tạo đặc biệt để phù hợp với loại nhiên liệu này. Nhiên liệu diesel và động cơ diesel phát triển cùng nhau. Quá trình hiện tại có thể chuyển đổi dầu thực vật thành nhiên liệu sinh học phù hợp để sử dụng ở động cơ diesel tiêu chuẩn, nhưng phần quan trọng của nhiên liệu được đốt cháy để tiến hành tinh chế. Chúng tôi đã quyết định tìm ra cách để tận dụng các chất xúc tác – chất làm tăng tốc phản ứng hóa học – cũng làm điều tương tự ở nhiệt độ thấp, sử dụng ít năng lượng. Và sử dụng kết hợp ba chất xúc tác, có thể pha trộn Dầu hạt cải dầu Methyl Ester (RME) – nguyên liệu chung để chế tạo nhiên liệu sinh học và etylen thành nhiên liệu có cùng tính trạng sôi như petrodiesel. Ethylene là hydrocarbon nhiều có thể được tạo ra từ ethanol có nguồn gốc thực vật hoặc khí đá phiến dầu.
Để chứng minh tiềm năng của nó như nhiên liệu động cơ, các nhà nghiên cứu đã chế tạo chiếc xe có mô hình động cơ diesel và sử dụng nhiên liệu sinh học để vận hành nó. Tuy nhiên, nhiên liệu này cần có thời gian nghiên cứu để đưa vào thương mại hóa. Vấn đề chính với quá trình hiện tại là sử dụng các chất xúc tác tốn kém, thời gian ngắn nhằm tạo ra lượng nhỏ các sản phẩm hoá chất có giá trị cao. Tìm kiếm các phương án thay thế tốt hơn và rẻ hơn phù hợp với sản xuất thương mại sẽ là thách thức lớn với việc thiết kế các quy trình công nghiệp có hiệu quả cao.
Nhưng Gooßen cho biết: Một trong những rào cản lớn nhất đối với việc sử dụng rộng rãi diesel sinh học là sự không tương thích của nó với động cơ tiêu chuẩn. Nhưng nghiên cứu mới của ông cho thấy thách thức này có thể vượt qua được.
Đ.T.V (NASATI), Theo https://www.livescience.com/59520-biofuel-works-in-regular-diesel-engines.html, 6/2017