Tổng hợp Amoniăc từ năng lượng tái tạo và Hydro

10:06' AM - Thứ sáu, 15/03/2019

Mới đây, một nhóm nghiên cứu chung gồm các nhà khoa học thuộc Tập đoàn JGC (Nhật Bản), Viện Khoa học và Công nghệ công nghiệp tiên tiến quốc gia Nhật Bản (AIST), Viện Công nghệ quốc gia, Đại học Numazu, dưới sự bảo trợ của Chương trình thúc đẩy đổi mới chiến lược cấp bộ, đã công bố thành công đầu tiên trên thế giới trong việc tổng hợp NH3 bằng cách sử dụng H2 sản xuất từ quá trình điện phân nước nhờ năng lượng tái tạo, sau đó sử dụng NH3 thu được để vận hành tuabin khí phát điện.

Tháng 5/2018, Tập đoàn JGC đã phát triển thành công một chất xúc tác ruteni mới trên chất mang là oxit đất hiếm (Ru/REO2). Chất xúc tác này cho phép tổng hợp có hiệu quả amoniăc ở nhiệt độ (300-400oC) và áp suất (5-8 MPa) thấp hơn nhiều so với các điều kiện phản ứng trong quy trình Haber-Bosch với xúc tác sắt (nhiệt độ 400-500oC, áp suất 14-30 MPa). Chất xúc tác Ru trên chất mang REO được các nhà khoa học đánh giá là “có tính ổn định tuyệt vời” so với các chất xúc tác Ru trên chất mang cacbon. JGC đã bắt đầu vận hành một nhà máy trình diễn tại Viện Năng lượng tái tạo Fukushima, thành phố Koriyama, tỉnh Fukushima. Nhà máy trình diễn này có khả năng sản xuất 20 kg NH3/ngày. Trong các thử nghiệm ban đầu về chất xúc tác mới, người ta đã sử dụng H2 có độ tinh khiết cao từ các bình nén khí.

Tập đoàn JGC đã kiểm nghiệm khả năng xử lý những thay đổi nhanh trong điều kiện vận hành khi sử dụng năng lượng tái tạo. Hiện nay, nhóm nghiên cứu đã thay thế nguồn cung H2 từ bình nén khí bằng H2 sinh ra trong quá trình điện phân nước nhờ năng lượng Mặt Trời để tổng hợp amoniăc, sau đó amoniăc được sử dụng làm nhiên liệu cấp cho tuabin khí để tạo ra điện năng (47 kW).

Đây là lần đầu tiên H2 tái tạo được sử dụng để tổng hợp NH3, sau đó sử dụng NH3 thu được để tạo ra năng lượng không phát thải CO2. Thành công này là một bước tiến mới trong Chương trình nghiên cứu chiến lược của Nhật Bản nhằm tạo ra một nền kinh tế đổi mới, sử dụng nhiên liệu hydro ít phát thải Cacbon, đưa Nhật Bản chiếm lĩnh những vị trí dẫn đầu trong các ngành công nghiệp liên quan đến hydro trên thị trường thế giới vào năm 2030.

Phạm Huệ

Theo Chemical Engineering, 12/2018

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,