Trung Quốc phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững SAF từ gỗ

Nhiên liệu hàng không bền vững SAF từ sinh khối gỗ đang mở ra hướng đi mới cho ngành hàng không. Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển chất xúc tác cobalt-mangan giúp nâng cao hiệu quả chuyển hóa sinh khối thành nhiên liệu, tạo tiền đề cho việc mở rộng sản xuất SAF.

Ngành hàng không toàn cầu đang đứng trước sức ép khổng lồ về mục tiêu giảm phát thải carbon, khi đây là lĩnh vực đóng góp khoảng 2-3% lượng khí thải nhà kính trên toàn thế giới. Tuy nhiên, Nhiên liệu Hàng không Bền vững (SAF) – giải pháp xanh được kỳ vọng nhất – hiện vẫn chỉ chiếm chưa tới 1% tổng lượng nhiên liệu máy bay do rào cản về giá thành và năng lực sản xuất. Trong bối cảnh đó, một phát minh mới từ các nhà khoa học Trung Quốc đang hứa hẹn tạo ra cơn địa chấn trong ngành năng lượng.

Chất xúc tác “thần kỳ” cobalt-mangan

Theo công bố mới nhất, Viện Nghiên cứu Cao cấp Thượng Hải (trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc – CAS) đã phát triển thành công một loại chất xúc tác mới. Hợp chất này có khả năng chuyển hóa khí tổng hợp (syngas) chiết xuất từ sinh khối gỗ thành nhiên liệu hàng không bền vững với hiệu suất vượt trội.

Công nghệ này dựa trên nền tảng của quá trình tổng hợp Fischer-Tropsch (F-T), một phương pháp hóa học giúp biến đổi khí tổng hợp (chủ yếu gồm carbon monoxide và hydro) thành các hydrocarbon lỏng. Trở ngại lớn nhất của phương pháp F-T truyền thống là khó kiểm soát tốc độ phản ứng. Nếu đẩy nhanh quá trình, hệ thống thường tạo ra những loại khí phụ thay vì phân đoạn hydrocarbon lỏng cần thiết cho động cơ phản lực.

Để phá vỡ giới hạn này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo chất xúc tác từ cobalt-mangan và đặt trên cấu trúc zeolite Beta đã qua xử lý đặc biệt. Cấu trúc tiên tiến này mang lại tác động kép: vừa tăng tốc độ phản ứng chuyển đổi, vừa “điều hướng” phản ứng để sản sinh lượng tối đa hydrocarbon nằm trong khoảng carbon lý tưởng của nhiên liệu máy bay.

Hiệu suất ấn tượng từ phòng thí nghiệm ra thực tế

Kết quả thử nghiệm cho thấy những con số vô cùng hứa hẹn. Hệ thống xúc tác mới chuyển hóa tới gần 83% lượng carbon monoxide. Đặc biệt, hơn 67% lượng hydrocarbon tạo ra thuộc đúng phân đoạn carbon cần thiết cho SAF. Ở cấp độ thử nghiệm lớn hơn, tỷ lệ thu hồi phần chất lỏng phục vụ sản xuất nhiên liệu máy bay thậm chí đạt tới 79%.

Một ưu điểm vượt trội khác của chất xúc tác cobalt-mangan là khả năng hoạt động ổn định ngay cả với nguồn nguyên liệu đầu vào có hàm lượng CO2 cao. Điều này cho phép các nhà máy xử lý trực tiếp dòng khí tổng hợp thô mà không phải tinh chế phức tạp. Tính khả thi của công nghệ tiếp tục được khẳng định qua thử nghiệm quy mô 1.000 tấn, chứng minh tiềm năng thương mại hóa rõ rệt của mô hình này.

Tiềm năng kinh tế khổng lồ

Bước ngoặt công nghệ này không chỉ giải quyết bài toán môi trường mà còn mở ra cơ hội kinh tế khổng lồ. Theo tờ South China Morning Post, một dự án nhà máy quy mô công nghiệp với công suất 100.000 tấn đang được lên kế hoạch xây dựng tại tỉnh Tứ Xuyên và dự kiến hoàn thành trước năm 2028.

Các phân tích kinh tế – kỹ thuật dự phóng nhà máy này có thể tạo ra doanh thu ấn tượng lên tới 302 triệu USD mỗi năm. Trong khi đó, chi phí vận hành ước tính khoảng 114 triệu USD, mang lại biên lợi nhuận gộp lên đến 55%. Sự kết hợp giữa nguồn nguyên liệu sinh khối dồi dào, rẻ tiền như gỗ và chất xúc tác hiệu năng cao được kỳ vọng sẽ kéo giảm đáng kể giá thành sản xuất SAF.

Nếu mô hình thương mại tại Tứ Xuyên thành công, yếu tố lợi nhuận sẽ trở thành động lực chính thúc đẩy quá trình chuyển đổi xanh của ngành hàng không toàn cầu, hiện thực hóa các chuyến bay thân thiện với môi trường trong tương lai gần.

NET ZERO 2050 – CUNG CẤP SINH KHỐI (BIOMASS) VÀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC (BIOFUEL)

Sinh khối và nhiên liệu sinh học đang mở ra nhiều cơ hội thay thế nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất công nghiệp và phát triển năng lượng bền vững. Net Zero 2050 cung cấp giải pháp sinh khối (Biomass) và nhiên liệu sinh học (Biofuel), hỗ trợ doanh nghiệp lựa chọn nguồn nhiên liệu phù hợp với nhu cầu sử dụng, hướng tới tối ưu chi phí năng lượng và giảm phát thải.

LIÊN HỆ TƯ VẤN GIẢI PHÁP BIOMASS & BIOFUEL

Công ty CP Công nghệ và Tư vấn CIC

Hotline: 0866 059 659 – 03322 68626

Email: info@cic.com.vn

Website: www.netzero2050.vn | www.cic.com.vn

Nguồn: Interesting Engineering