Có thể biến than đá thành xăng không?

Mọi người đều biết xăng là loại nhiên liệu quan trọng được chưng luyện từ dầu mỏ. Ngoài xăng, từ dầu mỏ người ta còn sản xuất được etylen, propylen, butađien, phenol, toluen, xylen, cồn, cùng nhiều loại nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp hoá chất.

Nhưng lượng dầu mỏ trên Trái Đất không nhiều, so với dầu mỏ thì trữ lượng than đá phong phú hơn nhiều, có thể còn sử dụng được đến mấy trăm năm. Ở nhiều nước, than đá là nguồn năng lượng quan trọng trong sản xuất công nghiệp và trong đời sống hằng ngày. Khi dùng than đá làm nhiên liệu đốt trực tiếp có mấy nhược điểm sau đây: một là hiệu suất sử dụng nguyên liệu thấp, hai là trong than đá có nhiều hợp chất hoá học có ích, nếu tận dụng được chúng vào đúng mục đích thì sẽ có lợi ích kinh tế lớn hơn là đem đốt làm nhiên liệu, ba là khi dùng than để đốt sẽ gây ô nhiễm môi trường. Liệu có thể có cách gì tránh được các nhược điểm kể trên?

Than đá và dầu mỏ đều thuộc loại nhiên liệu hoá thạch, hợp chất chủ yếu trong cả hai loại nhiên liệu hoá thạch này đều do hai nguyên tố cacbon và hyđro tạo nên. Hai nguyên liệu hoá thạch này chính là "hai anh em màu đen", là họ hàng thân thiết của nhau. Điểm khác nhau lớn nhất của hai loại nhiên liệu là hàm lượng hyđro trong chúng khác nhau. Hàm lượng hyđro trong dầu mỏ là 11-14% còn ở than đá là 5-8%. Chính nhờ vậy mà có thể biến than đá thành xăng. Từ hơn 50 năm về trước, các nhà hoá học đã nghiên cứu và tìm được biện pháp biến than đá thành xăng trong phòng thí nghiệm. Người ta đã tìm cách tăng hàm lượng hyđro trong các hợp chất có trong than đá. Trước hết người ta nghiền than đá thành bột mịn, cho thêm dung môi, rồi sục khí hyđro. Sau đó dưới điều kiện áp suất cao và nhiệt độ 380 - 460°C, hyđro sẽ tác dụng với than đá và tạo ra "xăng nhân tạo" và các hợp chất có khối lượng phân tử thấp khác. Dùng biện pháp chưng phân biệt, ta có thể nhận được phần xăng nhân tạo, dầu mazut, cùng các nhiên liệu khác. Nội dung của phương pháp điều chế xăng nhân tạo là trước hết biến than đá thành khí than. Bổ sung khí hyđro vào khí than và khống chế để tỉ lệ cacbon monoxit: hyđro = 1:2. Dưới tác dụng xúc tác của sắt, coban hay niken ở điều kiện nhiệt độ 200°C, hai chất sẽ tác dụng với nhau tạo thành hợp chất mới. Trong sản phẩm tạo thành có đến 83% là xăng, còn lại là mazut và nhiều hợp chất khác. Do việc biến than đá thành khí than là một công nghệ khá quen thuộc, nên kỹ thuật điều chế xăng như vừa mô tả thực hiện tương đối dễ dàng. Ngoài ra người ta có thể tổng hợp rượu metylic từ cacbon monoxit và hyđro, sau đó từ rượu metylic tổng hợp được xăng. Phương pháp đã nêu khá đơn giản và hữu hiệu. Nếu dùng chất xúc tác thích hợp người ta có thể chuyển hoá 99% rượu metylic thành xăng. Hơn nữa với phương pháp này việc tiêu hao năng lượng trong quá trình chuyển hoá rất nhỏ, do đó giá thành điều chế xăng chỉ hơi cao hơn điều chế rượu metylic một ít.

Với quá trình chế biến than đá thành xăng, người ta có thể loại bỏ được phần lớn các tạp chất có hại cho cơ thể và môi trường. Hơn nữa so với dầu mỏ thì việc chuyên chở than đá thực hiện được dễ dàng hơn, nên nhiều quốc gia tìm cách mở rộng quy mô các nhà máy sản xuất xăng dầu đi từ than đá. Đồng thời các nhà khoa học cũng đang tìm cách cải tiến phương pháp biến than đá có trữ lượng khá phong phú thành xăng dầu, phục vụ cho lợi ích của loài người.

Vì sao ngón tay cái chỉ có hai đốt?

Bàn tay người có 5 ngón tay dài ngắn, to nhỏ khác nhau. Hơn nữa, mỗi ngón tay đều có tên gọi riêng, đó là: ngón cái, ngón trỏ, ngón giữa, ngón đeo...

Tại sao loại xe taxi có dung tích xi lạnh nhỏ sẽ bị đào thải?

Nhiều năm lại đây, ở nhiều thành phố của Trung Quốc, loại xe Hạ Lợi do Thiên Tân sản xuất với loại hình tương đối nhỏ, giá cả phải chăng đã chiếm phần...

Tại sao đất không cày xới cũng đạt được năng suất cao?

Từ xưa đến nay, ở nông thôn, trước khi gieo hạt đều phải cày đất lại một lần, mục đích là để giết cỏ tạp và cho đất tơi xốp. Nhưng gần đây, trên thế...

Trái đất quay quanh Mặt trời như thế nào?

Năm 1543, Copecnic - nhà thiên văn Ba Lan trong tác phẩm vĩ đại "Bàn về chuyển động của các thiên thể" đã chứng minh không phải Mặt Trời quay quanh...

Tại sao khung và các bộ phận của xe đạp được làm bằng kết cấu ống?

Chúng ta biết rằng, khung tay lái và một số bộ phận khác của xe đạp được làm bằng ống thép rỗng ruột. Nhưng, bạn có biết tại sao người ta lại phải làm như vậy?

Vi sinh vật có thể tự nhiên sinh sôi không?

Một đĩa thức ăn để lâu thì sẽ sinh ra một số sinh vật nhỏ bé. Có khi chúng ta chỉ biết thức ăn bị biến chất nhưng lại không thể nhìn thấy những sinh vật nhỏ bé này.

Tại sao động vật có các loại đuôi khác nhau?

Tại sao động vật có các loại đuôi khác nhau?

Núi lửa là thủ phạm gây nên hiện tượng El Nino?

Trong mấy năm vừa qua, hiện tượng ElNino đã gây ra xáo trộn nghiêm trọng đối với khí hật Trái đất. Mới đây, giới khoa học Mỹ đã tìm ra thủ phạm chính...

Thực phẩm ta ăn vào biến đi đâu?

Hơn 300 năm trước, giáo sư Sankerfreise người Italy đã làm một thí nghiệm rất lạ nhưng cũng rất thú vị: Ông treo một chiếc ghế vào đầu một cán cân rất...