RSS

Category Archives: Chemistry

Chemistry

Bauxite là gì?

Bauxite (hay Bô xít) là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng, nâu được hình thành từ quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn. Quặng bô xít phân bố chủ yếu trong vành đai xung quanh xích đạo đặc biệt trong môi trường nhiệt đới. Từ bôxit có thể tách ra alumina (Al203), nguyên liệu chính để luyện nhôm trong các lò điện phân, chiếm 95% lượng bôxít được khai thác trên thế giới. Tên gọi của loại quặng nhôm này được đặt theo tên gọi làng Les Baux-de-Provence ở miền nam nước Pháp, tại đây nó được nhà địa chất học là Pierre Berthier phát hiện ra lần đầu tiên năm 1821.

Hình thành

Bô xít hình thành trên các loại đá có hàm lượng sắt thấp hoặc sắt bị rửa trôi trong quá trình phong hóa. Quá trình hình thành trải qua các giai đoạn:
1) phong hóa và nước thấm lọc vào trong đá gốc tạo ra ôxít nhôm và sắt;
2) làm giàu trầm tích hay đá đã bị phong hóa bởi sự rửa trôi của nước ngầm;
3) xói mòn và tái tích tụ bô xít.
Quá trình này chịu ảnh hưởng của một vài yếu tố chính như
a) đá mẹ chứa các khoáng vật dễ hòa tan và các khoáng vật này bị rửa trôi chỉ để lại nhôm và sắt;
b) độ lổ hổng có hiệu của đá cho phép nước thấm qua;
c) có lượng mưa cao xen kẽ các đợt khô hạn ngắn;
d) hệ thống thoát nước tốt;
e) khí hậu nhiệt đới ẩm;
f) có mặt lớp phủ thực vật với vi khuẩn. Theo một mô hình mô phỏng quá trình này thì giá trị pH thích hợp đạt khoảng 3,5-4,0.

Đào mỏ là một hoạt động ô nhiễm môi trường thiên nhiên và nguy hiểm.

Dù quy hoạch khai thác thế nào chăng nữa đào mỏ là đụng đến “long mạch”, nghĩa đến hệ thống nước tự nhiên. Nếu nước chảy trên mặt đất thì có thể dự báo luồng nước sẽ chảy về hướng mới nào. Nhưng khó ai có thể biết những luồng nước ngầm ở đâu và đoán trước được nước sẽ chảy đi đâu. Ngoài ra, những tảng đá bị đập vỡ sinh ra những diện tích trao đổi hóa học và sinh học mới giữa nước và khoáng vật. Khó ai biết hệ thống nước tự nhiên sẽ có đặc tính hóa học và sinh học mới như thế nào.

Điều biết chắc là, sau khi một mỏ ngưng hoạt động thì cảnh quan, môi trường thiên nhiên sinh thái và đời sống kinh tế xã hội địa phương sẽ hoàn toàn khác hẳn xưa. Đó là một điều tốt hay xấu tùy ở tình huống cá biệt của quy hoạch khai thác mỏ và phương pháp hoàn thổ sau khi mỏ ngưng hoạt động.

Đào mỏ lộ thiên

Nếu lớp đất đá có quặng ở gần mặt đất hay ở dưới những lớp đất đá không có quặng không dày lắm thì người ta dùng phương pháp đào mỏ lộ thiên: cạo những lớp đất đá vô quặng ở trên lớp có quặng rồi lấy đất đá có quặng để xử lý trích quặng (hình 1 và 2). Đây là phương pháp thông dụng nhất.

Hình 1 – Phương pháp cạo núi

Đào mỏ lộ thiên sinh ra nhiều bụi.

Để giảm thiểu bất tiện đó thì người ta rào công trường bởi một hàng bụi cây dày đặc và công nhân phải đeo mặt nạ phòng bụi. Nhưng đeo mặt nạ thì cũng vẫn hít một lượng bụi lớn. Những hạt bụi dính vào hốc phổi làm cho những tế bào ở đó chết đi. Đó là bệnh silicosis mà, thời Pháp thuộc, dân quê đồng bằng Bắc Bộ tưởng nhầm là bệnh lao khi đi làm phu ở các mỏ than Quảng Ninh và bị mắc bệnh này. Dù với hàng rào cây đó hay không, những vùng lân cận vẫn có bụi. Bụi bay trên trời và bám vào nhà cửa, quần áo, bàn ghế, xe cộ… Bụi bám vào cây cỏ làm cho thảo vật bạc mầu và héo. Con người và súc vật thở một không khí nhiễm bụi và cũng mắc bệnh silicosis. Bụi xâm nhập vào chuỗi thực phẩm vì rau quả bị nhiễm, gia súc bị nhiễm vì thở khí có bụi và ăn cây cỏ bị nhiễm. Có công nhân mỏ về hưu vì mất sức lao động chỉ còn có một nửa lá phổi để sống!

Ở những mỏ lộ thiên cảnh quan bị con người thay đổi trầm trọng:

Dân địa phương phải dọn đi sinh sống ở nơi khác,cây cối bị đốn để giải phóng địa bàn cho công trường khai đào, một lượng lớn đất bị khai đào và chất đống ở nơi khác.

Những phương pháp giảm thiểu những hậu quả xấu đó:

lưu trữ riêng đất mùn cây để sau này có thể dùng để phủ lại những diện tích đã bị cạo trọc và trồng lại cây đã bị đốn khi khu mỏ sẽ ngưng hoạt động,
lưu trữ đất đá không có quặng để sau này có thể đắp lại những nơi đã bị khai đào,
sau khi khai thác hết khu mỏ thì cải tạo cảnh quan như cũ, phục hồi những sinh hoạt lâm nghiệp nông nghiệp và, nếu có thể, phục hồi môi trường thiên nhiên sinh thái hay tạo ra một môi trường thiên nhiên sinh thái khác hài hòa với thiên nhiên.

Dù sao thì cũng không thể đắp lại được hết tất cả những nơi đã bị khai đào.

Quá lắm thì những chỗ trũng còn lại có thể dùng làm hồ nuôi cá hay làm khu du lịch nghỉ dưỡng. Đất đá bị đập vỡ không còn trạng thái đặc cứng xưa nên rừng sẽ không mọc lại như xưa và đồng ruộng phải được canh tác theo lối khác. Những dòng sông cũng như dòng nước ngầm cũng sẽ không chảy như xưa nữa.

Đào mỏ hầm

Nếu lớp đất có quặng ở sâu dưới mặt đất thì người ta dùng phương pháp đào hầm để bớt phải đào và vận chuyển nhiều đất đá không có quặng (hình 3).

Với phương pháp này, người ta đào hai cái giếng ở hai đầu khu mỏ. Một giếng dùng để thổi gió thông hơi hầm và một giếng dùng để thoát gió. Dưới mặt đất, người ta đào một mạng đường hầm liên kết hai giếng này. Hai giếng và mạng đường hầm cũng dùng để người lên xuống đi lại và để vận chuyển khí cụ, vật liệu và đất đá.

Hình 3 – Phương pháp đào hầm

So với những phương pháp lộ thiên, phương pháp đào hầm xâm phạm môi trường thiên nhiên trên mặt đất ít hơn vì ngoài đất của giếng và những đường hầm giao liên, người ta chỉ đào và vận chuyển ra ngoài đất đá có quặng thôi. Nhờ đất mùn cây ở nguyên tại chỗ, cảnh quan thiên nhiên bị xúc phạm ít hơn và nếu bị xúc phạm thì phục hồi mau hơn. Nếu lớp đất đá không có quặng ở trên lớp đất đá có quặng rắn và dày thì cảnh quan ngoài trời không bị ảnh hưởng gì đáng kể. Quá lắm thì những tường nhà có thể rạn nứt.

Nhưng khi trần hầm sập thì mặt đất ở trên khu mỏ có thể bị lún (hình 3b) làm nguy hại đến nhà cửa. Cả chục năm sau khi khu mỏ đã được khai thác hết, trần hầm vẫn có thể tiếp tục sập và nếu chưa sập thì vẫn còn khả năng một ngày nào đó sẽ sập. Vì lý do an toàn diện tích đất ở trên một khu mỏ chỉ có thể dùng để trồng rừng, làm ruộng và nuôi súc vật thôi.

Với phương pháp đào hầm thì bụi bị kìm hãm trong hầm. Khói từ những công cụ khai đào và khói từ những chất nổ dùng để đập vỡ đất đá cũng bị kìm hãm trong hầm. Để giảm thiểu những hậu quả xấu cho an toàn vệ sinh lao động người ta phun nước gần nơi khai đào để cho bụi và khói mau lắng xuống đất. Nhưng dù áp dụng những phương pháp này nồng độ bụi và khói trong hầm vẫn cao hơn là ở ngoài trời nên tỷ lệ công nhân mỏ bị silicosis và những bệnh của bộ hô hấp cao hơn là ở những mỏ lộ thiên.

Môi trường thiên nhiên lao động trong hầm rất nóng và ẩm. Khi xuống dưới lòng đất thì nhiệt độ tăng. Thêm vào đó, những động cơ tỏa nhiệt mà nhiệt lượng không thể thoát đi đâu được. Ở nhiệt độ cao, nước ngầm và nước mang từ bên ngoài bốc hơi tạo ra một không khí có độ ẩm cao. Để công nhân có thể thở và làm việc ở một nhiệt độ mà con người có thể chịu đựng được, người ta thổi vào hầm gió đã được làm lạnh. Vì làm việc nặng nhọc ở những nơi eo hẹp, nóng, ẩm và nguy hiểm hơn, tỷ lệ công nhân bị tai nạn cao hơn là ở những mỏ lộ thiên. Đất đá rơi từ trần hầm là nguồn tai nạn chính. Ở các hầm mỏ than lại còn có nguy cơ khí methan nổ

Chế biến bauxit thành nhôm

Nguyên tử nhôm (Al) chiếm 8,1% vỏ quả đất, nhiều hạng ba trên địa cầu sau nguyên tử oxy (O) và silic (Si). Đất đá có quặng nhôm gọi là bauxit, sinh ra từ sự phân hoá đất đá khi khí hậu luân phiên khô và ẩm. Một tụ quặng bauxit đáng được khai thác chứa 40 đến 60% alumin, nghĩa là oxyd aluminium Al2O3. Những khoáng vật khác chứa trong quặng bauxit là oxyd sắt, oxyd silic và oxyd titan[25].

Nhôm tự nhiên trong quặng ở ba dạng khoáng vật:

Boehmite, mono hydrat alumin Al2O3(H2O), ở các nước có khí hậu kiểu Địa Trung Hải như Pháp, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ,…

gibbstite, tri hydrat alumin Al2O3(H2O)3, ở các nước nhiệt đới như Guinea, Nam Mỹ, Ấn Độ, Australia,…

và diaspore, một dạng mono hydrat và tri hydrat, ở các nước vùng Caribbean.

Đa số những mỏ bauxite ở gần mặt đất và được khai thác lộ thiên. Sau khi được hiệu chỉnh trong suốt thế kỷ thứ XIX, công nghệ chế biến nhôm từ bauxit thành nhôm bây giờ đã ổn định (hình 6).

Quy trình chế biến nhôm từ bauxit

So với những phương pháp biến chế quặng thành kim loại khác, những khâu khai thác mỏ, xử lý đất đá và tinh luyện kim loại không có gì đặc biệt về kỹ thuật cũng như về bảo vệ an toàn vệ sinh, y tế và môi trường thiên nhiên.

Phân loại khoáng vật theo quy trình Bayer, tên người sáng chế quy trình này. Quy trình diễn biến như sau:

(a) hoà tan hydrat alumin của bauxit trong một dung dịch hydroxyd natri NaOH ở nhiệt độ 200/250 C để tạo ra aluminat natri NaAlO2,

(b) lọc những dung dịch để loại bùn đỏ chứa những chất bẩn, chủ yếu gồm bởi những oxyd chứa trong quặng bauxit,

(c) chờ cho dung dịch nguội để cho aluminat natri trở lại dạng hydrat alumin và kết tủa,

(d) lọc một lần nữa để hoàn nguyên hydroxyd natri,

(e) nung hydrat alumin để có alumin Al2O3.

Quy trình Bayer chế biến alumin từ bauxit

Phần lớn alumin, khoảng 90%, dùng để sản xuất nhôm. Nhưng vì alumin là một vật liệu rắn và chịu lửa nên cũng được dùng để sản xuất vật chịu lửa và chất mài. Một phần nhỏ dùng để sản xuất kem đánh răng và đèn huỳnh quang.

Oxyd sắt và oxyd silic là phế liệu của quy trình Bayer thải ra dưới dạng bùn nổi tiếng được gọi là bùn đỏ. Bùn đỏ đặt vấn đề môi trường vì hydrat natri vẫn còn bám vào những hạt oxyd sắt oxyd silic. Nếu không thì hai khoáng vật này chỉ đặt vấn đề thẩm mỹ rất ấn tượng. Người ta có thể xấy bùn cho khô để làm phụ gia bêton cho ngành cầu đường. Nhưng phương pháp này tiêu thụ rất nhiều năng lượng tốn kém hơn là giá trị những chất phụ gia bêton khác. Ngoài ra tiêu thụ năng lượng thì sinh ra bụi và khí có hiệu ứng nhà kính. Đâu vào đó và với trình độ công nghệ hiện nay, phương pháp loại bùn đỏ là bơm xuống một hố sâu dưới đáy biển hay đổ vào một hồ nhân tạo hay một chỗ trũng.

Người ta khử oxy của alumin bằng phương pháp điện phân Heroult Hall, tên hai người sáng chế ra phương pháp này. Alumin chảy lỏng ở nhiệt độ 2.200 C. Để giảm nhiệt độ chảy lỏng xuống còn 950/1.000 C người ta trộn alumin với cryolith Na3AlF6 và một phần fluorid nhôm AlF3. Dưới điện thế 4 volt và 350.000 ampere, alumin được khử oxy và nhôm chảy lỏng được hút ra ngoài thùng điện phân và đúc thành thỏi thương phẩm (hình .

Thùng điện phân nhôm (dựa theo Wikipedia)

Cryolith có nguyên tử fluor và những điện cực làm bằng cacbon. Ở nhiệt độ cao trong lò điện phân hai vật này bốc hơi. Người ta dùng một mũ chụp thu hồi chúng và dùng lại. Nhưng cũng có một phần thoát ra khí quyển gây ô nhiễm môi trường thiên nhiên. Fluorit rất độc hại cho con người và những sinh vật khác. Cacbon và khí oxy trong khí quyển biến thành oxyd cacbon, một khí có hiệu ứng nhà kính.

Những phương pháp xử lý đất đá có quặng

Đất đá có quặng gồm bởi nhiều loại khoáng vật. Để tách quặng khỏi những đất đá khác bao quanh, người ta phải đập vỡ những cục đá có quặng. Những cục đá đó có thể được lựa sơ bộ để loại những cục không có quặng.

Sau đó, người ta nghiền và sàng những cục đá thành bột. Người ta nghiền đá nhuyễn tới một đường kính đủ nhỏ đề mỗi hạt bột chỉ có duy nhất một loại khoáng vật. Trước khi gửi đi nhà máy phân loại khoáng vật người ta kết tụ bột thành những viên hay những khối để vận chuyển dễ dàng.

Quy trình nghiền và sàng đất đá tiêu thụ nhiều năng lượng, rất ồn ào và sinh ra bụi. Làm việc thường xuyên ở môi trường thiên nhiên ồn ào sẽ bị bệnh suy thính và có thể bị điếc. Quy ra khối lượng đất đá được xử lý thì bụi sinh ra ở khâu này dễ khống chế hơn ở khâu đào mỏ lộ thiên.

Để giảm thiểu những hậu quả xấu này, công nhân phải đeo mảnh che tai chống tiếng động và mặt nạ chống bụi, những máy đập và những máy nghiền sàng phải có bộ lọc bụi, công xưởng có những cỗ máy này cũng phải có hệ thống thông gió trang bị bộ lọc bụi. Tuy nhiên, dù có những thiết bị đó, những vùng lân cận vẫn ồn ào, bụi bậm và tỷ lệ công nhân bị suy thính và mắc bệnh silicosis vẫn cao hơn ở những ngành công nghiệp khác.

Những phương pháp phân loại khoáng vật

Hàm lượng quặng trong những viên bột có thể rất ít, tỷ dụ vàng trong cát sỏi, nhưng có thể lên tới 70/80 phần trăm với trung bình là non 40 phần trăm. Người ta sàng lọc những viên bột quặng bằng cách lợi dụng những khoáng vật có khả năng hút nước, tỷ trọng, tĩnh điện tính, từ tính và/hay khả năng bị hòa tan khác nhau.

Nước bám vào một viên bột làm cho tỷ trọng trung bình của viên bột đó thay đổi. Sau khi nghiền đất đá có quặng thành bột, đổ bột vào một thùng nước, khuấy hỗn hợp đó và để lắng một hồi thì những viên bột tách ly tùy theo tỷ trọng trung bình của chúng. Sau đó chỉ cần hút hỗn hợp nước và bột ở tầng có quặng. Nếu nước không tách ly những khoáng vật khác nhau một cách đủ rõ rệt thì có thể pha thêm vào nước một vài chất hóa học như oxalic acid, xanthate hay dithiophosphate. Những chất hóa học này có tác động thay đổi tỷ trọng của nước và tỷ số tẩm ướt (dampening index) của nước với diện tích những hạt khoáng vật.

Khi chạy một máy lắc, máy xoắn, hay máy ly tâm thì những viên bột khoáng vật tách ly tùy theo tỷ trọng của chúng. Khi đổ bột đất đá có quặng không dẫn điện vào một thùng có điện tích thì những viên khoáng vật khác nhau sẽ tách ly tùy tĩnh điện tính của chúng. Khi đổ bột đất đá có quặng trên một xylanh đang quay đã được từ hóa thì những khoáng vật có từ tính khác nhau sẽ tách ly tùy từ tính của chúng.

Tất cả những phương pháp phân loại khoáng vật kể trên đều dùng nhiều nước. Sau khi lọc những viên bột quặng vẫn còn ướt. Sau khâu tách ly, người ta xấy bột bằng cách thổi khí nóng để cho bột ráo. Quy trình xấy này thải ra nhiều khí có bụi có chứa chất hóa học và cũng tiêu thụ nhiều năng lượng. Với công nghệ hiện đại, người ta đốt nhiên liệu không hoàn nguyên và sinh ra dioxyd cacbon, một khí có hiệu ứng nhà kính. Lượng khí này đáng kể nhưng ít hơn nhiều so với lượng khí rất lớn sinh ra từ những khí cụ đào mỏ, vận chuyển vật liệu và đập vỡ đất đá.

Dù không dùng phương pháp hòa tan khoáng vật, người ta cũng thường thêm vào nước ít nhiều chất hóa học tạo ra một dung dịch hóa học. Một số khoáng vật có thể hòa tan trong dung dịch đó và một số khác lắng xuống đáy thùng phản ứng. Sau khi lọc dung dịch để tuần hoàn, người ta đổ bùn trong một hồ nhân tạo hay một chỗ trũng chờ cho chất lỏng vẫn còn bám vào những vật liệu rắn bốc hơi. Sự có mặt của hồ chứa là một nguy cơ cho sức khỏe và môi trường vì nước đọng trong ao tù là nơi sinh sản của những côn trùng. Chất lỏng với những chất hoá học độc hại trong hồ có thể chảy ra ngoài vòng kiềm chế của nhà máy, gây lụt và ô nhiễm hóa học những vùng lân cận nếu: hồ chứa không đủ lớn để chứa tất cả nước mưa lũ,đê đập hồ chứa bị vỡ vì đã không được thiết kế kỹ và được xây dựng kiên cố, lòng hồ chứa không được lát bằng một lớp không thấm bền vững để cho bùn thấm vào lòng đất.

Một khi ô nhiễm như vậy rồi thì đất sẽ trở nên vô sinh không còn cây cỏ nào mọc ở đó nữa và nếu có thảo vật mọc được thì cây cỏ bị nhiễm độc, sinh vật ăn cây cỏ đó cũng sẽ bị nhiễm và, theo chuỗi thực phẩm, con người cũng bị nhiễm lây.

Sau khi khu mỏ ngưng hoạt động những hóa chất và vật liệu nguy hiểm khác vẫn còn ở dưới lòng hồ thể hiện một đe dọa về y tế. Sau khi khô thì những vật liệu đó sẽ thành bụi và có thể bị gió thổi đi xa. Để chống lại rủi ro này, sau khi hồ cạn thì người ta phủ mặt hồ với một tấm vải nhựa và lấp ở trên một lớp đất đá.

Những phương pháp tinh chế sản phẩm

Một khoáng vật có thể tự nhiên ở trạng thái nguyên chất ròng như là cacbon (kim cương), lưu huỳnh, vàng, đồng, platinium,… Sau khi tinh luyện, những khoáng vật đó có thể được dùng ngay làm nguyên liệu cho công nghiệp. Đại đa số khoáng vật khác ở trạng thái hỗn hợp các phân tử silicate, carbonate, sulfate, halide, oxyd, sulfid, phosphate hay hữu cơ. Những kim loại thường ở trạng thái oxyd và sulfid. Một số nhỏ ở trạng thái chlorid.

Tùy khoáng vật và tùy điều kiện kinh tế địa phương, người ta tinh chế sản phẩm theo một chuỗi quy trình xử lý hỏa luyện (pyrometallurgy), thuỷ luyện (hydrometallurgy) và điện luyện (electrometallurgy).

Nói chung về ô nhiễm môi trường thiên nhiên thì:

phương pháp hỏa luyện sinh ra nhiều bụi trộn với sulfur dioxyd và carbon dioxyd, hai khí có hiệu ứng nhà kính,

phương pháp thuỷ luyện ô nhiễm khí quyển ít hơn nhưng đặt vấn đề xử lý nước thải tương tự như ở khâu phân loại khoáng vật,

phương pháp điện luyện tiêu thụ rất nhiều điện và quy tụ những phiền phức của hai phương pháp trên nhưng ít hơn so với khối lượng được xử lý.

Sau khi tinh chế cơ bản như kể ở trên thì có kim loại ở trạng thái bột, chất xốp hay tảng vẫn còn chứa nhiều chất bẩn. Để đạt những tiêu chuẩn về độ tinh chế theo đòi hỏi của công nghiệp người ta dùng nhiều phương pháp tinh chế vật lý và hóa học khác. Sau khi đạt được độ tinh chế đó, người ta cũng có thể trộn những kim loại khác nhau để có những hợp kim có đặc tính cơ học và hóa học theo đòi hỏi của công nghiệp. Sau những khâu xử lý cuối cùng đó thì công ty khoáng sản có thể đưa ra thị trường những thương phẩm trung gian dưới đủ mọi hình dáng: những cuộn dây, những tấm tôn, những tấm mỏng hay dày, những thanh dài và những thỏi.

Hạ tầng hậu cần và công nghiệp phụ trợ

Một dự án khai thác mỏ cần nhiều hạ tầng hậu cần và công nghiệp phụ trợ.

Chi phí vận tải trong dây chuyền khai thác mỏ, xử lý đất đá, phân loại quặng và tinh chế sản phẩm lớn so với giá trị của thương phẩm vì: nơi khai thác mỏ và nơi chế biến quặng hay khoáng sản cách xa nhau,
quặng, khoáng vật, dù đã được phân loại, và sản phẩm, dù đã được tinh luyện, là những sản phẩm quy ra trọng lượng và khối lượng có giá trị thương mại rất thấp.
Để giảm thiểu chi phí vận tải, người ta cố gắng tìm cách xử lý đất đá ngay tại nơi khai thác mỏ, phân loại khoáng vật gần nơi khai thác mỏ và tinh chế sản phẩm ở ngay bên cạnh nhà máy phân loại khoáng vật. Tỷ dụ những tổ hợp gang thép đã được thành lập tại Lorraine, bên Pháp, hay Ruhrgebiet, bên Đức, những vùng khi xưa có những mỏ sắt và mỏ than. Cũng để giảm thiểu chi phí vận tải người ta ưu tiên dùng những phương tiện rẻ nhất khi phải xuất khẩu quặng hay khoáng vật: đường sắt từ khu mỏ đến hải cảng gần nhất rồi đường thuỷ đến nơi nhận. Tỷ dụ, ở Mauritania, người ta xây 650 km đường sắt để cho mỗi ngày một đoàn tầu gồm bởi ba đầu tầu và 200 toa tầu chở được 24.000 tấn quặng sắt từ mỏ Kedia d’Idjil đến cảng Casado. Ở nước nhập khẩu, người ta tìm cách đặt những nhà máy chế biến ở bến cảng tiếp nhận những quặng hay khoáng vật. Vì thế mà người ta lập khu gang thép ở hải cảng Fos, đầm Etang de Berre, miền Nam nước Pháp, để chế biến thép từ quặng sắt chở từ Mauritania và Nam Mỹ đến. Cũng vì thế mà xung quanh Etang de Berre có tới ba nhà máy lọc dầu, một trạm cuối tiếp nhận khí tự nhiên từ cảng Skida, bên Algeria, một nhà máy nhiệt điện lớn và vô số nhà máy hoá chất tiêu thụ phụ phẩm của các nhà máy kia.

Hệ thống hậu cần này đơn giản:

bên nước xuất khẩu thì có một đường sắt, một ống dầu hay một ống khi tự nhiên nối liền khu mỏ với một hải cảng,
bên nước nhập khẩu cũng lại có một đường sắt, một ống dầu hay một ống khí tự nhiên nối liền hải cảng với khu công nghiệp chế biến,
và ở giữa là một đội tầu chuyên môn chở hàng rời với những kho bãi và thùng chứa.
Nhưng vì trọng lượng và khối lượng phải vận chuyển lớn, hệ thống hậu cần này phải có công suất lớn hơn nhiều hệ thống hậu cần của những ngành sản xuất khác.

Như viết ở những phần trên, ngành khai thác mỏ cần đến hoá chất và nhiều năng lượng. Năng lượng trong ngành khai thác mỏ thường là điện và năng lượng hoá thạch. Vậy khi thiết kế một dự án khai thác mỏ thì phải tính thêm những cơ sở sản xuất những hoá chất và năng lượng đó. Tỷ dụ, trong chuỗi xử lý bauxit thành nhôm thì có một khâu cần đến hydroxyd natrium nên một nhà máy điện phân bauxit thành nhôm phải được kèm thêm một nhà máy hoá chất này.

Trong quy trình xử lý, hoá chất thường được tuần hoàn, tức là dùng lại. Nhưng nhu cầu về hoá chất vẫn còn lớn để thay thế những lượng bị thất lạc trong quy trình tuần hoàn hay trong những quy trình chế biến khác. Nếu không có nguồn hoá học tại chỗ thì phải nhập từ xa đến.

Năng lượng hoá thạch và hoá chất có thể mang từ xa đến những nhà máy xử lý khoáng sản. Nhưng điện thì phải sản xuất tại chỗ. Nếu không có điện với giá rẻ thì chỉ có cách là chở quặng đến một nơi khác có giá điện rẻ. Vào thập niên 1960, người ta xây một nhà máy luyện nhôm ở Mourenx, miền Tây Nam nước Pháp, để lợi dụng nguồn điện sản xuất từ một mỏ khí tự nhiên gần đó. Sau khi nguồn khí tự nhiên đó cạn nhà máy điện ngưng hoạt dộng. Người ta xây lại một nhà máy luyện nhôm lớn hơn tại Dunkerque, miền Bắc nước Pháp, và xây một nhà máy điện hạt nhân để cung cấp điện cho nhà máy luyện nhôm. Người ta xây hai nhà máy này ở bờ biển và xây thêm một hải cảng riêng để bớt phải vận chuyển bauxit được mang đến bằng tầu thuỷ.

Cung cấp những hoá chất và năng lượng đó sinh ra ô nhiễm. Hai nguồn ô nhiễm quan trọng này cộng với những nguồn ô nhiễm chúng tôi kế ở những phần trên làm cho ngành khai thác mỏ là ngành công nghiệp ô nhiễm nhiều nhất quy ra giá trị của sản phẩm cuối cùng.

Khai thác mỏ là ngành công nghiệp cần đến nhiều hạ tầng hậu cần với công suất cao và những nguồn năng lượng dồi dào, đặc biệt là điện. Đào mỏ xâm phạm nặng đến môi trường thiên nhiên. Lao động trong ngành khai thác mỏ nguy hiểm và có thể mắc nhiều bệnh trong đó bệnh silicosis là chính. Đời sống của dân xung quanh cũng bị ảnh hưởng bởi bụi, khói và tiếng động do công trường và những nhà máy sinh ra.

Các kỹ sư mọi ngành chuyên môn đều có nhiệm vụ chế tạo những sản phẩm kinh tế quốc dân cần đến mà cùng lúc vẫn phải bảo đảm an toàn lao động, an toàn vệ sinh y tế của người dân và toàn vẹn môi trường thiên nhiên. Nhưng, từ thời tiền sử khi nhân loại bắt đầu khai thác mỏ cho tới nay, an toàn, vệ sinh, y tế và môi trường thiên nhiên vẫn là những vấn đề lớn mà những người khai thác mỏ phải đương đầu.

Đặng Đình Cung
Kỹ sư tư vấn (Pháp)

A. Sản Xuất Aluminum.

B. Tái chế Aluminum.

Bauxite ảnh.

Nhôm ảnh.

Một số kiến thức cơ bản ABC về khai thác bô-xit và sản xuất alumin

Dowload ở đây !

 
Leave a comment

Posted by on March 4, 2012 in Chemistry

 

Pha chế nước rửa chén

 Xem hình

Tôi nghĩ bạn có thể có một ý tưởng kinh doanh cho mình nếu như bạn yêu thích bài viết này. Bạn có thể pha chế và bán tại các tạp hóa ở các tỉnh (nếu bạn là người ở tỉnh) tôi hy vọng nó sẽ góp phần tăng thêm thu nhập cho gia đình bạn.

Nguyên vật liệu:

 50g Xút

– 30g Hec

– 20g Laurin

– 1kg Las

– 200g Xôđa

– 200g Natrisunphat (Na2SO4)

– Màu (tuỳ thích, thường dùng dùng màu xanh lá, vàng)

– Mùi (tuỳ thích, mùi được ưa chuộng là chanh, bạc hà…)

(lưu ý có thể tìm mua nguyên vật liệu trên ở chợ Kim Biên)

Cách làm:

Khi mua hóa chất về, bạn cân lại chính xác và hòa tan mỗi nguyên liệu vào trong một chậu nước theo tỉ lệ tương ứng (muốn làm nhiều thì bạn cứ nhân lên theo tỉ lệ này )

 50g Xút hòa tan trong 12 lít nước (chứa trong thùng có dung tích 20 lít)

– 30g Hec hòa tan trong 0,5 lít nước

– 20g Laurin hòa tan trong 0,5 lít nước

– 1kg Las hòa tan trong 1 lít nước

– 200g Xôđa hòa tan trong 0,5 lít nước

– 200g Na2SO4 hòa tan trong 0,5 lít nước

– Màu hòa tan trong 0,5 lít nước (chừng nào pha vào thì hãy hòa tan vào nước)

– Mùi hòa tan trong 0,5 lít nước (chừng nào pha vào thì hãy hòa tan vào nước)

Trong quá trình hòa tan, thêm hóa chất từ từ, vừa cho vừa khuấy nhẹ và đều để không bị vón cục (tránh khuấy mạnh có thể sẽ tạo bọt tràn ra ngoài) . Khuấy cho đến khi tạo thành một dung dịch đồng nhất (bảo đảm cho chất tan đã tan hết).

Cho chậu chứa Hec vào chậu chứa xút, khuấy đều. Tiếp tục thêm Laurin và Las vào, mỗi lần thêm phải khuấy đều cho tan hết rồi mới thêm tiếp tục hóa chất khác (khuấy trong vòng 20 phút là bảo đảm nhất, càng về sau khi lượng dung dịch đã nhiều thì thời gian khuấy càng tăng dần). Sau đó thêm tiếp Xođa và Na2SO4 vào hỗn hợp trên.

Bạn thấy đấy, chỉ cực trong khâu khuấy thôi, cần phải khuấy thật đều để dung dịch hòa tan hoàn toàn, như vậy chất lượng nước rửa chén của bạn mới tốt.

Sau khi khuấy đều, bảo đảm các chất đã tan hoàn toàn vào nhau, bạn sẽ thấy bọt nổi lên rất nhiều. Đậy nắp và để yên khoảng 6 tiếng, cho bọt lắng hết. Sau đó cho thêm hướng liệu và phẩm màu tuỳ thích, để có màu và mùi như ý bạn, nhớ cho vừa phải, đừng cho nhiều, màu sắc sặc sỡ hay mùi gắt quá cũng không tốt lắm đâu.

Khâu cuối cùng là cho thành phẩm vào chai. Đây chính là một phần hoạt động trong công trình thanh niên của Đoàn khoa Hóa trường Đại học Sư phạm TP.HCM năm 2006 đấy: Gây quỹ học bổng “Giúp bạn đến trường”, với nhiều hình thức gây quỹ, trong đó sản xuất nước rửa chén bán giá rẻ cho sinh viên, vừa phát huy kiến thức chuyên môn vào đời sống, vừa tạo một nguồn gây quỹ học bổng nhằm giúp những sinh viên gặp khó khăn. Sản xuất lần đầu vào ngày 09.12.2006 và lô thành phẩm đầu tiên ra đời vào ngày 10.12.2006. Với hơn 10 lần sản xuất, thu được hơn 1 triệu góp vào quỹ học bổng của khoa.

Cảm ơn webiste http://hoahocngaynay.com đã đăng tải bài viết này, cảm ơn Anh Minh Thanh đã chia sẽ những kinh nghiệm và công thức sản xuất cho chủ đề rất hữu ích này.

 
Leave a comment

Posted by on July 26, 2011 in Chemistry

 

8 Công cụ kiểm soát chất lượng

Xem hình

Ở phần này tôi xin trình bày tóm tắc 8 công cụ kiểm soát chất lượng giành cho các bạn muốn theo đuổi sự nghiệp về lĩnh vực này. Đồng thời trong các bài tiếp theo, tôi sẽ trình bày rõ hơn từng công cụ một.

1. Phiếu kiểm tra – Check sheets

Đặc trưng:

– Các hạng mục cần kiểm tra được đưa lên bảng dữ liệu, các dữ liệu có thể được lấy một cách dễ dàng mà không bị bỏ sót.

– Thực hiện phân tích và xác nhận.

Ghi chú:

– Có các cột chỉ các hạng mục kiểm tra và đánh giá để làm rõ thông tin cần thiết.

– Làm rõ các hạng mục kiểm tra và các phương pháp kiểm tra.

– Các hạng mục kiểm tra và các công việc kiểm tra sẽ tốt hơn.

2. Biểu đồ Pareto – Pareto diagrams

Đặc trưng:

Biểu đồ Pareto có thể cho thấy được

– Vấn đề nào quan trọng nhất

– Hạng mục nào quan trọng nhất

– Biện pháo nào quan trọng nhất

Ghi chú:

– Biểu đồ Pareto là một đồ thị dạng cột kết hợp với đồ thị đường gãy.

– Phân loại dữ liệu trong các hạng mục và sắp xếp lại theo độ lớn.

– Vẽ đồ cột trước và sau đó vẽ đường cong tần suất tích lũy.

3. Sơ đồ nhân quả – Biểu đồ xương cá, cause & effect diagrams

Đặc trưng

– Là biểu đồ mô tả đặc tính chất lượng có mối quan hệ giữa các đặc tính (kết quả) với các nhân tố và có thể chọn được những nhân tố quan trọng.

Ghi chú:

– Biểu đồ nguyên nhân và kết quả còn gọi là biểu đồ Ishikawa.

– Đầu tiên vẽ các xương lớn sau đó vẽ các xương nhỏ, cho tới khi các nhân tố sẽ trở thành các biện pháp.

– Hỏi 5 lần “tại sao” để có các nguyên nhân đúng đắn hơn.

4. Biểu đồ phân bố – Biểu đồ tần suất, Histograms

Đặc trưng:

– Biểu đồ này cho thấy các đặc tính và các nhân tố biến động do sự biến động của dữ liệu.

Ghi chú

– Đây là một phần của đồ thị hình cột

– Phân loại dữ liệu thành một số khoảng và quan sát tần suất của dữ liệu.

5. Biểu đồ phân tán – Scatter diagrams

Đặc trưng

– Biểu đồ phân tán mô tả mối liên quan giữa hai đặc tính hay các nhân tố.

Ghi chú

– Cặp dữ liệu X và Y nhằm mục đích để nghiên cứu mối liên hệ tương quan.

6. Biểu đồ cảm soát – Control charts

Đặc trưng

– Biểu đồ kiểm soát cho thấy những gì thay đổi theo thời gian để biết được xu hướng và tình trạng của quá trình.

– Dữ liệu chính xác sẽ cho thấy toàn bộ quá trình một cách nhanh chóng và chính xác.

Ghi chú

– Biểu đồ kiểm soát là một phần của đồ thị đường gãy, mô tả dữ liệu liên tục trong một khoảng thời gian (hàng ngày, hàng giờ, …)

– Đôi khi các đồ thị (đồ thị đường gãy, đồ thị dạng cột, đồ thị hình tròn, …) bao gồm cả biểu đồ kiểm soát.

7. Phân lớp – Stratification, phân vùng, phân tầng

Đặc trưng

– Phân loại dữ liệu thành các nhóm bằng cách nào đó để có thể tiến hành phân tích.

Ghi chú

– Phân vùng hiệu quả để phân loại nguyên nhân làm dữ liệu biến động.

– Phân vùng có thể áp dụng cho 6 công cụ trên.

8. Lưu đồ – Âu Mỹ, Flow charts, biểu đồ tiến trình, lưu chuyển

Đặc trưng

– Dùng để cân nhắc, phân tích toàn bộ chuỗi hành động của một công việc.

– Lưu đồ giúp để nhận dạng các phần không tạo ra năng suất trong quá trình (như chậm trễ, cất giữ tạm thời, khoảng cách di chuyển, …)

Ghi chú

– Sử dụng các ký hiệu trong lưu đồ để diễn tả nhiều nhiệm vụ hoặc bước khác nhau trong một hoặc một loạt các công việc.

– Công dụng: nghiên cứu dòng chảy của nguyên vật liệu đi qua một bộ phận, nghiên cứu chuỗi tạo thành tài liệu, thiết kế mặt bằng một bộ phận, phân xưởng, …

 
Leave a comment

Posted by on July 26, 2011 in Chemistry

 

Thế giới vi khuẩn – những điều thú vị

 
 Vi khuẩn lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus

Vi khuẩn ăn đủ thứ. Loại vi khuẩn lam có món “khoái khẩu” là nước và sau đó nhả ôxy vào không khí. Đây là loại vi khuẩn có hóa thạch cổ xưa nhất trên trái đất.

Ở đâu trên trái đất mà không có vi khuẩn? Trong đất, nước, không khí, từ núi lửa đến biển sâu, chỗ nào cũng có sự hiện diện của “cái que nhỏ” kích thước cực nhỏ. Đó là “cư dân” cổ xưa và đông đảo nhất trên trái đất này. Trong thế giới rộng lớn của vi khuẩn chứa đựng biết bao điều thú vị.

Có mặt ở khắp nơi và ăn đủ thứ

Antony Van Leeuwenhoek là người đầu tiên nhìn thấy vi khuẩn vào năm 1683 bằng kính hiển vi tự chế. Ngày nay, các nhà khoa học đã xác nhận, trong 1 lít nước biển có tới hơn 20.000 loại vi khuẩn khác nhau. Toàn bộ cơ thể của chúng ta là “căn cứ khổng lồ” cho hàng tỷ vi khuẩn.

Lớp da của mỗi người là “mảnh đất” của hơn 100 triệu vi khuẩn cư trú. Chúng ở đường ruột, mũi, miệng, trong không khí, thức ăn, nước uống của con người. Có nhà nghiên cứu đã thốt lên: “Thì ra thế giới quanh ta toàn là vi khuẩn!”.

Vi khuẩn ăn đủ thứ. Vi khuẩn lam ăn… nước rồi nhả ôxy vào không khí. Loại vi khuẩn quang dưỡng thì chuyên ăn ánh sáng. Những loại khác lại thích món lưu huỳnh, khí hydro hay nhiều thứ vô cơ khác. Có nhóm vi khuẩn ưa dùng các loại hữu cơ như đường, axít hữu cơ… hay các dưỡng chất như nitơ, vitamin, hoặc các nguyên tố kim loại như magiê, mangan, sắt, kẽm, đồng, niken…

Các nhà khoa học đã phát hiện một số loại vi khuẩn hình sao, sống ở đáy biển và chỉ thích ăn dầu lửa. Có loại lại thích ăn đất và nhả ra vàng.

Sức chịu đựng không giới hạn

Vi khuẩn có sức chịu đựng dường như không giới hạn. Nếu như con người ở trong nhiệt độ xấp xỉ 100 độ C thì chắc chắn sẽ “chín” ngay sau ít phút. Nhưng một số loại vi khuẩn lại ưa sống ở những miệng núi lửa có nhiệt độ cao trên 100 độ C. Những loại vi khuẩn thích “luyện đan” như thế thuộc dòng vi khuẩn chịu nhiệt.

Thân nhiệt bình thường của con người là 37 độ C và nếu giảm xuống dưới 20 độ C, cơ thể sẽ rơi vào hôn mê và tim ngừng đập. Con người sẽ không thể sống ở điều kiện nhiệt độ thấp nếu không có các công cụ hỗ trợ. Nhưng vi khuẩn thì khác. Có dòng vi khuẩn ưa sống trong lớp băng lạnh giá ở cực trái đất, nơi nhiệt độ xuống tới âm 40 độ C… Đó là dòng vi khuẩn chịu lạnh.

Đặc biệt hơn nữa, trong môi trường axít khắc nghiệt vẫn có vi khuẩn sinh sống. Ngoài ra có những loại vi khuẩn ưa nước mặn, ưa môi trường kiềm và thậm chí không cần đến cả không khí vẫn sống khỏe.

Những công dụng kỳ lạ

Ngoài những công việc “thường ngày” của mình như tham gia sản xuất bánh mì, pho mát, bia và rượu; hay tạo ra rất nhiều hóa chất như kháng sinh, chất dẫn xuất nylon và insulin…, vi khuẩn còn làm được rất nhiều việc lạ đời.

Người ta đã lấy dòng vi khuẩn có khả năng phát sáng để sản xuất ra những vật dụng phát sáng trong nhà như ghế, bàn, đèn. Đã có hẳn một dự án về vi khuẩn phát sáng. Ngạc nhiên hơn nữa, vi khuẩn còn có khả năng “chụp ảnh”. Các “máy ảnh sống” này được giới khoa học sử dụng để nghiên cứu về công nghệ gene.

Với những loại vi khuẩn ưa “đánh chén” chất thải phóng xạ thì không có gì tuyệt vời hơn. Trong khi vấn nạn chất thải phóng xạ đang làm đau đầu giới khoa học và làm vơi hầu bao của nhiều quốc gia giàu có thì các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện có tới hàng trăm loại vi khuẩn sống trong bãi rác phóng xạ và ăn dần chất thải đó.

Vi khuẩn biến đổi gene được dùng làm chất nổ tổng hợp để chế tạo tên lửa, làm keo dính (được coi là loại keo dính bền nhất thế giới), pin chạy bằng năng lượng vi khuẩn…

Nhiều người nổi tiếng nhờ… vi khuẩn

Heinrich Hermann Robert Koch (1843-1910) là một bác sĩ và nhà sinh học người Đức. Ông đã tìm ra trực khuẩn bệnh than, trực khuẩn lao và vi khuẩn bệnh tả, đồng thời đưa ra nguyên tắc Koch nổi tiếng. Để khẳng định loại vi khuẩn nào đó có là nguyên nhân gây ra một bệnh nhất định hay không thì phải thỏa mãn tất cả tiêu chuẩn của nguyên tắc Koch.

Koch phát minh ra phương pháp nhuộm vi khuẩn mới làm chúng dễ nhìn và dễ xác minh hơn. Kết quả của những công trình này là sự mở đầu cho phương pháp nghiên cứu vi khuẩn gây bệnh.

Ông đã được trao giải Nobel dành cho Sinh lý và Y học cho các công trình về bệnh lao vào năm 1905 và được coi là một trong số những người đặt nền móng cho vi khuẩn học.

Giải Nobel 1945 được trao cho Alexander Fleming (1881-1955) cùng với Ernst Boris Chain và Howard Walter Florey do việc tìm ra và phân tách penicillin – kháng sinh đầu tiên điều trị bệnh nhiễm trùng. Bác sĩ Fleming nổi tiếng vì vô tình hắt hơi vào một đĩa nuôi cấy vi khuẩn và nhờ đó đã tìm ra chất lysozyme, một dạng kháng khuẩn nhẹ. Và lần thứ hai, do ông bỏ quên đĩa nuôi cấy vi khuẩn nên đã phát hiện ra một loại nấm mốc xanh có khả năng kháng khuẩn. Đó chính là cơ sở để phát minh ra thuốc kháng sinh penicillin sau này của ông.

Giải Nobel năm 2005 dành cho hai nhà khoa học Australia là J.Robin Warren và Barry J.Marshall vì đã khám phá ra nguyên nhân gây viêm loét dạ dày là vi khuẩn Helicobacter Pylori, mở ra hướng điều trị mới, hiệu quả cho căn bệnh mà có tới một nửa dân số thế giới mắc phải. Đây được coi là công trình đã làm đảo lộn hoàn toàn quan niệm của y học trước đó về bệnh dạ dày.

Sức khỏe và Đời sống

 
Leave a comment

Posted by on July 26, 2011 in Chemistry

 

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGUYÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG ETANOL

LỜI MỞ ĐẦU.
Chương I: NHỮNG HIỂU BIẾT CƠ BẢN VỀ NHIÊN LIỆU ETHANOL
(XĂNG PHA CỒN, GASOHOL)
Chương II: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT ETHANOL NHIÊN LIỆU.
Chương III: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHỐI TRỘN ETHANOL VÀO
CONDENSATE CỦA VIỆT NAM.

P/S : Bạn nào thiện chí cần để tham khảo làm đề tài liên hệ về mail tommy_86sg@yahoo.com.

 
Leave a comment

Posted by on July 21, 2011 in Chemistry

 

Sản xuất xăng ethanol từ phụ phẩm nông nghiệp như thế nào?

Trong tương lai, nước ta có thể có sản phẩm xăng sinh học từ việc tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp.

PGS-TS Phan Đình Tuấn

Hiện nay, công nghệ sản xuất xăng sinh học từ ethanol với nguyên liệu sắn, ngô, khoai… rất phổ biến, nhưng nhiều quốc gia cảnh báo rằng, điều này sẽ ảnh hưởng đến an ninh lương thực thế giới. Để tìm nguồn thay thế, nhiều nghiên cứu đang hướng đến việc tận dụng phụ phẩm trong nông nghiệp như rơm, rạ, vỏ trấu, bã mía… để sản xuất ethanol.

Ở nước ta, dự án “Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệp chế biến biomass” do JICA (Nhật Bản) tài trợ, có nhiệm vụ xây dựng và phát triển công nghệ sản xuất bioethanol từ các nguồn biomass là phế thải nông nghiệp như: rơm, rạ, vỏ trấu, bã mía… bước đầu đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm. Sản phẩm sẽ được ứng dụng vào mục đích làm nhiên liệu cho động cơ và các thiết bị đốt công nghiệp.

Theo PGS-TS Phan Đình Tuấn (Phó hiệu trưởng Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM) – Giám đốc Dự án, để làm ra ethanol thì có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác nhau, và ethanol chưng cất được chỉ đạt tối đa 96%; để ethanol có thể pha xăng thì phải dùng công nghệ làm khan để nâng lên nồng độ trên 99,7%. Ngoài mật mía làm ra đường còn có các nguồn nguyên liệu có gốc tinh bột như gạo, ngô, khoai, sắn… Những nguyên liệu sản xuất ra ethanol này, trên thế giới đã, đang làm và tiếp tục làm. Điều thuận lợi là công nghệ chuyển hóa gạo, ngô, khoai, sắn thành đường và sau đó lên men để sản xuất ethanol đã rất phổ biến và có thể thực hiện dễ dàng… Tuy nhiên, điều bất lợi là việc sản xuất cồn nhiên liệu từ tinh bột vấp phải sự phản đối của nhiều nước trên thế giới, vì có thể ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Ở nước ta thì việc này chưa ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh lương thực, nhưng vẫn là vấn đề cần xem xét, cân nhắc.

Để giải quyết vấn đề này, nhiều nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm một giải pháp mới, là làm sao hạn chế việc sử dụng tinh bột trong sản xuất ethanol. Trong các nguyên liệu có thể sử dụng có xenlulo, mà xenlulo thì có trong gỗ, rơm, rạ, cỏ, bã mía, vỏ trấu…

Phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta không thiếu. Nếu như trước đây, bà con nông dân dùng rơm cho trâu bò ăn, rạ bện để lợp nhà hoặc làm chất đốt, thì hiện nay với quá trình hiện đại hóa, ở nông thôn đã dùng gas thay cho chất đốt rơm rạ và nhà ngói thay cho nhà tranh. Chính vì thế, phụ phẩm nông nghiệp dư thừa tương đối lớn nên người dân thường đốt rơm rạ ngoài đồng sau khi thu hoạch. Mặt lợi là tro sẽ bổ sung kali, silic,… làm màu thêm cho đất. Mặt hại là phí năng lượng và thải ra khí CO2. Vì vậy, việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta để sản xuất ethanol trong tương lai là một hướng được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm.

Nếu như cấu trúc tinh bột trong ngô, khoai, sắn,… không bền, dễ phân hủy thành phân tử đường thì cấu trúc xenlulo trong phụ phẩm nông nghiệp bền hơn, khó phân hủy hơn. Nếu phá hủy chúng bằng axít đậm đặc, quá trình sẽ phát sinh chất thải thứ cấp, có hại cho môi trường. Để giải quyết vấn đề này, Trường ĐH Bách Khoa – ĐHQG TP HCM và các đối tác trong nước, với sự hỗ trợ hợp tác nghiên cứu của Viện Khoa học Công nghiệp – Trường ĐH Tokyo cùng các đối tác Nhật Bản, đã và đang nghiên cứu một giải pháp mới để xử lý sơ bộ xenlulo trong phụ phẩm nông nghiệp bằng công nghệ nổ hơi (dùng áp suất và nhiệt độ cao để xử lý, kèm theo việc giảm áp đột biến). Tiếp đó, xenlulo được chuyển hóa thành đường bằng enzym trước khi lên men thu ethanol. Bước đầu, sự hợp tác này đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm, dẫn đến một dự án hợp tác do Cơ quan Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) và Bộ Khoa học Công nghệ Nhật Bản cùng tài trợ với Chính phủ Việt Nam nhằm hiện thực hóa các nghiên cứu này ở quy mô sản xuất thử nghiệm, tiến tới xây dựng mô hình “Thị trấn Biomass” tại Việt Nam.

Hiện nay, dự án vẫn đang được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô nhỏ thí điểm. Trước mắt, các nhà khoa học Việt Nam và Nhật Bản sẽ phối hợp nghiên cứu trên hệ thống thiết bị công nghệ đã xây dựng, phấn đấu để sản xuất được một khối lượng lớn sản phẩm đạt chất lượng. Một trong những nhiệm vụ quan trọng của dự án là ổn định các công nghệ đã phát triển được với giá thành hạ. Để đạt được giá thành cạnh tranh được, sự mở rộng hợp tác trong nước và quốc tế là thực sự cần thiết.

Các nhà khoa học hy vọng, với sự thực hiện thành công của dự án này, trong tương lai, nước ta có thể có sản phẩm xăng sinh học từ việc tận dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp. Điều đó không những giúp cho bà con nông dân giải quyết nguồn phụ phẩm dư thừa sau mỗi vụ thu hoạch và tăng thu nhập, mà quan trọng hơn là tạo ra nhiên liệu xăng sinh học hạn chế ô nhiễm môi trường.

Theo Petro Time

 
Leave a comment

Posted by on July 21, 2011 in Chemistry

 

NGHIÊN CỨU SỰ ĐỐT CHÁY CỦA TIA PHUN NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỂ ỨNG DỤNG CHẾ TẠO BẾP MINI SỬ DỤNG CỒN LỎNG

NGHIÊN CỨU SỰ ĐỐT CHÁY CỦA TIA PHUN NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỂ ỨNG DỤNG CHẾ TẠO BẾP MINI SỬ DỤNG CỒN LỎNG
STUDY COMBUSTION FUEL INJECTION ENGINE COMBUSTION FOR CREATE APPLICATION PROCESSING STOVE MINI USE ETHANOL

P/S : Bạn nào cần liên hệ mail sau : tommy_86sg@yahoo.com

 
Leave a comment

Posted by on July 21, 2011 in Chemistry