Tổng hợp nhiên liệu sinh học từ axit formic có nguồn gốc sinh khối ẩm và năng lượng tái tạo dư thừa

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Quy trình gồm 4 bước: (1) oxy hóa sinh khối thành axit formic bằng xúc tác polyoxometalat (OxFA process); (2) phân hủy axit formic thành CO và H₂; (3) điện phân nước tạo H₂ và O₂; (4) tổng hợp nhiên liệu bằng phản ứng Fischer-Tropsch.

  • OxFA process hoạt động ở 90 ℃, 20–30 bar O₂, dùng xúc tác HPA-x (H₃₊ₓ[PV₂Mo₁₂₋ₓO₄₀]) trong nước, cho sản phẩm duy nhất là axit formic và CO₂.
  • - Có thể dùng hỗn hợp azeotrop axit formic–nước (77% FA) hoặc FA tinh khiết sau chưng cất để phân hủy tạo khí tổng hợp.
  • - Hai kịch bản năng lượng:
  •   - “Giàu năng lượng”: dùng điện tái tạo để điện phân nước tạo H₂, FA phân hủy tạo CO.
  •   - “Thiếu năng lượng”: FA phân hủy tạo cả CO và H₂, đồng thời sinh CO₂.
  • - Phản ứng Fischer-Tropsch dùng xúc tác cobalt, hoạt động ổn định với khí tổng hợp có nhiều hơi nước và CO₂.
  • - Hiệu suất chuyển hóa CO đạt 60%, sản phẩm gồm 77% nhiên liệu lỏng (C₅⁺), 13% C₂–C₄, 10% CH₄.
  • - Ước tính quy mô: với 50 kW điện mặt trời trong 1000 giờ/năm, cần 1700 tấn sinh khối ẩm để tạo 312.8 tấn axit formic, thu được 15.9 tấn nhiên liệu lỏng/năm.
  • - Hiệu suất năng lượng tổng thể đạt 35–42% tùy theo số giờ điện tái tạo và khả năng tận dụng nhiệt từ phản ứng.