THAN CÓ THỂ BIẾN THÀNH XĂNG ĐƯỢC KHÔNG?
Mọi người đều biết rằng, xăng là một loại nguyên liệu quan trọng được điều chế từ dầu mỏ. Ngoài ra, dầu mỏ còn là nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm của công nghệ hóa học cơ bản như: etylen, benzen, axeton, cồn, propylen, butadien, phenol, toluen, xylen,...
Tài nguyên dầu mỏ trên trái đất không hề phong phú, nhưng ngược với nó thì trữ lượng của than lại tương đối phong phú, thời hạn có thể khai thác lên đến mấy trăm năm, đặc biệt là ở Trung Quốc, than đã trở thành tài nguyên quan trọng trong sản xuất công nghiệp và trong cuộc sống. Nhưng, 84% than của Trung Quốc dùng để đất trực tiếp. Than đất trực tiếp tồn tại 3 vấn đề: thứ nhất là hiệu suất năng lượng thấp; hai là than có chứa nhiều hợp chất hóa học có ích, nếu như có thể lợi dụng tổng hợp thì hiệu suất kinh tế sẽ được nâng cao gấp bội, nhưng nếu như chỉ đùng vào việc đất thôi thì thật là tiếc; ba là ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Có thể nghĩ cách để tránh xảy ra những vấn đề này không?
Than và dầu mỏ đều là nhiên liệu hóa thạch, đều là hợp chất hóa học với thành phần chính là cacbon và hyđro, xét về điểm này thì chúng là một cặp “anh em da đen”. Sự khác biệt lớn nhất giữa than và dầu mỏ là hàm lượng hyđro khác nhau. Hàm lượng hyđro trong dầu mỏ là 11% ~ 14%, than chỉ chứa 5% ~ 8%. Mặc dù như vậy, than vẫn còn có khả năng biến thành xăng nữa. Ngay từ hơn nửa thế kỷ trước, các nhà hóa học đã thử các cách để biến than thành xăng ở trong phòng thí nghiệm.
Phương pháp cho trực tiếp hyđro: thường là nghiền than thành dạng bột nhỏ, rồi trộn lẫn với dung dịch, rồi sục hyđro qua, sau đó tăng nhiệt độ lên 380o - 460o trong điều kiện áp suất cao, khiến cho than và hydro phản ứng, để được ''xăng nhân tạo'' và các sản phẩm phân tử thấp khác. Lấy ''xăng nhân tạo'' để chưng cất và phân ly, sẽ được các loại nhiên liệu xăng và dầu điezen tương ứng. Phương pháp hợp thành khí hóa lại là phương pháp điều chế than thành khí than, bổ sung một số khí hydro vào khí than theo tỷ lệ mong, oxit cacbon: hiđro 1:2, để chúng xảy ra phản ứng kết hợp trong điều kiện sắt, coban hoặc Niken làm chất xúc tác và nhiệt độ là 200oC. Trong số các sản phẩm thu được, hàm lượng xăng có thể đạt đến 83%, ngoài ra còn có chứa các vật chất như dầu điezen,và nhiều hợp chất khác. Do kỹ thuật điều chế than thành khí than đã rất thành thục rồi nên công nghệ sản xuất khí hóa tạo thành xăng tương đối quen thuộc và cũng dễ làm được. Ngoài ra, người ta có thể tổng hợp metylic từ monooxyt cacbon và hyđro, sau đó chuyển hóa tổng hợp từ rượu metylic thành xăng. Phương pháp này dùng trong sản xuất đơn giản và hiệu quả hơn. Nếu sử dụng các chất xúc tác lọc phân tử tương đối tôt thì có thể chuyển hóa 99% lượng rượu metylic thành xăng, hơn nữa, năng lượng tiêu hao trong quá trình chuyển hóa là rất ít, do đó giá thành xăng được điều chế ra chỉ cao hơn một chút so với rượu metylic. Do trong quá trình biến than thành xăng, có thể loại bỏ các tạp chất có hại cho cơ thể người và môi trường, hơn nữa than lại dễ vận chuyển và sử dụng hơn xăng nên nhiều nước đều đã xây dựng các nhà máy hóa lỏng than với quy mô tương đối lớn. Đồng thời, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu những phương pháp mới và tốt hơn để biến than thành xăng, để than loại có trữ lượng phong phú có thể thay thế một phần xăng và có thể phục vụ con người được tốt hơn.
