Sản xuất dầu sinh học bền vững hơn và rẻ hơn để thay thế các sản phẩm từ dầu mỏ
bởi Đại học RMIT
Công nghệ này, được gọi là PYROCO, sử dụng nhiệt độ cao mà không cần oxy để chuyển đổi nước thải đã xử lý (rác sinh học) thành sản phẩm giàu carbon gọi là biochar, có thể hoạt động như chất xúc tác để sản xuất dầu sinh học giàu phenol. Nguồn: Seamus Daniel
Công nghệ Úc được phát triển tại Đại học RMIT có thể cho phép sản xuất dầu sinh học bền vững hơn và rẻ hơn để thay thế các sản phẩm từ dầu mỏ trong các ứng dụng điện tử, xây dựng và ô tô.
Công nghệ này, được gọi là PYROCOTM, sử dụng nhiệt độ cao mà không cần oxy để chuyển đổi nước thải đã xử lý (rác sinh học) thành sản phẩm giàu carbon gọi là biochar, có thể hoạt động như chất xúc tác để sản xuất dầu sinh học giàu phenol.
PYROCOTM đã được RMIT phát triển với sự hợp tác của South East Water, Intelligent Water Networks và các cơ quan quản lý nước khác trong nhiều năm và hiện đang được áp dụng cho một số ứng dụng kinh tế tuần hoàn thú vị.
Nghiên cứu mới nhất của nhóm RMIT, hợp tác với Viện Dầu khí Ấn Độ, được công bố trên Tạp chí Năng lượng tái tạo, nhấn mạnh rằng than sinh học có nguồn gốc từ bùn sinh học có thể thay thế hiệu quả các chất xúc tác đắt tiền hiện đang được sử dụng để chiết xuất dầu từ sinh khối như Willow Peppermint, một loại cây có nguồn gốc từ Úc.
Khám phá này cho thấy than sinh học từ bùn sinh học, được sản xuất bằng công nghệ nhiệt phân tiên tiến như PYROCOTM, cung cấp một cách bền vững để giảm lượng khí thải carbon dioxide bằng cách thay thế các sản phẩm phát thải cao.
Việc sử dụng than sinh học làm từ bùn sinh học làm chất xúc tác có thể hỗ trợ chuỗi cung ứng bền vững cho các loại dầu sinh học giàu phenol, rất cần thiết để tạo ra các hóa chất có giá trị như nhựa, chất bôi trơn và phụ gia được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đã sản xuất ra dầu sinh học có hàm lượng phenolic cao (69%) và hydrocarbon (14%) trong các thí nghiệm của họ, cho thấy than sinh học của họ là một chất xúc tác hiệu quả.
Mở rộng quy mô
Giáo sư Kalpit Shah của RMIT, Phó giám đốc (Nghiên cứu) của Trung tâm đào tạo ARC về Chuyển đổi nguồn tài nguyên chất thải rắn sinh học của Úc, cho biết PYROCOTM đã gần đạt đến quy mô sẵn sàng thương mại.
RMIT và các đối tác Aqua Metro, South East Water và nhánh thương mại Iota đã bảo đảm 3 triệu đô la từ Chính phủ Úc để xây dựng một nhà máy trình diễn quy mô thương mại (Mark-3) tại một trong những nhà máy tái chế nước tại South East Water vào năm tới.
"Dự án sắp tới của chúng tôi phù hợp với Chính sách quản lý chất thải toàn cầu và Kế hoạch hành động chính sách chất thải quốc gia của Úc. Mục tiêu của chúng tôi là ngăn chặn chất thải rắn sinh học bị nhiễm PFAS bị thải bỏ tại bãi chôn lấp bằng cách chuyển đổi chúng thành than sinh học không chứa PFAS, phục vụ cho các ứng dụng đa dạng của nó", Shah cho biết.
"Theo báo cáo của Sáng kiến than sinh học quốc tế, than sinh học sẽ có tiềm năng thị trường toàn cầu là 3,3 tỷ đô la vào năm tới, thể hiện một giải pháp thực sự tuần hoàn".
Dự án này phù hợp với các quy định nghiêm ngặt hơn về PFAS được đưa ra trong Kế hoạch quản lý môi trường quốc gia PFAS 3.0 (NEMP 3.0) gần đây.
South East Water đang đóng góp 3 triệu đô la tiền tài trợ và hợp tác với các đối tác khác để thúc đẩy dự án sáng tạo trị giá 11 triệu đô la này nhằm hỗ trợ tương lai bền vững.
Công nghệ đã được thử nghiệm và kiểm tra
RMIT đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế để bảo vệ công nghệ mà các nhà nghiên cứu đã phát triển với sự hợp tác của South East Water, Intelligent Water Networks và Greater Western Water.
RMIT đã chọn Iota làm đối tác thương mại hóa cho PYROCOTM.
Các thử nghiệm mới nhất về công nghệ (Mark-2) tại Nhà máy nước tái chế Melton mở đường cho việc triển khai trên quy mô lớn, tiếp nối hai thử nghiệm thành công trước đó bao gồm việc loại bỏ các tác nhân gây bệnh, PFAS và vi nhựa khỏi chất thải rắn sinh học.
"Đơn vị Mark-2 gần đây đã xử lý chất thải rắn sinh học từ năm công ty cấp nước khác nhau trên khắp nước Úc để tạo ra than sinh học. Ba nguyên liệu chất thải rắn sinh học nữa sẽ được xử lý trong vài tháng tới", Shah cho biết.
Giám đốc điều hành của South East Water, Lara Olsen, cho biết các thử nghiệm PYROCOTM mới nhất và dự án trình diễn sắp tới đại diện cho sự tiến bộ đáng kể của ngành nước về mặt tính bền vững và đổi mới môi trường.
"Chúng tôi đang giải quyết một thách thức quốc gia bằng cách khai thác công nghệ tiên tiến có khả năng tiêu hủy 99,99% PFAS trong bùn thải sinh học", Olsen cho biết.
"Dự án PYROCOTM phản ánh tầm nhìn của chúng tôi về việc đổi mới với mục đích bảo vệ môi trường cho các thế hệ tương lai".
Tổng giám đốc điều hành của Aqua Metro, Manish Pancholi, cho biết tổ chức này tự hào khi dẫn đầu về công nghệ PYROCO.
"Aqua Metro rất vui mừng và tự hào khi được trao tặng khoản tài trợ Dự án Trung tâm nghiên cứu hợp tác (CRC-P), dẫn đầu quá trình thương mại hóa công nghệ PYROCO cùng với RMIT, South East Water, Iota và các đối tác khác".
"Chúng tôi thấy công nghệ này có cơ hội độc đáo để mang lại lợi ích đáng kể về khử cacbon, môi trường và kinh tế tuần hoàn cho ngành nước và có khả năng là các ngành khác, và chúng tôi mong muốn chứng minh PYRO Công nghệ CO ở quy mô lớn", Pancholi nói.
