NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ VẬT LIỆU & NHIÊN LIỆU TÁI TẠO MỚI ĐÃ VÀ ĐANG NGHIÊN CỨU TẠI VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU ỨNG DỤNG TRONG GIAI ĐOẠN 2001-2010 I. BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT VIỆT NAM: 1. Nguyên liệu: Sử dụng tất cả các loại hạt có dầu của cây công nghiệp, cây ăn trái, cây thân thảo, cây cho tinh dầu có hạt. 2. Công nghệ: Đã hoàn thiện công nghệ sản xuất ở qui mô 100kg/ ngày. 3. Kết quả: Đã nghiệm thu cấp Viện KH&CN VN 12/2008. 4. Ứng dụng: Thử ứng dụng cho xe ô tô, máy phát điện, xe máy với kết quả tốt. Đã nghiên cứu thành phần khí thải và công bố 2 bài báo trên tạp chí KHCN, một bài đã đăng, một bài chưa dăng. ( Đang chờ cơ hội để sản xuất ở qui mô lớn hơn) II. PHỤ GIA CHO NHIÊN LIỆU TỪ THỰC VẬT 1. Nguyên liệu: Các hợp chất chiết xuất từ khâu sản xuất dầu nguyên liệu cho công đoạn sản xuất BIODIESEL.( Sản phẩm phụ) 2. Công nghệ: Đã tiến hành cô lập được một số chất. 3. Kết quả: - Tăng chỉ số CETAN cho diesel dầu mỏ từ 52( Diesel thương phẩm, bán trên thị trường) lên 63. - Đối với BIODIESEL, tăng chỉ số CETAN từ 51 lên 55 ( B100). - Tăng thời gian ổn định oxy hóa: từ 0,49 lên 20 h 4. Ứng dụng. Đang tiếp tục thử nghiệm. Dự kiến đến hết năm 2011 sẽ xong. PHỤ GIA TĂNG CHỈ SỐ CETAN CHO DIESEL Đối với diesel thương phẩm Đối với Biodiesel B-100 PHỤ GIA TĂNG CHỈ SỐ CETAN CHO BIODIESEL B100 PHỤ GIA STIGMAD Bio : OSI 0 Biodiesel chuẩn không có phụ gia 0,49 h 1 Biodiesel chuẩn + 0.05% TL STIGMAD Bio 8,10 h 2 Biodiesel chuẩn + 0.10% TL STIGMAD Bio 9.33 h 3 Biodiesel chuẩn + 0.30% TL STIGMAD Bio Trên 20h Đã đăng ký 02 giải pháp hữu ích về phụ gia. III. THUỐC TRỪ SÂU TỪ CÁC CHẤT CÓ HTSH.TỪ THỰC VẬT: 1. Nguyên liệu: - Sản phẩm phụ của BIODIESEL, một số chất khác - Sản phẩm tổng hợp từ NANO oxit kim loại - Sản phẩm visinh ( tự lên men) 2. Công nghệ: Ổn định 3. Kết quả: Tạo ra sản phẩm thuốc trừ sâu sinh học, Phân bón cây 4 chức năng ( trừ sâu, tăng khả năng quang hợp, tăng oxy trong đất, tăng số lượng rễ cây) - Đã thử nghiệm cho hành, cỏ sân gon đạt kết quả tốt. - Thuốc trừ sâu sinh học diệt bọ đậu đen (Đề tài cấp tỉnh BD) ,KQ tốt 4. Ứng dụng: Đang tìm đối tác để triển khai sản xuất theo yêu cầu của UBND tỉnh Bình dương. IV. BIOPOLYMER PHÂN HỦY SINH HỌC TỪ THỰC VẬT: 1. Nguyên liệu: Các loại tinh bột và phế thải nông nghiệp, thủy sản. 2. Công nghệ: Ổn định. 3. Kết quả: - Chất dẻo phân hủy sinh học.( sản phẩm) - Màng giữ hoa quả tươi lâu - Phân NPK có độ hấp thụ và giữ nước 600 lần so với trọng lượng nó, nhả chậm NPK theo thời gian mong muốn. 4. Ứng dụng: Đã đăng ký nhãn hiệu hang hóa VINAPOL ® và các loại màng: - Màng Vinapol ® PL-AW- Dùng để bọc phân vô cơ, phân visinh. - Màng Vinapol ® FfS- Dùng làm bầu ươm cây tự phân hủy. - Màng Vinapol ® FfF- Dùng để bọc trái cây khi vận chuyển hay xuất khẩu mà không cần tẩm hóa chất bên ngoài. NPK ngoài thị trường vừa gặp nước NPK sau 5 phút ngâm nước Viên phân NPK bọc PLM vừa cho vào nước Viên phân NPK bọc PLM sau 7 ngày. Ví dụ ứng dụng phân NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW . Hình ảnh được chụp cách mỗi 10 ngày sau khi cây bắt đầu nảy mầm đến lúc kết thúc thí nghiệm ( 50 ngày sau đó). Kết quả được trình bày ở hình 2 sau. Hình 2 Sự phát triển của các cây ớt bón phân NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW (M1) và (M2) và không bọc Polyme Vinapol ® PL/AW(M3) Thời gian sau nảy Mẫu NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW (M1) NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW (M2) NPK Không bọc polyme (M3) 10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày Quan sát cho thấy các cây ớt được bón bằng phân (M1), (M2) phát triển đồng đều và tốt hơn hẳn phân NPK thị trường không bọc Polyme Vinapol ® PL/AW. Các mẫu cây sử dụng NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW sở dĩ có sự phát triển vượt trội này là do khả năng nhả chậm rất tốt của phân NPK được bọc bằng Polyme Vinapol ® PL/AW. Phân NPKtt rửa trôi rất nhanh, kéo theo việc rửa trôi đất. Cây chỉ phát triển tốt trong thời gian còn phân và muốn cây tiếp tục phát triển sẽ phải bón phân nhiều lần (đối với cây ớt ta phải bón thúc 4 lần trong thời kỳ sinh trưởng của cây). Lượng phân bị rửa trôi khá lớn nên dẫn đến việc hao hụt, gây tốn kém chi phí. Phân NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW có thời gian nhả chậm khá dài. Nếu ngâm trong nước sau hơn 7 ngày mới tan hết. Còn nếu dùng bón cây thì sau 1 tháng phân vẫn còn. Do đó không cần bón nhiêu lần, tiết kiệm chi phí, tránh hao hụt, lãng phí, an toàn với môi trường. NPKtt sau 10 ngày NPKtt sau 20 ngày đã rửa trôi hoàn toàn NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW sau 10 ngày NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW sau 20 ngày vẫn còn Hình 3. Khảo sát quá trình rửa trôi của NPKtt và NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW Ngoài chiều cao và bề dày thân phát triển hơn hẳn cây ớt bón NPKtt, cây ớt bón NPK bọc Polyme Vinapol ® PL/AW còn phát triển rất đồng đều, lá cây có màu sắc rất tươi và sum suê hơn, không thấy xuất hiện các bệnh lý và hiện tượng vàng lá trong thời gian thí nghiệm. Ví dụ ứng dụng màng Polyme Vinapol ® FfF . 1 2 3 4 5 Hình 1: (1)Cà chua mới hái, (2)Cà chua bọc Vinapol ® -FfF sau 1 tuần, (3)Cà chua bọc giấy báo sau 1 tuần, (4)Cà chua bọc PE thị trường sau 1 tuần, (5)Cà chua để ngoài không khí sau 1 tuần, - Bằng cảm quan về màu sắc của vỏ ngoài, cà chua bọc bằng màng phân hủy sinh học giữ được khá lâu so với bọc bằng giấy báo , để ngoài không khí, và bọc bằng màng nylon thị trường. Màu đỏ của quả cà chua sau một tuần vẫn tươi nguyên so với các quả cà chua đối chứng và các quả cà chua bọc bằng các vật liệu khác. - Quả cà chua bọc bằng màng nylon thị trường cho màu sắc chuyển sang sậm hơn, sau 15 ngày vỏ cà chua khô dần dẫn đến nứt ra và hư. Trong khi đó, cà bọc bằng màng phân hủy sinh học không có hiện tượng nứt và hư sau 15 ngày. - Kết quả phân tích thành phần vitamin và nước cho thấy cà chua khi bọc Vinapol ® -FfF không thay đổi so với ban đầu. Ví dụ ứng dụng màng Polyme Vinapol ® FfS làm bầu ươm cây . Hình ảnh được chụp cách mỗi 10 ngày sau khi cây bắt đầu nảy mầm đến lúc kết thúc thí nghiệm ( 50 ngày sau đó). Kết quả được trình bày ở hình 4.8. Hình ảnh phát triển của các cây ớt có bầu ươm Vinapol ® FfS và không có bầu ươm. Thời gian sau khi Mẫu Không có màng Vinapol ® FfS PE 10 ngày 20 ngày 30 ngày 40 ngày - Quan sát cho thấy các cây ớt bọc bằng bầu ươm làm từ Polymer phân hùy sinh học phát triển bình thường và một số cây phát triển tốt hơn cây ớt bọc bằng bao nylon thị trường và cây không bọc. Đối với bầu ươm cây có Vinapol ® FfS , sau 5-10 ngày màng có hiện tượng co rút và xuất hiện mốc trắng. Phân hủy hoàn toàn sau 50 ngày. - Chiều cao bề dày thân các mẫu cây sau 20 ngày và 40 ngày nảy mầm. Mẫu Thời gian Chiều cao (cm) Bề dày thân (cm) Không màng Vinapol ® FfS PE Không màng Vinapol ® FfS PE 20 ngày 8.4 10.8 6.4 1.3 1.4 1.1 40 ngày 13.8 20.8 9.8 1.7 2.1 1.4 V. XUC TÁC NANO KIM LOẠI: 1. Nguyên liệu: Oxit kim loại và muối kim loại 2. Công nghệ: Đã có công nghệ của tác giả ( chưa công bố) 3. Kết quả: - Nano cho thuốc trừ sâu và tổng hợp hữu cơ. - Nano Oxit kim loại cho công nghiệp và Xúc tác ( số lượng lớn): nano CuO, ZnO, PbO, NiO… 4. Ứng dụng: Ứng dụng cho sản phẩm ở mục III và Tổng hợp hữu cơ. CuO/C ở vùng 500nn PbO/C ở vùng 500 nn ZnO/C ở vùng 500nn VI. NHIÊN LIỆU HYDRO TỪ NƯỚC 1. Nguyên liệu:Nước 2. Công nghệ: Xúc tác kim loại ở mục V, hợp kim tự chế tạo 3. Kết quả: - Đã phát sinh hydro và oxy từ nước trong điều kiện thường. - Đang nghiên cứu khống chế phản ứng tạo Hydro và thời gian sống của xúc tác. 4. Ứng dụng: Cho nhiên liệu, đang tiếp tục nghiên cứu. VII. NHIÊN LIỆU TỪ CO2 VÀ NƯỚC. 1. Nguyên liệu: Khí CO2 và Nước 2. Công nghệ: Đã có công nghệ của tác giả ( Đang thử và chưa công bố) 3. Kết quả: Khí metan (CH4, H2CO3) và Oxy ( Đang tiếp tục nghiên cứu) 4. Ứng dụng: Làm nhiên liệu lỏng. [...]...VIII NHIÊN LIỆU TỪ BIOMASS: 1 Nguyên liệu: Cành, nhánh, lá, rơm, rạ, mạt cưa 2 Công nghệ: Chuyển hóa thành xenlulozo thô và Lignin, sau đó cracking trên hệ xúc tác oxit kim loại có cấu trúc nano ( mục V) 3 Kết quả: nhận được propionlic axit, axit axetic, etanol 4 Ứng dụng: Nhiên liệu lỏng . NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ VẬT LIỆU & NHIÊN LIỆU TÁI TẠO MỚI ĐÃ VÀ ĐANG NGHIÊN CỨU TẠI VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU ỨNG DỤNG TRONG GIAI ĐOẠN 2001-2010 I. BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT VIỆT NAM: 1. Nguyên liệu: . NHIÊN LIỆU TỪ CO2 VÀ NƯỚC. 1. Nguyên liệu: Khí CO2 và Nước 2. Công nghệ: Đã có công nghệ của tác giả ( Đang thử và chưa công bố) 3. Kết quả: Khí metan (CH4, H2CO3) và Oxy ( Đang tiếp tục nghiên cứu) 4 - Đã phát sinh hydro và oxy từ nước trong điều kiện thường. - Đang nghiên cứu khống chế phản ứng tạo Hydro và thời gian sống của xúc tác. 4. Ứng dụng: Cho nhiên liệu, đang tiếp tục nghiên cứu. VII.