Language
Country/Area
No result found
ừ phòng thí nghiệm năm 1835 đến ngày nay: Dimethyl ether đang thay đổi tương lai năng lượng của chúng ta như thế nà
Dimethyl ether, với công thức hóa học là CH3OCH3, là một loại khí không màu không chỉ là tiền chất của các hợp chất hữu cơ có ích mà còn là một bình xịt hiện nay có sẵn cho nhiều ứng dụng nhiên liệu khác nhau. Dimethyl ether được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1835 bởi các nhà hóa học người Pháp Jean-Baptiste Dumas và Eugene Périgot, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu hóa học.
Dimethyl ether là loại ete đơn giản nhất và có tiềm năng lớn trong việc thay thế nhiên liệu truyền thống.
Cách sản xuất DME đã thay đổi theo thời gian. Năm 1985, khoảng 50.000 tấn DME được sản xuất ở Tây Âu, chủ yếu từ quá trình tách nước metanol. Phương trình phản ứng cho quá trình này là: 2 CH3OH → (CH3)2O + H2O
Do nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, việc làm thế nào để sản xuất dimethyl ether hiệu quả hơn đã trở thành trọng tâm nghiên cứu. Các nghiên cứu gần đây cũng đề xuất các hệ thống xúc tác kép có thể đồng thời tổng hợp methanol và tách nước trong cùng một đơn vị quy trình, mà không cần phải tách và tinh chế methanol.
Sản xuất từ sinh khối
Dimethyl ether (DME), nhiên liệu sinh học tổng hợp thế hệ thứ hai, có thể được sản xuất từ sinh khối lignocellulose. Vào năm 2030, EU sẽ cân nhắc đưa BioDME vào danh mục nhiên liệu sinh học tiềm năng của mình. Công nghệ này cũng có thể được áp dụng để sản xuất khí sinh học hoặc mê-tan từ chất thải động vật, thực phẩm và nông nghiệp. Công ty Chemrec của Thụy Điển sử dụng công nghệ khí hóa nước đen để sản xuất dimethyl ether tại nhà máy thí điểm BioDME, chứng minh khả năng đa dạng của dimethyl ether trong tương lai.
Dimethyl ether được sản xuất từ sinh khối là một hướng đi quan trọng cho năng lượng bền vững trong tương lai.
Nhiều ứng dụng
Ứng dụng lớn nhất của dimethyl ether là làm nguyên liệu thô để sản xuất chất methyl hóa. Trong quá trình sản xuất dimethyl sulfate, dimethyl ether cần phản ứng với lưu huỳnh trioxide. Với sự tiến bộ của công nghệ, dimethyl ether cũng có thể được chuyển đổi thành axit axetic, cung cấp nhiều lựa chọn tổng hợp hóa học hơn.
Trong phòng thí nghiệm, dimethyl ether được sử dụng như một dung môi và chất chiết xuất ở nhiệt độ thấp, mặc dù điểm sôi thấp (−23 °C) hạn chế việc sử dụng nhưng cũng giúp dễ loại bỏ khỏi hỗn hợp phản ứng. Nó cũng là một thành phần của hỗn hợp khí cho một số súng phun lửa "Map-Pro" nhiệt độ cao, thay thế cho hỗn hợp methylacetylene và propyne truyền thống.
Là chất đẩy cho các sản phẩm dạng xịt, dimethyl ether được sử dụng rộng rãi trong keo xịt tóc, thuốc trừ sâu và một số sản phẩm keo xịt.
Nhiên liệu và chất làm mát
Do nhu cầu về nhiên liệu sạch hơn tăng lên, dimethyl ether đang được xem xét như một giải pháp thay thế tiềm năng cho propan để sử dụng trong gia đình và công nghiệp. Nó thích hợp làm nhiên liệu cho động cơ diesel và tua bin khí và có chỉ số cetane là 55, rất phù hợp để sử dụng trong các động cơ hiện đại. Cấu trúc chuỗi cacbon đơn giản của dimethyl ether khiến nó tạo ra lượng khí thải dạng hạt cực thấp khi đốt cháy.
Trong cuộc thi Shell Eco Marathon tại Châu Âu, một chiếc xe sử dụng 100% DME đã lập kỷ lục mới với thành tích xuất sắc là 589 km/lít.
Dimethyl ether cũng được coi là chất làm mát và điều đáng chú ý là nó là chất làm mát đầu tiên và lịch sử ứng dụng của nó có thể bắt nguồn từ năm 1876, khi một thiết bị làm lạnh do kỹ sư người Pháp Charles Tellier thiết kế đã được sử dụng thành công. Cung cấp nhiệt độ cực thấp khả năng bảo quản của tàu buôn.
Bảo mật và triển vọng tương lai
Mặc dù dimethyl ether tương đối không độc hại nhưng tính dễ cháy cao của nó đòi hỏi phải đặc biệt cẩn thận khi sử dụng. Năm 1948, một vụ nổ lớn tại một nhà máy hóa chất của Đức do rò rỉ dimethyl ether đã giết chết 200 người, nêu bật những nguy cơ tiềm ẩn khi xử lý hóa chất này.
Là nguồn năng lượng thay thế cho tương lai, sự phát triển của DME không chỉ liên quan chặt chẽ đến tính bền vững của môi trường mà còn ảnh hưởng đến chiến lược năng lượng của chúng ta.
Khi nhu cầu năng lượng tái tạo toàn cầu tiếp tục tăng, liệu dimethyl ether có thể trở thành thành phần quan trọng của tương lai năng lượng hay không?
