Khi nhu cầu toàn cầu về năng lượng tái tạo tăng lên, các nhà khoa học liên tục tìm kiếm những cách sáng tạo để xử lý chất thải và chuyển đổi nó thành nhiên liệu có sẵn.Gần đây, nghiên cứu của Giáo sư Zhang đã thu hút sự chú ý của Yan.
Công nghệ này sử dụng sự kết hợp của nước nóng và oxit carbon để loại bỏ quá trình chuyển đổi sinh khối mà theo truyền thống yêu cầu sấy khô.
Hóa lỏng thủy nhiệt là một quá trình nhiệt hóa nhiệt, chuyển đổi sinh khối ướt và các đại phân tử khác thành các sản phẩm giống như dầu mỏ ở nhiệt độ trung bình và áp suất cao.Quá trình này có mật độ năng lượng cực cao, với giá trị nhiệt lượng từ 33,8 đến 36,9 mJ/kg và chứa 5 đến 20% oxy và hóa chất tái tạo.Tùy thuộc vào các điều kiện xử lý khác nhau, nhiên liệu được sản xuất có thể được sử dụng trong máy móc hạng nặng (như động cơ biển và đường sắt) hoặc được nâng cấp để vận chuyển nhiên liệu như diesel, xăng hoặc nhiên liệu máy bay.
Nghiên cứu của Giáo sư Zhang tập trung vào quá trình cụ thể để chuyển đổi phân lợn thành dầu.Ông làm nóng phân lợn và nước đến 275 ° C trong một thùng chứa kín và phản ứng với sự có mặt của các oxit carbon.Nghiên cứu cho thấy ở nhiệt độ này, phân lợn có thể được chuyển đổi thành dầu một cách hiệu quả và nhiệt độ cao trên 335 ° C sẽ làm giảm sản xuất dầu.
"Trong quá trình chuyển đổi, carbon và hydro trong phân lợn được chuyển đổi về mặt hóa học thành các hợp chất kỵ nước, có độ nhớt thấp và độ hòa tan cao."
Trong quá trình hóa lỏng thủy nhiệt, các phân tử chuỗi carbon dài trong sinh khối bị nứt nhiệt và các phân tử oxy được loại bỏ dưới dạng H2O (phản ứng khử nước) và CO2 (phản ứng decarboxyl hóa).Kết quả của những phản ứng này là sản xuất dầu sinh học giàu hydro.
Với sự nhấn mạnh ngày càng tăng vào sự phát triển bền vững, một lợi thế lớn của quá trình hóa lỏng thủy nhiệt là tính trung lập carbon của nó, điều đó có nghĩa là không có khí thải carbon ròng nào được tạo ra khi các nhiên liệu sinh học bị đốt cháy.Các vật liệu thực vật được sử dụng hấp thụ carbon dioxide trong quá trình tăng trưởng, do đó carbon dioxide được giải phóng sau khi đốt cháy gần như hoàn toàn được bù hoàn toàn bởi carbon dioxide được thực vật hấp thụ trong quá trình tăng trưởng, do đó chỉ có 15-18 gram carbon dioxide được giải phóng trên mỗi kilowatt giờ năng lượng .
Nghiên cứu của Giáo sư Zhang không chỉ chứng minh khả năng chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành nhiên liệu hữu ích, mà còn làm tăng sự chú ý đến các công nghệ tương tự.Trong tương lai, thông qua nghiên cứu và phát triển sâu hơn, công nghệ này có thể được quảng bá và áp dụng ở quy mô lớn hơn, thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của năng lượng tái tạo.Khi thế giới phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng năng lượng, chúng ta có thể giúp đỡ nhưng nghĩ về cách sử dụng tốt hơn các tài nguyên trong tay để định hình một tương lai bền vững hơn?