Nhóm nghiên cứu Huỳnh Liên Hương, Hồ Quốc Phong, Nguyễn Thị Nhiễn và Ðỗ Thị Hồng Phương, Trường đại học Cần Thơ, đã nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ bùn thải trong điều kiện methanol - nước cận tới hạn. Do phản ứng được thực hiện trong điều kiện này, không cần phải sử dụng xúc tác nên quy trình tổng hợp rất đơn giản và không gây ô nhiễm môi trường so với sử dụng xúc tác.

Phương pháp này được đánh giá là có thể khắc phục được các nhược điểm của phương pháp truyền thống sử dụng xúc tác. Trong điều kiện siêu tới hạn, sự chuyển hóa biodiesel có thể đạt trên 95% chỉ trong vòng vài phút mà không cần phải có sự hiện diện của bất kỳ chất xúc tác nào. Tuy nhiên, để đảm bảo cho phản ứng xảy ra trong điều kiện siêu tới hạn cần phải tiến hành phản ứng ở nhiệt độ và áp suất khá cao. Ðây chính là hạn chế lớn nhất của phương pháp siêu tới hạn: chi phí cho xây dựng thiết bị và vận hành là khá cao. Việc sử dụng thêm chất đồng dung môi hoặc lượng nhỏ xúc tác trên nền zirconia cũng chỉ làm giảm phần nào nhiệt độ và áp suất phản ứng.

Nước cận tới hạn là nước sôi ở trạng thái lỏng. Kỹ thuật sử dụng nước cận tới hạn trong trích ly, thủy phân hoặc oxy hóa các hợp chất hữu cơ đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học, bởi tính kinh tế và tính môi trường. Ðặc biệt gần đây, nước cận tới hạn được sử dụng trong các phản ứng với vai trò như là xúc tác acid - base, điển hình là phản ứng thủy phân và chuyển hóa sinh khối thành các hợp chất quan trọng. Dựa trên cơ sở "nước cận tới hạn có khả năng xúc tác các phản ứng tương tự như xúc tác acid và base", nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng tận dụng nước có sẵn trong nguyên liệu (độ ẩm nguyên liệu) để xúc tác cho quá trình tổng hợp biodiesel thông qua việc đảm bảo phản ứng được trong điều kiện cận tới hạn của methanol và nước. Bùn thải từ các nhà máy chế biến thủy sản được lựa chọn làm nguồn nguyên liệu cho quá trình tổng hợp biodiesel.

Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất chuyển hóa biodisel đạt được khá cao (90,46%) khi tiến hành phản ứng trong điều kiện cận tới hạn ở nhiệt độ và thời gian xác định. Do phản ứng được thực hiện trong điều kiện cận tới hạn, không cần phải sử dụng xúc tác nên quy trình tổng hợp rất đơn giản và không gây ô nhiễm môi trường so với khi sử dụng xúc tác. Ngoài ra, trong điều kiện cận tới hạn, nước đóng vai trò như là xúc tác nên việc loại trừ nước trong nguyên liệu là không cần thiết. Phương pháp cận tới hạn được đánh giá là có tiềm năng áp dụng cho các nguồn nguyên liệu chất lượng thấp, có hàm lượng acid béo và nước cao.

Nguồn: Khoa học phổ thông