Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển chất xúc tác coban-mangan giúp chuyển khí tổng hợp từ sinh khối thành nhiên liệu hàng không bền vững, với hiệu suất chuyển hóa carbon monoxide đạt gần 83%. Công nghệ này được kỳ vọng mở đường cho sản xuất nhiên liệu xanh quy mô lớn với biên lợi nhuận gộp dự kiến trên 50%.
Nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Cao cấp Thượng Hải thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại chất xúc tác mới nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững (SAF). Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications ngày 11/9/2026.
Công nghệ này sử dụng chất xúc tác coban-mangan kết hợp với vật liệu zeolit Beta đã được xử lý cấu trúc. Chất xúc tác giúp chuyển đổi khí tổng hợp, hỗn hợp chủ yếu gồm carbon monoxide và hydro, thành các hydrocarbon thuộc dải phân tử phù hợp để sản xuất nhiên liệu máy bay.
Khí tổng hợp có thể được tạo ra từ quá trình khí hóa sinh khối gỗ và các nguồn nguyên liệu khác. Nhờ đó, công nghệ mở ra hướng tận dụng nguyên liệu có nguồn gốc sinh học để sản xuất nhiên liệu thay thế dầu hỏa hàng không truyền thống.
Theo kết quả nghiên cứu, chất xúc tác đạt tỷ lệ chuyển hóa carbon monoxide 82,8%, trong khi 67,5% sản phẩm hydrocarbon thuộc dải carbon C8–C16 cần thiết cho nhiên liệu máy bay phản lực. Đây là hai chỉ số quan trọng, bởi thách thức lâu nay của công nghệ tổng hợp Fischer-Tropsch là vừa tăng hiệu suất phản ứng, vừa tạo ra tỷ lệ cao sản phẩm đúng với yêu cầu nhiên liệu.
Trong thử nghiệm mở rộng quy mô, nhóm nghiên cứu tạo chất xúc tác thành các viên rắn để phục vụ quá trình vận hành thực tế. Vật liệu đạt năng suất 5,154 gam hydrocarbon thuộc dải nhiên liệu máy bay trên mỗi gam coban mỗi giờ; gần 79% sản phẩm lỏng thu được nằm trong dải hydrocarbon mục tiêu.
Chất xúc tác cũng cho thấy khả năng hoạt động ổn định và chịu được nguyên liệu khí tổng hợp có hàm lượng carbon dioxide cao. Đặc tính này có ý nghĩa thực tiễn bởi khí tổng hợp từ sinh khối có thể chứa nhiều thành phần khác nhau, khiến quá trình xử lý và tinh chế nguyên liệu trở nên phức tạp.
Trước đó, nhóm nghiên cứu cùng doanh nghiệp đối tác đã hoàn thành thử nghiệm công nghiệp quy mô 1.000 tấn/năm đối với công nghệ tổng hợp phân đoạn nhiên liệu máy bay. Đợt vận hành liên tục 72 giờ vào tháng 6/2025 ghi nhận tỷ lệ chuyển hóa carbon monoxide tổng thể trên 92%, còn tỷ lệ sản phẩm thuộc dải nhiên liệu máy bay đạt khoảng 65%.
Dù vậy, kết quả thử nghiệm và khả năng vận hành ở quy mô công nghiệp bước đầu chưa đồng nghĩa công nghệ đã được triển khai đại trà. Nhóm nghiên cứu vẫn cần tiếp tục kiểm chứng khả năng mở rộng sản xuất chất xúc tác và vận hành thiết bị công nghiệp.
Bên cạnh hiệu suất kỹ thuật, triển vọng kinh tế là yếu tố khiến công nghệ này được chú ý. Theo SCMP, dựa trên mô hình phân tích kinh tế cho nhà máy có công suất 100.000 tấn nhiên liệu mỗi năm, nhóm nghiên cứu ước tính tỷ suất lợi nhuận gộp có thể vượt 50%.
Lợi nhuận kỳ vọng cao có thể thúc đẩy nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) phát triển. Dù ngành hàng không chiếm khoảng 2-3% lượng khí thải carbon toàn cầu, SAF hiện vẫn chiếm chưa đến 1% tổng nhiên liệu máy bay phản lực tiêu thụ.
Rào cản lớn nhất là chi phí sản xuất cao, công nghệ chưa hoàn thiện và nguyên liệu đầu vào đắt đỏ. Vì vậy, doanh nghiệp cần nguồn vốn lớn để thử nghiệm, cải tiến công nghệ và mở rộng sản xuất lên quy mô công nghiệp.
Theo IE
