>> Dung môi CO₂ siêu tới hạn

Từ hồi tháng tư, Dupont đã thông báo kế hoạch xây dựng nhà máy pilot trị giá 40 triệu USD tại Bắc Carolina dùng CO₂ siêu tới hạn làm đung môi cho các phản ứng hoá học trong ngành sản xuất teflon của họ. Nếu công nghệ mới thu được kết quả, công ty sẽ xây dựng nhà máy nữa có chi phí lên tới 235 triệu USD.

Người ta coi công nghệ của Dupont là một thành tựu mới mang tính đột phá, ít nhất là về mặt sản xuất hoá chất.

Chất khí trở thành siêu tới hạn khi được gia nhiệt ở trên nhiệt độ tới hạn - là nhiệt độ mà trên nó thì khí không thể hoá lỏng và  được nén ở áp suất cao. CO₂ đạt trạng thái siêu tới hạn ở nhiệt độ 31,1⁰C và áp suất 73,8 bar. Ở trạng thái này, nó có tính chất của cả chất khí lẫn chất lỏng.

Hiện tượng siêu tới hạn đã được biết tới từ giữa thế kỷ 19, nhưng những ứng dụng trong công nghiệp (dùng làm dung môi chiết) chỉ mới có từ những năm đầu của thập kỷ 1980. Hiện tại có một số công ty đã đưa các xí nghiệp chiết tách dựa trên cơ sở CO₂ siêu tới hạn vào hoạt động (chiết cafein từ cà phê, chiết chất thơm từ hoa hu-blông).

Ỏ các công ty này, CO₂ siêu tới hạn thay thế hoặc đã thay thế các dung môi truyền thống và dùng làm chất chiết tách hoạt chất từ các sản phẩm thiên nhiên.

Thông thường các phương pháp truyền thống đều cần sử dụng tới các dung môi hữu cơ như metylen clorua.

Có tới 60 nhà máy trên khắp thế giới hiện đang sử dụng CO₂ siêu tới hạn để chiết tách và tinh lọc Mười năm trước đây, các sản  phẩm chiết tách và tinh lọc nhờ CO₂ hầu hết chỉ từ cà phê và hu- lông. Còn hiện nay, dược thảo, đặc biệt là các hoá chất chuyên dụng và vitamin đang được chiết bằng CO₂

Trong khi các nhà quan sát ngành công nghiệp đang phấn chấn vì CO₂ có nhiều ứng dụng tách và tinh lọc, thì nhiều người còn khẳng định rằng chất CO₂ siêu tới hạn và lỏng còn có vai trò khác trong việc tổng hợp hoá  chất và lĩnh vực công nghệ cao như sản xuất chất bán dẫn.

Hiện tại, công nghệ sử dụng CO₂ làm dung môi đang thâm nhập vào những lĩnh vực khá bình thường là giặt khô và phun sơn.

Công ty Micell Technologies, thành lập từ năm 1995, đang quảng cáo hệ thống giặt quần áo khô nhờ hỗn hợp của CO₂ dỏng và một chất hoạt động bề mặt đặc biệt sử dụng trong máy giặt hoạt động với áp suất.

De Simone, chủ tịch Công ty Micell tuyên bố rằng, ưu thế cơ bản của hệ thống này là không phải dùng tới pecloetylen, một loại dung môi thường dùng đế tẩy ở các máy giặt khô nhưng lại làm ô nhiễm nước ngầm và gây ung thư cho con người.

Trong hệ thống giặt của Micell, quần áo được xử lý tốt hơn, không phải sấy khô ở nhiệt độ cao (làm pecloetylen bay hơi). Theo một công nghệ khác, người ta sử dụng tia CO₂ lỏng để khuấy đảo quần áo, chứ không dùng rổ quay như trong hệ thống máy của Micell.

Một công ty kỳ cựu về công nghệ sử dụng CO₂ siêu tới hạn là Union Carbide, đã áp dụng công nghệ mới để sản xuất sơn phun và các loại sơn khác từ năm Công nghệ này được phát triển từ những năm 1980, nhằm mục đích hỗ trợ các công ty thực hiện theo quy định phải giảm việc sử dụng dung môi.

Ứng dụng ban đầu là phun sơn lên đồ đạc chi tiết Ô tô, trang thiết bị công nghiệp.

Hiện nay người ta áp dụng công nghệ mới này vào việc phun chất xúc tiến kết dính lên chất dẻo, phun chất hoạt động bề mặt lên vải, phun sơn lên chi tiết máy bay, phủ sôcôla lên bánh v.v...

Việc giảm sử dụng dung môi trở thành vấn đề lớn đối với các công ty sản xuất sơn cho kim loại và chất dẻo. Công nghệ Unicarb có thể thay thế 40-60% các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bằng CO₂.