Chương 25: Than Chì Vỏ Trấu

Thuộc tiểu thuyết Toàn Cầu Công Nghệ: Thao Túng Kỷ Nguyên

Tác giả: · Thể loại: Đô Thị · Đăng ngày · 1632 từ · khoảng 8 phút đọc

22 giờ đêm ngày thứ 135, tiếng chuông điện thoại bàn réo lên từng hồi dồn dập trong phòng thí nghiệm vật liệu Amata.

"Toàn bộ bốn mươi container than chì điện cực của chúng ta đã bị hải quan cảng Singapore giữ lại vô thời hạn!"

Giọng Hoàng Tuấn vang lên qua ống nghe đầy căng thẳng.

Bên ngoài cửa sổ phòng lab, cơn mưa đêm Biên Hòa trút nước xối xả xuống những mái tôn nhà xưởng. Trên chiếc bàn thí nghiệm dài bốn mét ngổn ngang các cốc đong thủy tinh và mẫu bột khoáng, Nam kẹp ống nghe vào tai, mắt vẫn dán chặt vào màn hình máy tính nối với kính hiển vi điện tử quét SEM.

"Lý do họ đưa ra là gì?" Nam hỏi, giọng điềm tĩnh.

"Liên minh Công nghệ Titan vừa áp đặt quy chế kiểm soát xuất khẩu khoáng sản chiến lược." Hoàng Tuấn thở dài. "Họ viện cớ kiểm tra nguồn gốc hàng hóa phục vụ lưỡng dụng để đình chỉ mọi lô hàng than chì nhân tạo và graphite tự nhiên xuất khẩu về cảng Cát Lái. Kho nguyên liệu dự trữ tại xưởng Amata chỉ còn đủ chạy trong đúng bảy ngày nữa. Sau bảy ngày, máy tráng phủ cực âm sẽ phải dừng hoạt động!"

Lê Vân đứng bên cạnh tủ hút khí độc, hai bàn tay nắm chặt tà áo blouse trắng. Cô bước lại gần bàn làm việc, giọng trầm xuống:

"Giá than chì điện cực trên thị trường chợ đen đã bị đầu cơ đẩy lên gấp năm lần, nhưng dù có tiền cũng không ai dám bán cho chúng ta. Họ muốn dùng đòn thắt van nguyên liệu thô này để làm đình trệ hợp đồng mười nghìn pack pin mà chúng ta vừa ký với E-Motion."

"Họ nghĩ rằng nếu không có mỏ khoáng sản của họ, dây chuyền Việt Nam sẽ phải tắt máy." Nam gác máy điện thoại xuống, ánh mắt nhìn thẳng vào chiếc bao tải dứa thô sơ đặt ở góc phòng thí nghiệm.

Đó là một bao tải đựng đầy vỏ trấu vàng ươm được chuyển từ một nhà máy xay xát lúa gạo ở huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang về từ chiều qua.

Lê Vân ngước nhìn Nam, đôi mắt tò mò:

"Anh định dùng vỏ trấu để tổng hợp vật liệu carbon dẫn điện?"

"Tại sao lại không?" Nam bước lại gần, cúi người bốc một nắm vỏ trấu khô đưa lên lòng bàn tay. "Đồng bằng sông Cửu Long thải ra hàng triệu tấn vỏ trấu mỗi năm. Người ta đốt bỏ ngoài đồng hoặc đổ xuống kênh rạch làm tắc nghẽn dòng nước. Nhưng dưới góc nhìn hóa học chất rắn, vỏ trấu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất quý: Nó chứa hai mươi phần trăm oxit silic vô định hình và tám mươi phần trăm hợp chất hữu cơ lignin, cellulose đan xen thành các mạng ống xốp vi mô."

Lê Vân chăm chú quan sát nắm vỏ trấu trong tay Nam, gật đầu phân tích:

"Cấu trúc lỗ xốp tự nhiên của cellulose khi được nhiệt phân sẽ tạo ra mạng khung carbon tổ ong có diện tích tiếp xúc rất lớn. Nhưng còn lượng oxit silic thì xử lý ra sao? Hợp chất này vốn cách điện, nếu không loại bỏ, dòng dẫn của bột carbon sẽ sụt giảm mạnh."

"Chúng ta sẽ tách riêng thành hai sản phẩm hữu ích." Nam mỉm cười, bắt đầu xắn tay áo bảo hộ. "Trước tiên, ngâm chiết kiềm bằng dung dịch Natri Hydroxit một mol để chuyển toàn bộ oxit silic thành dung dịch Natri Silicat lỏng. Lượng thủy tinh lỏng này cho phản ứng với axit sulfuric sẽ thu được bột nano-silica siêu mịn độ sạch chín mươi chín phẩy chín phần trăm — nguyên liệu dùng cho ngành cao su và đúc wafer bán dẫn sau này."

Lê Vân mỉm cười tán thành:

"Còn phần bã hữu cơ không tan chính là khung carbon rỗng xốp tự nhiên. Sau đó chúng ta tẩm chất xúc tác muối sắt và đưa vào lò nhiệt phân."

"Bắt tay vào việc ngay thôi." Nam nói.

Hai người phối hợp nhịp nhàng giữa màn đêm yên tĩnh. Tiếng máy khuấy từ rù rù hòa lẫn tiếng nước rửa mẫu róc rách.

Lê Vân đổ năm kilôgam vỏ trấu đã nghiền mịn vào bình phản ứng thủy tinh dung tích hai mươi lít, rót dòng dung dịch kiềm ấm vào khuấy đều. Dưới tác động nhiệt và kiềm, dung dịch chuyển dần sang màu nâu cánh gián. Sau hai giờ phản ứng và lọc chân không qua màng gốm, lớp bã hữu cơ màu đen xám được rửa sạch bằng nước cất ba lần cho tới khi độ pH đạt mức trung tính.

Nam bật hệ thống sấy chân không, hong khô mẩu bột xốp rồi tẩm đều dung dịch muối sắt Nitrat nồng độ năm phần trăm làm chất xúc tác định hướng mầm tinh thể.

Đến 3 giờ sáng, mẻ bột xốp khô được nạp vào chén nung thạch anh chịu nhiệt.

Nam kéo chiếc cần gạt của lò nung hình ống cao tần, đẩy chén nung vào sâu trong tâm lò.

Anh vặn van bình khí nén, xả khí trơ Argon với lưu lượng năm trăm mililít một phút để đẩy sạch toàn bộ oxy trong buồng nung, sau đó mở van cấp khí methane CH4 với tỷ lệ một phần mười.

"Cài đặt nhiệt độ chín trăm độ C, gia nhiệt mười độ một phút." Nam dặn.

Lò nung bắt đầu phát sáng. Ánh sáng vàng cam rồi chuyển dần sang sắc đỏ sẫm qua ô kính quan sát bằng thạch anh. Dưới nhiệt độ chín trăm độ C và xúc tác hạt sắt nano, các chuỗi hydro-carbon hữu cơ phân rã, các nguyên tử carbon tự sắp xếp lại thành từng lớp màng sáu cạnh graphene mỏng bám phủ trên bề mặt xốp.

Khi đồng hồ điểm 6 giờ sáng, chu trình làm nguội hoàn tất.

Nam mở nắp lò ủ, dùng kẹp kim loại dài nửa mét gắp chén nung thạch anh ra ngoài.

Bên trong chén nung là một khối bột màu đen tuyền mịn màng, ánh lên sắc xám bạc dưới ánh đèn huỳnh quang.

Lê Vân lấy một lượng mẫu đưa vào buồng đo của kính hiển vi điện tử quét SEM và máy nhiễu xạ tia X.

Màn hình máy tính nhảy ra đồ thị phổ Raman: Hai đỉnh phổ đặc trưng G và 2D của Graphene hiện lên rõ nét, tỷ lệ cường độ cho thấy đây là màng Graphene đa lớp có cấu trúc mạng tinh thể đồng đều.

"Diện tích bề mặt riêng đo được một nghìn hai trăm mét vuông trên mỗi gam." Lê Vân reo lên, quay sang nhìn Nam. "Độ dẫn điện cao hơn than chì tự nhiên mười tám phần trăm. Chi phí vỏ trấu cộng hóa chất chỉ tốn chưa đầy năm mươi nghìn đồng cho một kilôgam, rẻ hơn rất nhiều so với than chì nhập khẩu!"

Đúng lúc đó, tiếng bước chân vội vã vang lên ngoài hành lang. Hoàng Tuấn vừa lái xe từ Sài Gòn xuống tới nơi, chiếc áo sơ mi ướt đẫm nước mưa:

"Tình hình thế nào rồi Nam? Tôi vừa liên hệ thêm hai công ty vận tải biển ở Hải Phòng nhưng họ đều lắc đầu trước lệnh cấm của đối tác ngoại!"

Nam đón lấy cốc nước đưa cho bạn thân, rồi chỉ tay vào đĩa đựng mẫu bột đen mịn trên bàn:

"Cậu nhìn đi. Chúng ta không cần phụ thuộc vào container nào từ Singapore nữa."

Hoàng Tuấn ngỡ ngàng cúi xuống nhìn đĩa bột:

"Đây là... than chì nhân tạo sao?"

"Là màng Graphene tổng hợp từ vỏ trấu An Giang." Lê Vân mỉm cười giải thích. "Một tấn vỏ trấu cho ra hơn một trăm kilôgam graphene chất lượng cao và ba trăm kilôgam nano-silica. Nguồn nguyên liệu trong nước thừa sức cấp cho mười nhà máy Amata chạy suốt cả năm."

Hoàng Tuấn thở phào nhẹ nhõm, nụ cười rạng rỡ trở lại trên gương mặt:

"Trời ơi! Vậy là đòn bóp nghẹt của Liên minh Titan hoàn toàn phá sản rồi!"

Trong túi áo Nam, Quả cầu AI Khởi Nguyên (Origin Core) khẽ phát ra một xung năng lượng ấm áp:

`[Đột phá công nghệ tổng hợp Graphene đa lớp từ phế phụ phẩm nông nghiệp]` `[Tự chủ nguồn vật liệu điện cực âm, bẻ gãy đòn phong tỏa của Liên minh Titan]` `[Thu nhận Điểm Ảnh Hưởng Công Nghệ: +400 điểm]` `[Tổng tích lũy hiện tại: 3.800 / 5.000 điểm Cấp 2]` `[Mở khóa cơ sở dữ liệu: Dây chuyền Tự động hóa Robot Lắp ghép & Căn chỉnh Cơ khí Vi sai]`

Những bản vẽ thiết kế lò nhiệt phân liên tục quy mô công nghiệp mười tấn một ngày và sơ đồ cải tiến cánh tay robot hàn laser Fanuc mở toang trong trí óc Nam.

Bình minh rạng sáng ngoài khung cửa sổ phòng lab.

Nam cầm chiếc thìa thép gạt cẩn thận khối bột graphene đen nhánh vào lọ thủy tinh có nắp vặn đệm teflon.

Anh siết chặt nắp lọ lại bằng một tiếng tách dứt khoát, cầm bút dạ viết lên nhãn lọ dòng chữ nắn nót: *Mẫu Graphene Vỏ Trấu Lô 01 — Khởi Nguyên Amata*.

"Sáng nay Tuấn cho người liên hệ các nhà máy xay xát lúa gạo miền Tây thu mua ngay năm trăm tấn vỏ trấu." Nam quay sang dặn dò. "Còn Vân cùng tôi bắt đầu lắp ráp lò nhiệt phân công nghiệp ở phân xưởng hai."