Industriegase: Unsichtbar, aber wichtig für High-Tech
Khí công nghiệp: Vô hình nhưng thiết yếu cho công nghệ cao
This reading was translated and simplified for German learners. The original content belongs to Tia Sang - Nen Tang Kien Tao.
Select a word or phrase to look it up, translate it, highlight it, or add a note.
Reading progress
Paragraph 1/19
Read the German first. Reveal the translation below any paragraph when needed.
Vietnamese translation
Khí công nghiệp là một nguồn nguyên liệu ít được biết đến nhưng không thể thiếu trong y tế, chế biến thực phẩm và đặc biệt là các lĩnh vực công nghệ cao như bán dẫn, điện tử, hàng không và vũ trụ – nơi Việt Nam đang muốn vươn tới.
Vietnamese translation
Giữa cái nóng ở Dung Quất (Quảng Ngãi), những bồn chứa hình trụ và hình cầu, to bằng một tòa nhà 4-5 tầng, đang đứng sừng sững tại nhà máy của công ty Messer (Đức).
Vietnamese translation
Nguyên liệu thô cho nhà máy này không phải dầu mỏ, quặng hay hóa chất đắt tiền, mà là không khí – thứ luôn có sẵn ở khắp mọi nơi.
Vietnamese translation
Nhưng để biến "khí miễn phí" này thành oxy, nitrogen, argon hay vài gam khí hiếm tinh khiết cho sản xuất bán dẫn, nhà máy phải vận hành hệ thống làm lạnh sâu ở nhiệt độ khoảng -175°C. Như một kỹ sư của Messer nói: "Dù nguyên liệu đầu vào cho các nhà máy phân loại khí hoàn toàn miễn phí, quy trình sản xuất lại tiêu tốn rất nhiều điện năng."
Vietnamese translation
Nhà máy này tạo ra một vật liệu gần như vô hình nhưng cực kỳ quan trọng để sản xuất chip, điện thoại di động hay máy bay: khí công nghiệp.
Vietnamese translation
Nhu cầu tăng nhanh
Vietnamese translation
Tại Việt Nam, nhu cầu về khí công nghiệp chủ yếu đến từ ngành ô tô, chế biến thực phẩm, đồ uống và kim loại. Họ ngày càng sử dụng nhiều oxy, nitrogen và argon hơn.
Vietnamese translation
Trong số đó, oxy được dùng phổ biến nhất, chiếm khoảng 40% thị trường khí công nghiệp Việt Nam. Oxy được thổi vào lò thép để oxy hóa các tạp chất như carbon, silic và phốt pho, rút ngắn thời gian nóng chảy và tăng sản lượng thép. Khí này cũng làm tăng nhiệt độ ngọn lửa, giúp cắt và hàn kim loại dày nhanh hơn và sạch hơn. Ngoài ra, các công ty còn dùng oxy trong xử lý nước thải, khử trùng hoặc hỗ trợ các quy trình lên men kiểm soát trong một số dây chuyền thực phẩm, đồ uống.
Vietnamese translation
Nitrogen là một khí trơ, ít phản ứng nên được dùng để bảo vệ, ngăn oxy hóa và hư hại. Ngành chế biến thực phẩm, đồ uống thường bơm nitrogen vào bao bì để kéo dài thời hạn sử dụng và tiêu diệt vi sinh vật. Nitrogen lỏng cũng được dùng để làm đông nhanh thịt, hải sản và trái cây. Trong sản xuất và ngành ô tô, nitrogen được dùng để làm sạch, rửa ống, bảo vệ bề mặt kim loại khi xử lý nhiệt và tạo bầu không khí trơ trong sản xuất linh kiện điện tử và bán dẫn.
Vietnamese translation
Argon cũng là khí trơ nhưng nặng hơn và ổn định hơn. Nó đóng vai trò then chốt trong hàn TIG/MIG, bảo vệ mối hàn khỏi tạp chất, đồng thời được dùng để khuấy và làm sạch thép lỏng, tạo môi trường cực kỳ sạch khi sản xuất chip, màn hình và các linh kiện điện tử nhạy cảm.
Vietnamese translation
Khi các ngành truyền thống phát triển, lĩnh vực sức khỏe và y tế cũng mở rộng, đòi hỏi nguồn cung ổn định các khí công nghiệp y tế như oxy, khí y tế, đinitơ monoxit, nitrogen, carbon dioxide, heli, nitơ monoxit và argon. Các khí này dùng để hỗ trợ hô hấp, cấp cứu, giảm đau, gây mê, làm lạnh mô và hỗ trợ chẩn đoán.
Vietnamese translation
Đặc biệt, đầu tư nước ngoài vào sản xuất và mở rộng các lĩnh vực công nghệ cao như điện tử và bán dẫn đang tạo thêm nhu cầu về các khí hiếm như neon, krypton, xenon, heli và argon.
Vietnamese translation
Các khí này thường được dùng làm môi trường cho khắc laser hoặc bảo vệ tinh thể silic khỏi oxy hóa. Ví dụ, Samsung – tập đoàn điện tử lớn với 6 nhà máy tại Việt Nam – là một trong những khách hàng lớn tiêu thụ khí hiếm để sản xuất màn hình và bán dẫn.
Vietnamese translation
Hiện nay, nhu cầu khí công nghiệp tại Việt Nam đang tăng nhanh cùng với sự mở rộng sản xuất công nghiệp. Theo 6Wresearch, thị trường khí công nghiệp quốc gia sẽ đạt khoảng 152 triệu USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng hàng năm 8,2% đến năm 2032.
Vietnamese translation
Theo số liệu của Cục Hóa chất (Bộ Công Thương) năm 2021, Việt Nam có khoảng 500 doanh nghiệp liên quan đến sản xuất khí công nghiệp. Tuy nhiên, phần lớn chỉ hoạt động trong phân phối, thương mại và đóng chai. Nhà máy sản xuất như Messer thì rất ít. Hiện cả nước chỉ có khoảng 10 đơn vị sản xuất khí công nghiệp.
Vietnamese translation
Tại sao sản xuất khí công nghiệp không đơn giản?
Vietnamese translation
Công việc của một nhà máy phân loại khí nghe có vẻ đơn giản: hút không khí từ môi trường, nén, làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp và tách thành các thành phần riêng lẻ. Nhưng đằng sau quy trình này là một ngành công nghiệp công nghệ cao, đòi hỏi năng lượng lớn và độ chính xác.
Vietnamese translation
Trong không khí (sau khi trừ đi hiđrô), có 78% nitrogen, 21% oxy và 0,9% argon; phần còn lại là một tỷ lệ rất nhỏ carbon dioxide và các khí hiếm như neon, heli, krypton và xenon.
Vietnamese translation
Đối với các nhà máy phân loại khí sử dụng chủ yếu phương pháp chưng cất làm lạnh sâu, như nhà máy của Messer, các kỹ sư cho biết luồng không khí trước tiên được lọc bụi và nén lên khoảng 6 bar, sau đó làm mát sơ bộ và đi qua màng phân tử để loại bỏ nước và carbon dioxide – những thành phần có thể đóng băng và gây sự cố.
