Nhiên liệu từ rong biển

16 chiếc bình chứa chất lỏng màu xanh lá cây trong phòng thí nghiệm của giáo sư Roger Ruan thuộc Đại học Minnesota Mỹ, là một minh chứng cho trào lưu bùng nổ nghiên cứu năng lượng tái sinh. Được tái cấp kinh phí trong bối cảnh giá dầu thô trên thị trường thế giới có lúc suýt vượt ngưỡng 100 USD/thùng, Ruan và rất nhiều đồng nghiệp trên khắp thế giới đang chạy đua điều chế tảo biển thành nguồn năng lượng có tiềm năng thương mại hóa.

Một số loại tảo có hàm lượng dầu đạt đến 50%, và loại dầu này có thể được điều chế thành dầu diesel sinh học hoặc nhiên liệu máy bay. Thách thức lớn nhất hiện nay là cắt giảm chi phí sản xuất mà theo ước tính của Bộ Quốc phòng Mỹ lên đến 20 USD cho mỗi gallon (3,7 lít). Jennifer Holmgren – giám đốc phụ trách bộ phận nghiên cứu nhiên liệu tái sinh thuộc tập đoàn Honeywell International cho rằng mức chi phí hợp lý là dưới 2 USD/gallon.

Hiện nay, giới nghiên cứu đang suy tính phương thức để trồng đủ và đúng giống tảo cũng như phương pháp chiết xuất dầu một cách hiệu quả nhất. Hai năm trở lại đây, các nhóm nghiên cứu liên tục được các tập đoàn dầu khí, công ty tài chính và chính phủ nhiều nước “bơm” kinh phí với mức đáng kể.

Cách đây 1 thập niên, Chính phủ Mỹ đã ngưng dự án nghiên cứu tảo biển nhưng từ đó đến nay, thế giới chứng kiến sự tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ cũng như thực trạng giá dầu liên tục leo thang. Và cuối tháng 10 vừa qua, phòng thí nghiệm của Bộ Năng lượng Mỹ thông báo dự án hợp tác với tập đoàn năng lượng Chevron lớn thứ hai của Mỹ để tìm kiếm các giống tảo có khả năng sinh dầu tốt hơn.

Năm ngoái, một công ty ở New Zealand đã trình diễn chiếc Range Rover chạy bằng hỗn hợp diesel sinh học được điều chế từ tảo biển. Tuy nhiên, các nhà chuyên môn cho rằng phải chờ thêm vài năm nữa mới có thể thương mại hóa nhiên liệu từ rong biển.

Giáo sư Roger Ruan thuộc Đại học Minnesota (Ảnh: The New York Times)

Quy trình chuyển hóa dầu tảo thành dầu diesel sinh học tương tự như quá trình điều chế dầu thực vật thành dầu diesel sinh học, nhưng chi phí sản xuất cao hơn. Nếu giải quyết được bài toán chi phí thì tảo sẽ là nguồn nguyên liệu ưu việt bởi so với các loại cây lấy dầu khác, tảo có thời gian tăng trưởng ngắn hơn nhiều và không chiếm diện tích đất trồng. Giáo sư Ruan cho biết với 0,4 ha bắp, mỗi năm ông có thể cho ra khoảng 76 lít dầu trong khi 0,4 ha tảo cho ra tới gần 57.000 lít dầu.

Nông trại trồng tảo có thể được lập ở bất cứ nơi đâu và không đòi hỏi phải chuyển đổi đất nông nghiệp. Ngoài nước biển, loại thực vật này còn có thể ăn các chất ô nhiễm từ nước thải và nhà máy điện. Ở Đại học Minnesota, Roger Ruan và đồng nghiệp đang nghiên cứu các phương pháp trồng tảo với qui mô lớn cũng như tính toán cách tận dụng cặn bã sau khi rút hết thành phần dầu trong tảo. Do tảo có khả năng hút khí carbon dioxide (CO2) cao nên các nhà nghiên cứu đang hướng đến việc trồng tảo trong hệ thống nước thải ở các nhà máy vốn dồi dào các hóa chất gây ô nhiễm nguồn nước nhưng có thể dùng làm phân bón cho các nông trại tảo.

V.T