Sản xuất nhiên liệu từ “phế phẩm” cây ngô

Trần Biên 13/04/2015 11:12

ANTĐ - Mới đây, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Virginia (Mỹ) đã phát triển thành công quy trình sản xuất tạo ra nhiên liệu hydro bằng cách sử dụng phương pháp sinh học làm giảm đáng kể thời gian và tiền bạc để sản xuất nhiên liệu không phát thải. Điều đặc biệt, nguyên liệu dùng để xử lý thành nhiên liệu này rất quen thuộc, đó chính là thân, vỏ bắp và lõi cây ngô.

Nguồn cung cấp từ địa phương

Không giống như các phương pháp sản xuất nhiên liệu hydro khác dựa trên các loại đường chế biến cao, các nhà khoa học Mỹ đã sử dụng sinh khối bẩn từ vỏ, lõi và thân cây ngô để tạo ra loại nhiên liệu trên.

Trong quá trình nghiên cứu, Tiến sĩ Joe Rollin và Giáo sư Percival Zhang đã áp dụng nhiều giải thuật di truyền và biểu thức toán học phức tạp để phân tích từng bước của quá trình enzyme phân hủy vỏ bắp, lõi và thân cây ngô thành hydro và carbon dioxide.

Các nhà khoa học cũng khẳng định, hệ thống xử lý trên sử dụng cả 2 loại đường glucose và xylose cùng một lúc, làm tăng tỷ lệ hydro được giải phóng ở ngay thời điểm đó. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng, đối với chuyển đổi sinh học thông thường thì 2 loại đường này chỉ có thể được sử dụng tuần tự. Hệ thống xử lý trên có thể tăng tốc độ phản ứng gấp 3 lần, nhưng trong khi điều kiện để đáp ứng cho công việc nghiên cứu chỉ tương đương với 1 trạm xăng bình thường và nhỏ hơn các cơ sở sản xuất nhiên liệu hydro hiện nay.

Sản xuất nhiên liệu từ “phế phẩm” cây ngô ảnh 1

Tiến sỹ Joe Rollin (trái) và Giáo sư Percival Zhang

Năm 2014, Bộ Năng lượng Mỹ đã tài trợ hơn 1 tỷ USD để hỗ trợ các nhà khoa học và nông dân cùng nhau nghiên cứu và cung cấp nguyên liệu cho công trình phát triển nhiên liệu xanh từ cellulose, trong đó có việc tận dụng từ những “phế phẩm” của cây ngô. Bộ này cho biết, nếu giải được bài toán về vấn đề tạo ra nhiên liệu xanh từ cây ngô sẽ đồng nghĩa với việc tiết kiệm được cho nền kinh tế và đặc biệt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính hiện nay trên toàn cầu.

Nền kinh tế “hydro”

Theo nhóm nghiên cứu, các nhà máy chế biến các sản phẩm từ ngô trên thế giới hiện nay đều có thể tự tạo nhiên liệu phục vụ cho sản xuất bằng cách này, đồng thời khẳng định đây chính là xu hướng đột phá của thời đại, khi chúng ta đang phải lệ thuộc rất nhiều vào nhiên liệu hóa thạch gây tác động xấu tới môi trường sống. “Chúng tôi tin rằng, công nghệ mới có thể thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi các loại phương tiện dùng pin nhiên liệu hydro trên thế giới và thay thế nhiên liệu hóa thạch”, Tiến sĩ Joe Rollin nói.

Còn Giáo sư Percival nhấn mạnh: “Điều đó có nghĩa rằng chúng tôi đang chứng minh các bước đi rất quan trọng của một nền kinh tế hydro – sản xuất và phân phối hydro xanh từ nguồn sinh khối địa phương”.

Kết quả thực tế cuối cùng của nghiên cứu này cho thấy, một ngày trong tương lai rất gần chúng ta sẽ được sử dụng nhiên liệu hydro với giá siêu rẻ, chi phí thấp, sản lượng và tốc độ phản ứng cao… Các nhà khoa học hy vọng rằng hiệu quả của quy trình tạo ra nhiên liệu hydro từ “phế phẩm” của cây ngô có thể nhanh hơn gấp 10 lần so với phương pháp điện phân hoặc sử dụng năng lượng mặt trời tách các thành phần của nước để chuyển đổi thành hydro.

Với quy mô lớn như vậy, người ta cũng không thể không nghĩ tới những trạm tiếp nhiên liệu tự động trên các tuyến đường, trong khi sản phẩm của các nhà khoa học từ Đại học Virginia đã tạo ra được nguồn hydro thuần túy nhất và sẽ là “ứng viên” sáng giá nhất để các nhà sản xuất của dòng xe FCV của Toyota dự kiến ra mắt trong năm nay. “Các nhà khoa học này chắc chắn sẽ mở rộng quy mô nghiên cứu và thay đổi suy nghĩ của chúng ta về việc sử dụng nhiên liệu tái chế từ thiên nhiên thay cho nhiên liệu hóa thạch hiện nay”, Giám đốc Trung tâm Hóa chất và Nhiên liệu tái tạo thuộc Đại học Florida cho biết.