Nguồn năng lượng xanh trong tương lai

Hai nhà khoa học trên dự kiến trong 3 năm tới sẽ trình diễn một nhà máy điện xanh với công xuất từ 5 đến 10 W, lượng điện này đủ đáp ứng nhu cầu năng lượng điện của một hộ gia đình 4 người. Nhà máy này có dung tích tương đương một cái tủ lạnh.

Nguồn năng lượng xanh trong tương lai có sức lôi cuốn mạnh mẽ các nhà nghiên cứu cũng như nhiều doanh nghiệp trên thế giới. Loại vi sinh vật đơn bào này không những có thể sản xuất ra điện mà tùy theo cách nuôi chúng, như cho ăn loại thức ăn gì, chiếu sáng như thế nào, độ thông khí ra sao, một số loại có thể sản sinh ra một khối lượng lớn dầu đốt, cồn và hydro, những chất rất cần cho việc đi lại trong tương lai. Các chuyên gia đều nhất trí cho rằng, vi sinh vật và tảo có thể trở thành “tế bào quang điện trong tương lai”.

Ưu điểm chính của loại vi sinh vật này là rất dễ nuôi, có thể phát triển trong các bồn nước mặn ở ven biển hoặc nuôi trong hệ thống ống ở vùng bán sa mạc nhiều nắng gió.

Ông Renaud dự báo, thị trường tảo sẽ phát triển bùng nổ như thời kỳ đầu của ngành công nghiệp diesel-sinh học. Năm 2020 sẽ đạt doanh số 970 triệu euro. “Con số này cho thấy mức tăng trưởng hàng năm là 72 %” - ông nói.

Một loạt doanh nghiệp tảo đã hình thành trên khắp thế giới đều đang tìm những giải pháp kỹ thuật tối ưu để khai thác tối đa công suất của loài vi sinh vật này.

Những chân trời mới

Dùng vi khuẩn triệt tiêu khí thải CO2 hiệu quả hơn so với biện pháp bơm CO2 vào trong lòng đất. Nhiều nhà quản lý nhà máy nhiệt điện cũng ý thức được vấn đề này.

Hãng cung cấp điện khổng lồ của Thụy điển - Vattenfall hơn một năm nay phối hợp với Nhà máy nhiệt điện Senftenberg của Đức thử nghiệm nuôi loại tảo xanh Scenedesmus obliquus trong lò phản ứng sinh học làm bằng chất dẻo trong suốt. Người ta thu hoạch khối tảo này để tiếp tục chế biến thành nhiên liệu sinh học hay khí sinh học (biogas).

Tập đoàn cung cấp điện RWE hợp tác với nhà máy nhiệt điện chạy bằng than nâu ở gần Koeln và hãng công nghệ sinh học Brain tiến hành thí nghiệm nuôi tảo bằng CO2.

Mục tiêu của dự án là dùng vi sinh vật tạo ra nhiên liệu sinh học, nhiên liệu này có thể tích chứa trong tế bào của chúng hoặc tốt hơn là chứa ngay trong nước nơi tảo sinh sống. So với dự án Vattenfall, dự án RWE có cái hay là khi thu hoạch không cần thu gom tảo để đưa ra khỏi lò phản ứng để nghiền nát chúng. Chúng trực tiếp sản sinh ra nhiên liệu.

Tuy nhiên cái khó ở đây là phải tìm ra loại vi sinh vật có thể chịu được loại khí thải chưa xử lý của các nhà máy điện. Vì bên cạnh khí CO2 là thức ăn cho tảo còn lẫn một số loại khí độc hại khác như: sulfua và nitơ oxyd.

Hãng công nghệ sinh học Brain ở Đức nghiên cứu sâu về vấn đề này. Giám đốc hãng là Holger Zinke, từ nhiều năm nay chuyên nghiên cứu về các loại vi sinh vật có những tính chất đặc biệt như: Các loại vi sinh vật sống trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt, như ở vùng biển sâu có núi lửa, vùng biển có băng hà hay trong nước thải của hầm mỏ chứa lưu huỳnh… Zinke và cộng sự đã tận dụng các đặc tính di truyền của những loại vi khuẩn này biến chúng thành những cái gọi là Designer-Organismen để nuôi chúng trong các bể tảo, từ đó tạo ra dầu, cồn sinh học (Bioalkohole Ethanol hay Methanol). Giới chuyên môn gọi môn này là sinh học tổng hợp.

Nhà khoa học và là chủ doanh nghiệp người Mỹ - Craig Venter cũng nghiên cứu sâu về lĩnh vực này. Cách đây hơn 10 năm, nhà khoa học này đã thành công xuất sắc trong việc giải mã gien ở người và thành lập hãng Synthetic Genomics ở California.

Venter cũng đã lần theo dấu vết của tảo và vi khuẩn đã được chọn lọc trong không khí, nước và khí CO2 với khối lượng không hạn chế, chúng là nguồn tạo ra nhiên liệu sinh học, loại nhiên liệu này có thể thay thế dầu mỏ và than. Venter thậm chí còn thuyết phục Tập đoàn Dầu mỏ BP của Anh làm nhà đầu tư và cách đây 2 năm ông cũng ký thỏa thuận hợp tác nghiên cứu nhiều năm với Tập đoàn Năng lượng ExxonMobil.