Nguồn năng lượng khổng lồ tiếp theo sẽ đến từ… biển
Một nguồn năng lượng sạch mới nhất, khả thi nhất có nhiều ưu điểm vượt trội các nguồn năng lượng hiện tại, gồm cả năng lượng mặt trời chính là nhiên liệu sinh học từ tảo.
Nội dung nổi bật:
- Một nguồn năng lượng sạch mới nhất, khả thi nhất có nhiều ưu điểm vượt trội các nguồn năng lượng hiện tại, gồm cả năng lượng mặt trời chính là nhiên liệu sinh học từ tảo.
- Mặc dù trước đây, những loại cây trồng khác như ngô và đậu tương được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, nhưng tảo vẫn đem lại nhiều lợi thế hơn hẳn.
- Vấn đề khiến tảo chưa được chấp nhận trên diện rộng là giá cả.
Giá dầu trên toàn thế giới phải chịu khá nhiều biến động và thường bị ảnh hưởng bởi tranh chấp và bất đồng chính trị. Cùng với lượng ô nhiễm tạo ra khi sản xuất nhiên liệu bằng phương pháp đốt các sản phẩm xăng dầu, không có gì đáng ngạc nhiên khi các nhà khoa học và chính phủ đang cố gắng để khám phá những dạng năng lượng thay thế. Một nguồn năng lượng sạch mới nhất, khả thi nhất có nhiều ưu điểm vượt trội các nguồn năng lượng hiện tại, gồm cả năng lượng mặt trời chính là nhiên liệu sinh học từ tảo.
Tảo có mặt trên khắp các đại dương trên trái đất, chúng sử dụng ánh sáng mặt trời để quang hợp và tạo ra năng lượng. Một số loại tảo sản xuất ra dầu để tích trữ năng lượng. Điều này có nghĩa con người có thể trồng, thu hoạch tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học: một quy trình sản xuất hoàn toàn phi carbon.
Mặc dù trước đây, những loại cây trồng khác như ngô và đậu tương được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, nhưng tảo vẫn đem lại nhiều lợi thế hơn hẳn. Theo Bộ Năng lượng Hoa kỳ, sản lượng tảo cao hơn khoảng 10 – 100 lần so với những cây trồng nhiên liệu sinh học truyền thống. Hơn nữa, tảo có thể sinh trưởng ở những vùng nông thôn nước lợ hoặc cằn cỗi. Điều này có nghĩa là hoàn toàn có thể đẩy mạnh sản xuất mà không cạnh tranh với các giống cây trồng lương thực và các tài nguyên khác.
Thị trường nhiên liệu sinh học toàn cầu được ước tính vào khoảng 100 tỷ USD năm 2013. Nhiều người tin rằng quy mô thị trước sẽ gấp đôi trong vài thập kỷ tới. Theo doanh nhân, nhà khoa học Craig Venter, để thay thế toàn bộ nhiên liệu sử dụng trong giao thông vận tải ở Hoa Kỳ bằng nhiên liệu sinh học sản xuất từ cây ngô, cần một diện tích trồng lớn gấp 3 lần diện tích Hoa Kỳ. Trái lại, nếu sử dụng nhiên liệu từ tảo, chỉ cần diện tích tương đương bang Maryland.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang đổ tiền vào nỗ lực thúc đẩy khả năng và hiệu quả của việc sử dụng tảo làm nhiên liệu. Theo công bố, đơn vị này đã tài trợ 18 triệu USD nhằm phục vụ mục tiêu này và hãng Just Energy tại Ohio cũng kêu gọi tài trợ từ nhiều cấp ngành liên bang phục vụ nghiên cứu phương pháp trồng, sản xuất và chiết xuất dầu hiệu quả hơn từ tảo. Những nỗ lực này cũng được triển khai ở nhiều quốc gia khác.
Các nhà nghiên cứu Hà Lan đang thử nghiệm trồng nhiều loại tảo cùng nhau nhằm tương trợ lẫn nhau, điều mà không thể thực hiện với mô hình độc canh. Năm ngoái Australia thử nghiệm một cơ sở sản xuất nhiên liệu tảo thương mại lần đầu tiên tại Whyalla. Những nhà nghiên cứu Canada cũng đã trồng một loại tảo đặc biệt nhằm chủ động tẩy sạch cát dầu. Tại Thuỵ Điển, công ty hoá chất Perstorp nỗ lực thử nhiều điều kiện trồng và giống tảo khác nhau, để kiểm chứng phương pháp tiềm năng mang lại nhiên liệu sinh học.
Tảo đã được sử dụng thành công ở nhiều lĩnh vực thương mại khác nhau. Vào năm 2011, Hoa Kỳ thực hiện chuyến bay trở khách đầu tiên sử dụng hoàn toàn sản phẩm từ tảo. Tại Hamburg, Đức, một khu dân cư gọi là “BIQ House” sử dụng những thiết bị sinh học sử dụng tảo để phát nhiệt và sinh khối mà không cần bổ sung thêm bất kỳ nguồn điện nào từ bên ngoài. Thành công của những dự án thí điểm này cùng với sự hỗ trợ từ những tên tuổi lớn như Craig Venter và Thủ tướng Nhật bản Shinzo Abe có thể giúp thúc đẩy những giải pháp sử dụng nhiên liệu từ tảo tiến xa hơn nữa.
Vấn đề khiến tảo chưa được chấp nhận trên diện rộng là giá cả. Theo ước tính từ Biofuels Digest vào cuối năm 2014, giá nhiên liệu sinh học từ tảo vào khoảng 7.5$/gallon (3,8 lít). Mặc dù giá xăng dầu và các nhiên liệu khác thay đổi khá thường xuyên, nhưng xu hướng vẫn thấp hơn con số này. Các chuyên gia tin rằng nhiên liệu từ tảo phải tiệm cận mức quanh 3$/gallon (3,8 lít) mới có thể cạnh tranh thành công với những sản phẩm từ dầu.
Thật khó để suy đoán liệu tảo hay bất kỳ loại nhiên liệu sinh học nào có thể thay thế hoàn toàn dầu mỏ.
Nếu điều đó xảy ra, thì tảo là có khả năng cao nhất, giả định rằng một ngày nào đó có thể sản xuất với giá cả cạnh tranh. Các yêu cầu về đất canh tác của việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ cây lương thực đặt ra một giới hạn khắt khe về sản lượng nhiên liệu từ nguồn này. Và chúng ta phải cân nhắc tới hậu quả giá cả lương thực khi nhiều diện tích nông trang bị chuyển đổi sang mục đích sản xuất nhiên liệu.
Công ty Algenol tại Florida, Hoà Kỳ đặt một tham vọng lớn vào việc sản xuất một vài loại nhiên liệu sử dụng tảo với mức giá 1,3USD/gallon. Quy trình sản xuất của công ty sử dụng nước muối tạo ra nước ngọt, một phụ phẩm hữu ích từ mô hình sản xuất này. Công ty Euglena tại Tokyo, đặt theo tên một loại tảo, nhận được giải thưởng đặc biệt của Thủ tướng dành cho sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm và nhiên liệu từ tảo.
Công ty Synthetic Genomics của Craig Venter đang nỗ lực nghiên cứu gen tảo để gia tăng sản xuất nhiên liệu, giảm khí CO2 trong khí quyển và phát triển thực phẩm cho con người. Điểm chung của tất cả các công ty này là họ đang cố gắng sản xuất các sản phẩm có thể sử dụng mới trong khi đồng thời tạo ra nhiên liệu.
Giờ đây, nhiên liệu sản xuất từ tảo thu hút rất nhiều quan tâm và đầu tư. Chắc chắn rằng những công nghệ tiên tiến sẽ giúp giảm giá thành tới mức hợp lý, để thị trường này phát triển và thành công. Nếu điều này xảy ra, chúng ta sẽ thấy tảo có ảnh hưởng to lớn hơn đối với phát triển bền vững, giảm CO2 và sản xuất năng lượng sạch so với năng lượng gió, năng lượng mặt trời hay năng lượng thuỷ điện.
