Mỹ: Chi 8 triệu USD nghiên cứu tảo làm nhiên liệu cho tương lai

Ogden đang nỗ lực nghiên cứu sản xuất một lượng sinh khối lớn dầu sinh học nhằm giảm sự phục thuộc vào nguồn dầu mỏ và những phế phẩm không thân thiện với môi trường của dầu mỏ. Thách thức lớn ở đây là tìm ra một loại chất có khả năng khả năng trở thành nguyên liệu phục vụ giao thông vận tải, thức ăn chăn nuôi, phân bón và các sản phẩm như nhựa sinh học, dược phẩm có giá trị cao. Ogden đang tập trung vào việc xác định hiệu quả của một nguồn nguyên liệu đặc biệt, đó là tảo.

UA là viện nghiên cứu hàng đầu trong Dự án vùng phát triển tảo (RAFT), đã được trao 8 triệu USD trong vòng bốn năm từ Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) cho dự án nghiên cứu cách trồng tảo quanh năm trong ao với các điều kiện khí hậu khác nhau. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu và cộng sự sẽ phối hợp để nghiên cứu phương thức thu hoạch và quá trình chuyển đổi để tạo ra nhiên liệu sinh học và chế phẩm sinh học.

Ogden và các nhà nghiên cứu của RAFT thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, Đại học Bang New Mexico và Texas A&M AgriLife sẽ tối ưu hóa hệ thống nhằm tăng năng suất sinh khối và chất béo hướng đến phát triển một phương pháp tái chế và tái sử dụng nước kết hợp thử nghiệm với các phương pháp phát triển các chủng loại tảo khác nhau.

Phần lớn các nghiên cứu này sẽ được UA thực hiện dựa trên Hệ thống nuôi tảo bằng nước chảy (ARID), đã được thiết kế và cấp bằng bảo hộ độc quyển cho nhóm tác giả gồm Randy Ryan cộng sự của Ogden, thuộc Trạm thí nghiệm nông nghiệp bang Arizona, Trường Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống UA; Pete Waller và Murat Kacira thuộc Bộ Nông nghiệp và Hệ thống kỹ thuật sinh học; và Perry Li, Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không Vũ trụ. Ngoài ra nhóm nghiên cứu còn có giáo sư Judy Brown, Khoa học thực vật, UA.

Hệ thống nuôi tảo ARID - Ảnh: Internet

"Ngay hiện tại, quy trỉnh này đòi hỏi sự lao động cật lực", Ogden thừa nhận. "Nhưng một phần trong mục tiêu này là để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy, các chất dinh dưỡng, pH, nhiệt độ và năng suất tảo vì vậy chúng tôi có thể tối ưu hóa hiệu năng của hệ thống và tạo ra một hệ thống tự động".

"Để giải quyết vấn đề nuôi trồng tảo ở quy mô lớn cho sản xuất nhiên liệu và các sản phẩm khác, chúng ta cần phải hiểu rõ hơn về các vấn đề sinh học và nguyên lý hoạt động của nhà máy chế biến dầu khí hiện có", Ogden nói thêm.

Đóng góp của UA trong khuân khổ dự án là tập trung nghiên cứu các vấn đề về sử dụng nước và chất lượng nước; sinh học thực vật; thiết kế lò phản ứng và sản xuất các chủng loại tảo khác nhau để tối ưu hóa các thử nghiệm.

"Triển vọng chung của toàn bộ dự án này là để xác định có thể nhận được bao nhiêu dầu từ tảo. Chúng ta cần xem xét tính khả thi của việc vận hành hệ thống nước chảy 24/7 ở ngoài trời trong những điều kiện khác nhau", Ogden nói. Nhóm nghiên cứu sẽ so sánh các lò phản ứng đã thiết kế với những những hệ thống hiện có để tìm ra hệ thống tiêu tốn ít năng lượng nhất mà vẫn cho năng suất cao nhất tại bốn vùng khác nhau là: Tucson-Arizona; Pecos-Texas; Las Cruces-New Mexico và Bắc Thái Bình Dương .

Bằng cách áp dụng hệ thống nước chảy này, UA sẽ đảm bảo sự sinh trưởng bền vững quanh năm của tảo trong điều kiện nhiệt độ môi trường được điều chỉnh./.