Nhiên liệu từ phế thải thực phẩm
07/07/2010
KH&CN nước ngoài
KH&CN quốc tế
Các nhà khoa học Anh đã kết hợp thành công hai loại vi khuẩn để tạo ra hydro trong nồi phản ứng sinh học chứa các phế thải của quá trình chế biến thực phẩm.
Theo một bài báo đăng trên tạp chí Microbiology Today, công nghệ này có ưu điểm: các enzym thải bỏ còn được tận dụng để thu hồi các kim loại quý từ các chất xúc tác để chế tạo ra các pin nhiên liệu chuyển hóa hydro thành năng lượng.
Hydro tính theo khối lượng chứa năng lượng nhiều hơn dầu mỏ đến 3 lần, thuộc loại có năng lượng cao nhất. Tình trạng khan hiếm năng lượng hiện nay buộc người ta phải nhìn nhận lại giá trị của loại nhiên liệu bị bỏ quên có thể sinh ra nhờ vi khuẩn này.
Hàng năm, khoảng 1/3 lượng lương thực tiêu dùng ở Anh bị thải bỏ, lên tới 7 tiệu tấn. Đa số lượng phế thải này được chôn xuống đất, sinh ra các khí như mêtan, một trong các thành phần của khí nhà kính. Phế thải đó cần phải được xử lý theo một hướng khác, không gây hại, mà ngược lại còn mang lại lợi ích. Đó là suy nghĩ của TS Marr Redwood, trường Đại học Birmingham. Ông cho biết: Các loại vi khuẩn như vi khuẩn dị dưỡng (heterotroph), lam khuẩn (cyanobacteria), vi tảo (microalgae)… có thể sản sinh ra hydro sinh học bằng nhiều cách khác nhau để làm nguyên liệu cho pin nhiên liệu.
Khi không có oxy, các vi khuẩn lên men sử dụng cacbohydrat (như đường) để tạo ra hydro và các axit. Những loại vi khuẩn khác như vi khuẩn tía (purple bacteria) dùng ánh sáng để tạo ra năng lượng và sản sinh ra hydro, giúp chúng bẻ gãy các phân tử như axit. Giáo sư Lynne Makaskie, Đại học Birmingham đã thiết kế ra hai loại thiết bị phản ứng sinh học, tạo ra điều kiện lý tưởng để hai chủng vi khuẩn này sản sinh ra hydro.
TS Mark Redwood nói: “Kết hợp hai chủng sinh ra được nhiều hydro hơn một loại đơn độc. Song muốn đưa ra công nghiệp, sẽ gặp 2 thách thức lớn:
1 Phải thiết kế được thiết bị phản ứng sinh - quang học (photobioreactor) để thu được ánh sáng từ một vùng rộng lớn.
2. Bảo đảm được một nguồn nguyên liệu cacbohydrat dồi dào và ổn định.
Bổ sung khâu tiền xử lý, nguồn nguyên liệu có thể mở rộng ra các nguyên liệu rẻ tiền khác như lõi ngô, vỏ trấu lúa mì mà hàng năm Anh có hàng chục triệu tấn. Như vậy, thay vì việc chôn hoặc rải trên mặt đất, có thể dùng vi khuẩn chuyển thành hydro sinh học, vừa giảm được sự biến đổi khí hậu, vừa bảo đảm được an ninh năng lượng. Trường Đại học Birmingham đã thành lập Công ty Biowaste2energy Ltd, để triển khai và thương mại hóa công nghệ biến phế thải thành năng lượng.
TH(tchdkh.org.vn)