Chất đốt sinh học từ thân cây

Bằng cách sử dụng thành phần cấu tạo chính của thực vật là xenlulô, các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Pháp (INRA) dự định lấy thân cây và lá làm nguồn nguyên liệu chính thay vì hạt và củ như hiện nay, để sản xuất xăng và dầu diesel. Phương pháp mới này sẽ được ứng dụng vào ngành công nghiệp chất đốt sinh học trong vòng 5 năm tới.

Những giếng dầu trên cạn

Sản xuất chất đốt sinh học là một ngành công nghiệp còn khá mới mẻ. Tuy nhiên, tương lai của nó lại đang bị đe dọa. Vì để sản xuất ra nhiên liệu xanh, người ta phải sử dụng một lượng lớn một số loài thực vật tương ứng. Chẳng hạn, với nước Pháp, một trung tâm nông nghiệp của châu Âu, để đạt được chỉ tiêu chất đốt sinh học chiếm 7% thị phần chất đốt vào năm 2010 thì cần có 2 triệu hecta cây làm nguyên liệu.

Song trên thực tế diện tích để có thể trồng các loại cây này mà không ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp chỉ có 1,5 triệu ha (không phải tất cả diện tích trên đều có thể canh tác được thuận lợi). Mặt khác, năng suất hiện nay của các cây trồng dùng làm nguyên liệu sản xuất chất đốt còn khá thấp, như cây cải dầu chỉ đạt 1500 lít dầu/ha, lúa mì là 2500 lít/ha.

Trong khi đó, phương pháp chiết xuất từ thân cây và lá cho phép đạt con số hơn 5000 lít/ha, tức gấp đôi năng suất của loài cây cao nhất, do đó giảm áp lực về diện tích đất trồng. Một điểm đáng chú ý khác là không như lúa mì chỉ sản xuất ra cồn và etanol, chất đốt lấy từ thân cây sau khi chế biến có thể thích hợp với tất cả các loại động cơ.

Ngoài việc khai thác nguồn nguyên liệu từ các loài cây trồng, các đoạn gỗ hay rác thải thực vật từ quá trình sản xuất nông nghiệp như rơm và ngũ cốc cũng sẽ là một nguồn nguyên liệu dồi dào khác. Chính vì vậy, sẽ không quá khi nói rằng tất cả các loài cây đều có thể sẽ là giếng dầu bảo đảm an ninh năng lượng cho chúng ta trong tương lai.

Hóa nhiệt hay hữu cơ?

Một vấn đề hết sức quan trọng khác là lựa chọn một phương pháp để chế biến những nguyên liệu này một cách hiệu quả. Hiện các nhà khoa học đang nghiên cứu hai phương pháp khác nhau để chế biến chất đốt từ thân và lá cây: phương pháp hóa nhiệt và phương pháp hữu cơ.

Trước hết cây sẽ được làm nóng bằng hơi nước ở nhiệt độ 800 ^oC, lúc này nó sẽ chỉ còn lại các phân tử hyđrô và CO ₂trong thành phần. Sau đó, bằng một phản ứng hóa học, các phân tử này sẽ tự kết hợp lại và tạo ra chất đốt (diesel, xăng). Đó là sản xuất theo phương pháp hóa nhiệt.

Còn ở phương pháp thứ hai, cây sau khi được cắt và bó lại thành từng bó sẽ được hyđrô hóa bằng một loại vi khuẩn nấm. Sản phẩm của quá trình này (đường hữu cơ) sẽ được lên men để tạo ra etanol.

Trong tình hình giá cả dầu mỏ luôn chứa đựng những biến động và tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải của các loại phương tiện giao thông gây ra như hiện nay, hơn bao giờ hết việc triển khai dự án này vào thực tế đang rất được mong chờ. Cây xanh lúc đó sẽ trở thành một nguồn vàng thực sự.

Nguồn: KH&ĐS Số 100 Thứ Sáu 15/12/2006