Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học sản xuất từ tàn dư của cây ngô tới biến đổi khí hậu

Phát hiện của một nhóm nghiên cứu từ trường Đại học Nebraska-Lincoln (UNL) đưa ra nghi ngờ: liệu tồn dư của cây ngô có thể được sử dụng để đáp ứng sự ủy thác của liên bang về gia tăng sản xuất ethanol và giảm phát thải khí nhà kính hay không.

Tồn dư của ngô gồm thân, lá và bắp trên ruộng ngô sau khi thu hoạch, được coi là một nguồn tài nguyên sẵn có cho sản xuất ethanol cellulosic. Bộ Năng lượng Mỹ đã cung cấp hơn 1 tỷ USD trong ngân sách liên bang để hỗ trợ nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học cellulose, bao gồm ethanol làm từ tồn dư của cây ngô. Trong khi quá trình tạo nhiên liệu sinh học từ cellulose đã được thương mại hóa rộng rãi, một số công ty tư nhân đang phát triển khả năng tinh chế sinh học, chuyển đổi các chất xơ của ngô thành nhiên liệu.

Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu là Giáo sư Adam Liska, đã sử dụng một mô hình siêu máy tính tại Trung tâm Máy tính Hà Lan của trường UNL để đánh giá tác dụng của việc loại bỏ tồn dư của cây ngô trên 128 triệu mẫu Anh tại 12 bang trong vành đai ngô. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, loại bỏ tồn dư của cây ngô từ các cánh đồng trồng ngô làm phát sinh thêm 50 - 70 gram các-bon đi-ô-xit/megajoule năng lượng nhiên liệu sinh học sản xuất ra (một joule là thước đo năng lượng và tương đương với 1 BTU). Tổng phát thải từ sản xuất hàng năm, trung bình trong năm năm là khoảng 100 gram các-bon đi-ô-xi/megajoule – nhiều hơn 7% so với phát thải từ khí đốt và hơn 62 gram trên sự sụt giảm 60% phát thải khí nhà kính theo yêu cầu của Đạo luật về An ninh và năng lượng độc lập năm 2007.

Quan trọng hơn, họ tìm thấy tỷ lệ khí thải các-bon là không đổi dù một lượng nhỏ tồn dư của cây ngô đã được loại bỏ.

Để giảm nhẹ phát thải khí các-bon đi-ô-xit, và giảm các-bon trong đất, nghiên cứu đề xuất trồng cây che phủ để cố định các-bon trong đất. Nhà sản xuất ethanol cellulose có thể chuyển sang các cây trồng làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi thay thế như: cỏ lâu năm, hoặc xuất khẩu điện từ các cơ sở sản xuất nhiên liệu sinh học để bù đắp cho lượng phát thải từ các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu than. Một lựa chọn khả thi khác là cần phát triển nhiều loại xe ô tô sử dụng nhiên liệu hiệu quả và giảm đáng kể nhu cầu nhiên liệu của quốc gia, theo tiêu chuẩn CAFE năm 2012.

Kết quả nghiên cứu có khả năng sẽ không gây ngạc nhiên cho người nông dân - những người đã nhận thức được tầm quan trọng của tàn dư thực vật trên cánh đồng canh tác của họ để bảo vệ chống xói mòn và bảo vệ chất lượng đất.

Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể định lượng đầy đủ về số lượng các-bon trong đất bị thất thoát thành phát thải các-bon đi-ô-xit sau khi loại bỏ tàn dư thực vật. Họ bị cản trở bởi các phép đo các-bon đi-ô-xit trên cánh đồng trồng ngô, bởi thực tế là lượng thất thoát các-bon hàng năm là tương đối nhỏ và khó đo lại, và thiếu một mô hình đã được chứng minh để ước tính lượng phát thải các-bon đi-ô-xit có thể gắn với một phân tích không gian địa lý.

  M.T. - Mard, Theo Sciencedaily