Nghiên cứu sản xuất etanol từ phế thải ngô

Theo thỏa thuận này, kinh phí 4,86 triệu USD được Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ một nửa và Archer Daniels Midland và Hiệp hội Người Trồng Ngô Quốc gia tài trợ một nửa. Các đối tác dự định chiết xuất một cách hiệu quả hóa chất có giá trị cao và dầu từ chất xơ của ngô có giá trị thấp. Quy trình bao gồm tiến bộ công nghệ có thể áp dụng cho các quy mô, từ phát triển phương pháp tinh chế và mô tả tính chất các hóa chất vi lượng đến thiết kế và xây dựng nhà máy sản xuất thử có khả năng thu hồi cacbonhydrat giá trị cao ở quy mô sản xuất thực tiễn.

Theo Rene Shunk, Nhà quản lý dự án và Giám đốc nghiên cứu và phát triển kinh doanh của Hiệp hội Người Trồng ngô Quốc gia, chương trình này phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của Hiệp hội, hỗ trợ phát triển tiếp tục ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm sinh học thường sử dụng ngô làm thức ăn chăn nuôi. Dự án sử dụng chất xơ ngô có thể giúp làm giảm khối lượng thức ăn chăn nuôi có nhiều xơ và như vậy sẽ hỗ trợ cho toàn bộ ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm sinh học và etanol. Nhờ tạo thêm giá trị gia tăng cho chất xơ, tính sinh lợi của quy trình sản xuất etanol được cải thiện.

Các bộ phận của ngô mà từ đó chiết xuất ra etanol chứa nhiều tinh bột và protein, được sử dụng sau các kỹ thuật tách, tạo nên cơ sở sản xuất thức ăn chăn nuôi giàu protein. Một vấn đề cơ bản là nhu cầu etanol dự kiến gia tăng có thể làm cho cung quá mức sản phẩm phụ thức ăn chăn nuôi của các nhà máy chế biến ngô. Theo Charles Abbas, Nhà điều phối dự án thuộc Tập đoàn Archer Daniel Midland, việc chế biến ngô từ nhà máy xay ngô ướt thành sản phẩm giá trị cao hơn là cần thiết để phát triển mở rộng các cơ sở chế biến ngô ướt và duy trì khả năng sinh lợi của ngành công nghiệp này. Sự hỗ trợ của Bộ Năng lượng Mỹ là rất cần thiết đối với sự phát triển mở rộng hơn nữa các cơ sở tinh chế ngô bằng phương pháp sinh học.

Theo Todd Welpy, Nhà quản lý dự án thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, dự án đòi hỏi phát triển quy trình xử lý kết hợp một cách hiệu quả việc sản xuất sản phẩm đầu ra etanol từ chất xơ ngô (hiện nay, etanol chưa được sản xuất từ chất xơ này), với việc chiết xuất các hóa chất có thể bù đắp cho việc cung quá mức thức ăn gia súc dự kiến. Mục tiêu là không chỉ cho phép sản xuất các chất này, mà còn bảo đảm các sản phẩm này có giá trị cao hơn là thức ăn chăn nuôi. Hiện nay, có khoảng 2 tỷ thùng etanol (1gallon Mỹ = 3,78 lít) được sản xuất từ nguyên liệu ngô. Phân tích cho thấy, nhu cầu etanol sẽ tăng đến 5 tỷ thùng/năm vào năm 2020. Khối lượng thức ăn chăn nuôi tiềm năng, nếu tiếp tục chế biến theo các kỹ thuật chế biến hiện nay, sẽ là khoảng 9-10 tỷ thùng, vượt xa nhu cầu thị trường.

Welpy cho biết, Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương và các tổ chức cộng sự đang nghiên cứu nhiều loại hóa chất giá trị cao tiềm năng chiết xuất từ chất xơ ngô. Một trọng điểm hiện nay là sản xuất chất chống đông lạnh, như etylen glycol và propylen glycol. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ phát triển quy trình mới này từ nghiên cứu ở phòng thí nghiệm đến quy mô sản xuất thử trong vòng 2 năm tới. Đây sẽ là một thành tựu có ý nghĩa.

Theo Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, các nhà khoa học và kỹ sư của Phòng cũng đang nghiên cứu một số sản phẩm sinh học khác nữa. Thông tin về sản phẩm của các chương trình này có thể tham khảo theo địa chỉ http//www.pol.gov.

Nguồn: Technology Forecasts, 1/2003