Hiện nay đang có những quan điểm trái chiều về nhiên liệu sinh học dùng cho xe ô tô. Một mặt người ta cho rằng etanol sinh học là nhiên liệu thay thế đầy triển vọng cho dầu mỏ đang ngày càng trở nên đắt đỏ. Mặt khác, có những ý kiến cho rằng nhờ được trợ cấp cao và nhu cầu gia tăng nên cây trồng để sản xuất nhiên liệu sinh học sẽ cạnh tranh với cây trồng lương thực thực phẩm về đất đai canh tác cũng như nguyên liệu đầu vào trong sản xuất nông nghiệp.
Giải pháp hợp lý cho mâu thuẫn trên đã được biết đến từ lâu, đó là sử dụng phế thải nông nghiệp như rơm rą, gỗ vụn hoặc phân trộn làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học, thay cho những cây trồng như ngô, cải dầu. Nhưng giá thành sản xuất nhiên liệu sinh học theo phương án này cho đến nay vẫn rất cao.
Để có thể phân tách sợi xenluloza của cây trồng với mục đích sản xuất nhiên liệu, các nhà khoa học cần thực hiện phản ứng ở nhiệt độ cao, trên 2000C, hoặc trong điều kiện áp suất cao, hoặc sử dụng các hóa chất có hoạt tính mạnh. Chi phí cho quá trình này rất lớn, ví dụ chi phí hóa chất và enzym chiếm đến 20% giá thành sản xuất của etanol sinh học.
Nay các nhà khoa học tại ĐHTH Wisconsin-Madison (Mỹ) đã có một khám phá quan trọng, có thể giúp sản xuất nhiên liệu sinh học từ phế thải cây trồng với giá rẻ hơn và thân môi trường hơn.
Ở quy trình mới, các nhà khoa học sử dụng hỗn hợp axit sunphuric và hợp chất gọi là Gamma-Valerolacton (GVL). GVL là chất lỏng không màu và bản thân nó cũng được sản xuất từ sinh khối. Trong thí nghiệm của mình, các nhà khoa học Mỹ đã sử dụng phế thải cây trồng đã sấy khô như rơm rạ hoặc gỗ vụn. Tương tự như ở các quá trình đã áp dụng từ trước đến nay, ban đầu phế thải được cắt vụn, sau đó được cho tác dụng với hóa chất. Trong quá trình phản ứng, GVL phân hủy xenluloza cây trồng, tạo thành hỗn hợp bao gồm nước, đường và GVL. Tiếp theo, các nhà khoa học sử dụng CO2để tách ra dung dịch đường và dung dung dịch này để sản xuất etanol trong quá trình lên men bằng nấm men. Họ đã đạt được kết quả đáng ngạc nhiên: Các vi sinh vật trong nấm men không chỉ lên men toàn bộ dung dịch đường với tốc độ cao, mà chúng còn loại bỏ GVL, nhờ đó giảm được dư lượng hóa chất này trong sản phẩm etanol.
Các nhà nghiên cứu cho biết, ngay trong giai đoạn thí nghiệm ban đầu quy trình nói trên đã cho phép sản xuất etanol với giá thành thấp hơn 10% so với các công nghệ thông thường hiện nay. Họ sẽ thử nghiệm phương pháp này ở quy mô lớn hơn và dự kiến trong 18 tháng tới sẽ sản xuất etanol sinh học với công suất 1 lít/ngày, qua đó họ hy vọng sẽ tìm được các nhà đầu tư thích hợp để tiến hành chế tạo thiết bị pilot.
TN, theo Wirtschaft Woche 2-2014
Leave a Reply