Biomass – công nghệ “ủ rơm chạy máy”

Các nhà nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu công nghệ lọc hóa dầu (Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TPHCM) với đề án “Công nghệ Biomass - Hướng tới một nền nông nghiệp không chất thải và phát triển bền vững” đã tinh chế chất thải từ nông thôn như rơm rạ, trấu… thành nguồn năng lượng sinh học. Khi thành công, người ta có thể lấy cồn và nhiên liệu sinh học từ những đống rơm. Vừa sạch nông thôn, vừa có thêm năng lượng mới, nói như tên một chương trình trên HTV: “Họ đã làm điều đó như thế nào”?

Nhìn từ phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học gọi đó là năng lượng từ sinh khối (biomass). Biomass là các chất hữu cơ có nguồn gốc động thực vật như phân súc vật, cây cỏ, rơm rạ… Các chuyên gia đã lọc biomass để sản xuất nhiên liệu, vật liệu. Biomass sau khi được phân hủy, tinh chế cẩn thận thành các chất hữu cơ cơ bản làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp; nhiên liệu khí (biogas) hoặc nhiên liệu lỏng (cồn nhiên liệu) dùng để đốt trực tiếp hoặc làm nhiên liệu cho các loại động cơ.

Các chuyên gia Việt - Nhật trong phòng thí nghiệm Biomass, cạnh thiết bị chưng cất ethanol từ rơm rạ.

Xuất phát từ ý tưởng của một giáo sư trường đại học Tokyo, Nhật Bản: “Biomass là các chất hữu cơ có nguồn gốc động thực vật”, các nhà nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa TPHCM đã kết luận: biomass là chất hữu cơ nên có thể lọc để sản xuất các hợp chất hữu cơ cơ bản, các loại nhiên liệu.

Hướng công nghệ mới là “lọc” biomass - đề tài khoa học này được Sở Khoa học Công nghệ TPHCM cấp kinh phí nghiên cứu trong giai đoạn năm 2005 – 2007. Ông Phan Đình Tuấn, trưởng nhóm nghiên cứu, phân tích: “Bằng việc sử dụng chế phẩm enzyme của nước ngoài và giống nấm men Xacaromyces Cerevisea trong nước, nhóm nghiên cứu đã xử lý rơm rạ bằng hơi nước, thủy phân rơm rạ thành đường, lên men đường thành rượu (cồn có nồng độ thấp) và chưng cất rượu thành cồn có nồng độ 94%.

Ý tưởng trên được các chuyên gia của Viện Khoa học công nghiệp tại Đại học Tokyo đánh giá cao và cử những giáo sư đầu ngành sang hợp tác nghiên cứu, hỗ trợ nhiều thiết bị hiện đại như thiết bị Steam Explosion Equipment cho phép xử lý biomass bằng hơi nước có áp suất cao kèm theo việc giảm áp đột biến, máy phân tích sắc ký lỏng cao áp HPLC, Video Conference System (hệ thống thông tin liên lạc trực tuyến bằng Internet) để hai bên Việt Nam và Nhật Bản có thể thảo luận khoa học thường xuyên trực tiếp qua màn hình…

Triển vọng làm sạch nông thôn

Trong công nghệ Biomass, quá trình tinh chế biogas cũng thay đổi, khử mùi hôi, loại những độc tố có hại cho con người và cho vật liệu. Qua tinh chế, biogas và cồn sinh học có thể được sử dụng trực tiếp để chạy động cơ hoặc làm nhiên liệu đốt. Phân sau khi bị phân hủy thành biogas sẽ trở nên ít mùi, ít độc hại và có thể vận chuyển đi xa. Hơn nữa, khả năng tái tạo của biomass được đánh giá cao, có thể phân hủy theo một quy trình khép kín: biomass sau khi sử dụng sẽ thải khí CO2, cây trồng hút khí CO2 cùng với năng lượng mặt trời lại phát triển, sinh ra biomass…

Ở Nhật Bản, công nghệ xử lý và chế biến biomass tuy đang trong giai đoạn thử nghiệm nhưng các nhà khoa học đã có thể sử dụng khí metan từ nguồn biogas để vận hành xe buýt, xe cơ giới nông nghiệp…. Còn tại Việt Nam, theo ông Tuấn, giá thành cồn sinh khối vẫn còn cao do việc nhập các chế phẩm nước ngoài.

Trong tương lai gần, nhóm nghiên cứu sẽ phát triển công nghệ nuôi cấy một số chủng nấm mốc để có thể chủ động trong việc sản xuất chế phẩm enzyme. Nghiên cứu phát triển và sử dụng các chủng nấm men khác để tăng hiệu suất chuyển hóa các loại đường sinh ra trong quá trình phân hủy rơm rạ thành cồn, tối ưu hóa quá trình, đồng thời mở rộng nghiên cứu đến các đối tượng biomass khác.

Hiện nhóm nghiên cứu đã tiến hành xây dựng cơ sở dữ liệu về quá trình sản xuất sinh khối trong lĩnh vực trồng trọt và chăn nuôi tại xã Thái Mỹ huyện Củ Chi, nghiên cứu công nghệ sản xuất cồn sinh học làm nhiên liệu từ rơm rạ và nghiên cứu công nghệ làm sạch chất độc hại H2S khỏi biogas. Những nghiên cứu này mở ra triển vọng xây dựng mô hình thí điểm “Biomass Town” - thị trấn sinh khối.

Theo ông Tuấn, còn quá sớm để có thể nói về triển vọng triển khai biomass tại Việt Nam hiện nay. Nhưng nhìn những bình cồn nhỏ thu được từ các phòng thí nghiệm, chúng tôi biết rằng, ít nhất họ cũng là những người đang nỗ lực mở ra một con đường…

NGỌC LINH

Các tin, bài viết khác