Phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu sạch từ vi tảo

SPbPU đã phát triển một công nghệ tiên tiến dựa trên tảo siêu nhỏ để sử dụng carbon dioxide và sản xuất hydro sinh học - Ảnh: spbstu.ru

Các nhà khoa học tại Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế (SPbPU) đã phát triển một công nghệ dựa trên vi tảo vừa sử dụng carbon dioxide từ khí thải công nghiệp vừa tạo ra một dạng nhiên liệu sạch đầy hứa hẹn là biohydrogen.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy. Với công nghệ này, khí thải công nghiệp được dẫn qua một ao sinh học đặc biệt, trong đó vi tảo hấp thụ khí carbon dioxide (CO2) trong quá trình quang hợp, sau đó tạo ra sinh khối. Và sinh khối được sử dụng để thu được biohydrogen bằng quá trình lên men tối.

"Tương lai của năng lượng bền vững không phải là đấu tranh chống thiên nhiên, mà là phối hợp với thiên nhiên. Vi tảo, tức là những sinh vật siêu nhỏ, là những đồng minh nhỏ bé có thể biến chất thải công nghiệp thành năng lượng sạch. 

Trong dự án này, chúng tôi đã chỉ ra rằng, việc kết hợp công nghệ sinh học và sinh thái học, còn được gọi là sinh thái học tổng hợp, mang lại tiềm năng to lớn trong việc giải quyết các vấn đề môi trường và phát triển bền vững, các giải pháp này có thể thực sự thay đổi thế giới", bà Natalia Politaeva, giáo sư tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SpbPU, cho biết.

Biohydrogen thu được bằng công nghệ này có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho nhiều mục đích năng lượng khác nhau, ví dụ, để tạo ra điện và nhiệt trong sản xuất, cũng như trong pin nhiên liệu hydro hoặc để tạo ra nhiên liệu sinh học cho ô tô.

Theo các nhà nghiên cứu SPbPU, hệ thống này có thể hữu ích đối với các nhà máy nhiệt điện than, vốn là nguồn phát thải carbon dioxide lớn nhất.

Kỹ sư Ksenia Velmozhina, Phòng thí nghiệm kỹ thuật và giám sát môi trường thuộc SPbPU, nói: "Một nhà máy nhiệt điện than 500MW thải ra 11.400 tấn carbon dioxide mỗi ngày. Việc tích hợp công nghệ của chúng tôi không chỉ giúp giảm tiền phạt phát thải mà còn biến chất thải thành nhiên liệu hữu ích".

Theo bà, hệ thống này có thể tăng hiệu suất năng lượng của doanh nghiệp lên 20-30%. Bất kỳ quốc gia nào có lượng khí thải công nghiệp lớn có thể áp dụng phương pháp này.

Ưu điểm của hệ thống này là nó kết hợp ba chức năng cùng một lúc: thu giữ carbon dioxide, xử lý sinh khối và tạo ra hydro. Công nghệ mới rất độc đáo vì nó mang đến bản chất khép kín và tính bền vững, các nhà nghiên cứu lưu ý.

Ở giai đoạn này, các nhà khoa học đang giải quyết nhiệm vụ thử nghiệm hệ thống tại một cơ sở công nghiệp và điều chỉnh công nghệ cho phù hợp với các điều kiện khí hậu khác nhau. Họ cũng có kế hoạch mở rộng hệ thống này bằng cách bổ sung chức năng xử lý nước thải và chiết xuất các sản phẩm sinh học có giá trị gia tăng cao.