Xăng sinh học từ rơm rạ- hướng đi triển vọng

Dự án “Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệp chế biến biomass” (Dự án JICA), do Trường Đại học (ĐH) Bách khoa TP Hồ Chí Minh và Viện Khoa học Công nghiệp- ĐH Tokyo phối hợp thực hiện, bước đầu đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm với sản phẩm cồn nguyên chất (ethanol) từ rơm.

Các kỹ sư vận hành thiết bị tạo cồn tại xưởng thực nghiệm số 1.

Dự án “Kết hợp bền vững nền nông nghiệp địa phương với công nghiệp chế biến biomass” (Dự án JICA), do Trường Đại học (ĐH) Bách khoa TP Hồ Chí Minh và Viện Khoa học Công nghiệp- ĐH Tokyo phối hợp thực hiện, bước đầu đã thành công ở quy mô phòng thí nghiệm với sản phẩm cồn nguyên chất (ethanol) từ rơm.

Hủy cấu trúc xenlulo trong rơm rạ bằng công nghệ nổ hơi

Theo PGS-TS Phan Đình Tuấn- Phó Hiệu trưởng ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh phương pháp truyền thống thường sử dụng axít đậm đặc để phá hủy cấu trúc bền vững của xenlulo có trong rơm rạ. Nhưng quá trình này sẽ làm phát sinh chất thải thứ cấp độc hại, gây ô nhiễm môi trường. Sau nhiều thời gian nghiên cứu, cộng với sự hợp tác đồng nghiên cứu giữa các nhà khoa học Việt Nam- Nhật Bản, vấn đề nan giải cũng đã được giải quyết: Phá hủy bằng công nghệ nổ hơi (dùng áp suất và nhiệt độ cao để xử lý, kèm theo việc giảm áp đột biến). Khi đó, xenlulo được chuyển hóa thành đường bằng enzym trước khi lên men thu ethanol. “Phương pháp mới này cho phép phá hủy cấu trúc xenlulo nhanh chóng, ethanol được tạo ra có hiệu suất cao hơn, đặc biệt không phát sinh chất thải độc hại”, PGS-TS Phan Đình Tuấn cho biết thêm.

Bước đầu, tại xưởng thực nghiệm năng lượng sinh học (thuộc Dự án JICA), nhóm nghiên cứu đã cho ra lò mẻ cồn đầu tiên từ rơm rạ với hiệu suất đạt 5% (150-180kg rơm rạ tươi sẽ cho 20 lít cồn 97%). Cồn này sẽ tiếp tục chưng cất thêm để có thể pha xăng thành phẩm.

Lợi thế nguồn nguyên liệu dồi dào

Sử dụng ethanol để pha chế xăng đã được áp dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam . Ethanol chưng cất được chỉ đạt tối đa 96%, để pha xăng thì phải dùng công nghệ làm khan để nâng lên nồng độ trên 99,7%. Hiện cách thông dụng nhất để làm ra ethanol là sử dụng nguyên liệu mật mía hoặc nguyên liệu có gốc tinh bột như gạo, ngô, khoai, sắn… Tuy nhiên, theo nhận định của TS Nguyễn Đình Quân (Khoa Kỹ thuật hóa học, Trường ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh) phương pháp này đang gây tranh cãi tại nhiều quốc gia khác trên thế giới do lo ngại vấn đề an ninh lương thực. Trong khi đó, rơm rạ tuy cho hiệu suất thấp hơn các phụ phẩm nông nghiệp có gốc tinh bột nhưng bù lại trữ lượng tại Việt Nam, nhất là ĐBSCL rất dồi dào, đây là một lợi thế vô cùng to lớn.

Theo ước tính, hàng năm nước ta sẽ thải ra khoảng 55 triệu tấn rơm rạ. Số rơm rạ này một phần làm phân bón sinh học, phần còn lại chủ yếu được đốt bỏ ngay trên cánh đồng, vừa lãng phí lại ảnh hưởng đến môi trường sống. Còn theo GS-TS khoa học Trần Đình Toại, người có nhiều năm theo đuổi với nghiên cứu sản xuất nhiêu liệu sinh học từ phế phẩm nông nghiệp cho biết, phế thải nông nghiệp cả nước ước chừng hơn 80- 100 triệu tấn. Nếu chuyển hóa được 10% phế thải nông nghiệp thành ethanol, với hiệu suất 20%, có thể thu được 2 triệu tấn ethanol, chưa kể với năng suất sắn hàng năm chừng 5 triệu tấn, xuất khẩu sẽ thu 800 triệu USD.

Tuy nhiên, theo nhóm nghiên cứu thuộc Dự án JICA, hiện nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở xưởng thực nghiệm và vẫn còn những khiếm khuyết. “Đơn cử, trong phương pháp nổ hơi, nguồn năng lượng bị tiêu tốn khá lớn, lại đòi hỏi thiết bị phải chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Nhóm nghiên cứu đã phát triển thêm lò hơi đốt trấu tạo năng lượng để cung cấp cho các thiết bị khác, nhưng thời gian tới vẫn cần cải tiến nhiều hơn”, TS Lê Thị Kim Phụng, Điều phối viên Dự án JICA phía Việt Nam cho biết.

ĐÔNG PHƯƠNG (Theo SGGPO)