Nhiên liệu sinh học từ tảo biển: Nguồn năng lượng của tương lai xanh

Một nguồn năng lượng sạch mới nhất có nhiều ưu điểm vượt trội hơn các nguồn năng lượng hiện tại chính là nhiên liệu sinh học từ tảo. Nhiều nhà khoa học coi tảo là phép lạ của năng lượng xanh.

Các nghiên cứu chỉ ra được tiềm năng vô hạn của loại thực vật này, với khả năng thay thế điện hạt nhân hay giúp phát triển những chuyến bay “xanh”. Tăng trưởng nhanh là ưu điểm nổi trội giúp tảo trở thành nguyên liệu đầy tiềm năng cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học và hóa chất tái tạo. 

Hiện nay, đã có những nhà máy năng lượng sinh học từ tảo hoạt động rải rác khắp thế giới, nhưng đó vẫn chỉ là bước khởi đầu của một ngành công nghiệp đầy triển vọng. Đầu tư vào ngành công nghiệp còn khá mới mẻ này có thể rất mạo hiểm, nhưng những lợi ích mà nó đem lại trong tương lai được dự báo là vô cùng to lớn.

Sự thay thế tiềm năng

Từng có nhiều nghiên cứu chỉ rõ việc sử dụng năng lượng từ tảo sẽ giúp cắt giảm 50-70% lượng khí thải CO2. Tảo có mặt trên khắp các đại dương trên Trái Đất, sử dụng ánh sáng mặt trời để quang hợp và tạo ra năng lượng. Một số loại tảo sản xuất ra dầu để tích trữ năng lượng. Điều này có nghĩa con người có thể trồng, thu hoạch tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học. Chắc chắn loài thực vật này thân thiện hơn so với dầu và các năng lượng hóa thạch khác. Nó cũng hiệu quả hơn nhiều loại năng lượng sinh học, như năng lượng từ ngô và chế phẩm sinh học. 

Bộ Năng lượng Mỹ cho biết, tảo có thể mang lại hiệu quả năng lượng gấp 60 lần so với các loại cây trồng trên đất liền. Hơn nữa, tảo có thể sinh trưởng ở những vùng nông thôn nước lợ hoặc cằn cỗi. Điều này có nghĩa là hoàn toàn có thể đẩy mạnh sản xuất mà không cạnh tranh với các giống cây trồng lương thực và các tài nguyên khác.

Yêu cầu hiện nay là phải tìm ra phương pháp giá rẻ nuôi cấy tảo trong phòng thí nghiệm, trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất hàng loạt.
Yêu cầu hiện nay là phải tìm ra phương pháp giá rẻ nuôi cấy tảo trong phòng thí nghiệm, trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất hàng loạt.

Theo tính toán của các nhà khoa học, chỉ cần khai thác tảo biển trên 3% chiều dài đường bờ biển Trái Đất là có thể dễ dàng thu được gần 200 tỷ lít nhiên liệu sinh học thay thế. Từ đây, hoạt động trồng tảo biển nhằm mục đích thương mại ngày càng được nhân rộng tại nhiều quốc gia trên thế giới.

Bộ Năng lượng Mỹ đã tài trợ 18 triệu USD vào nỗ lực thúc đẩy khả năng sử dụng tảo làm nhiên liệu, đồng thời kêu gọi tài trợ từ nhiều cấp ngành liên bang trên toàn quốc nhằm phục vụ nghiên cứu phương pháp trồng, sản xuất và chiết xuất dầu hiệu quả hơn từ tảo. 

Trong khi đó, các nhà nghiên cứu Hà Lan đang thử nghiệm trồng nhiều loại tảo cùng nhau nhằm tương trợ lẫn nhau, điều mà không thể thực hiện với mô hình độc canh. Tại Canada, nhiều công ty đang nỗ lực thử nhiều điều kiện nuôi trồng các giống tảo khác nhau, trong đó có một loại tảo đặc biệt phục vụ mục đích tẩy sạch cát dầu.

Nhiều tập đoàn lớn cũng bắt đầu quan tâm tới sự xuất hiện của loại năng lượng sinh học mới, thậm chí còn bắt đầu nghĩ tới viễn cảnh nhiên liệu từ tảo thay cho năng lượng hạt nhân. Sự thiếu an toàn của các lò phản ứng hạt nhân sản xuất điện đang nhận được nhiều cảnh báo sau khi liên tiếp các vụ việc liên quan tới rò rỉ chất thải xảy ra. 

Sau vụ Fukushima, các nhà khoa học Nhật Bản đã ngay lập tức lên kế hoạch nghiên cứu kỹ lưỡng về năng lượng tảo, coi đây là một loại nhiên liệu chính trong tương lai, đặc biệt phục vụ cho các phương tiện giao thông để giảm khí thải ra môi trường. Euglena, công ty năng lượng sinh học nghiên cứu về tảo, mới đây cho biết họ đang làm việc với hãng hàng không All Nippon Airways để thử nghiệm dùng năng lượng tảo cho các chuyến bay. Euglena đã chi ra khoảng 25 triệu USD để xây dựng nhà máy, trong đó có thể sản xuất gần 125,000 lít nhiên liệu từ tảo mỗi năm.

Trên thực tế, tảo đã được thử nghiệm thành công ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Tại Đức, xuất hiện một khu dân cư thử nghiệm những thiết bị sinh học sử dụng tảo để phát nhiệt và sinh khối mà không cần bổ sung thêm bất kỳ nguồn điện nào từ bên ngoài. 

Mới đây, các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (thuộc Bộ Năng lượng Mỹ) đã tìm ra một cách mới biến tảo biển thành dầu thô, từ đó có thể được xử lý để tạo thành xăng làm nhiên liệu cho động cơ. Cách “luyện” dầu từ tảo biển mới khá đơn giản, giống như nguyên lý hoạt động của một chiếc nồi áp suất nấu thực phẩm, với nhiệt độ và áp suất vô cùng lớn trong các thí nghiệm. Loại xăng này sẽ sớm đến với thị trường khi Bộ Năng lượng Mỹ đã hợp tác với công ty Genifuel để thương mại hóa chu trình chuyển đổi tảo biển thành dầu thô, nhằm tạo ra sản phẩm đủ cạnh tranh với các loại dầu có sẵn trên thị trường.

Không hề dễ khai thác

Hiện nay, ý tưởng biến tảo biển thành nguồn năng lượng thay thế vẫn đang trong giai đoạn tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm chuyên sâu. Một khi hoàn thiện và đưa vào ứng dụng thực tế, loại hình công nghệ này hứa hẹn sẽ tạo ra ngày càng nhiều nhiên liệu và hóa chất tái tạo mà không cần sử dụng đất đai hay nước ngọt như các loại cây trồng truyền thống. Tuy nhiên, tảo là sinh vật phức tạp, có khả năng khai thác nhưng lại khó khai thác hiệu quả. Tảo là một khái niệm khá rộng, tập hợp của rất nhiều sinh vật khác nhau về đặc điểm và thành phần, có thể rất độc hại. 

Một nhà máy năng lượng sinh học tảo biển ở San Diego (bang California).
Một nhà máy năng lượng sinh học tảo biển ở San Diego (bang California).

Các nghiên cứu cho thấy, những loài tảo nở hoa (khi số lượng tảo tăng đột biến về số lượng) trong thời kỳ sinh trưởng lại có hại, không thể sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học. Nhiều ý kiến nhận định lượng tảo trong tự nhiên gần như vô giá trị, trong khi không thể đầu tư vào việc thu hoạch tảo nở hoa trong tự nhiên, vì khó khăn trong dự đoán về sinh khối, thành phần và độc tính của chúng.

Có vẻ chặng đường biến tảo thành nguồn năng lượng thay thế hoàn toàn cho các loại nhiên liệu hóa thạch sẽ còn rất dài. Không giống như dầu mỏ có thể khai thác từ dưới lòng đất, năng lượng kiểu mới cần được nuôi dưỡng và sản xuất trong điều kiện cực kỳ chặt chẽ. Các chính phủ và công ty năng lượng đang cố hết sức để tìm ra cách tạo được nhiều loại tảo có ích hơn, đồng thời giảm giá thành sản xuất. 

Vấn đề khiến tảo chưa được chấp nhận trên diện rộng là giá cả khi giá nhiên liệu sinh học từ tảo vào khoảng 2USD/lít. Mặc dù giá xăng dầu và các nhiên liệu khác thay đổi khá thường xuyên, nhưng xu hướng vẫn thấp hơn con số này. Thật khó để suy đoán liệu tảo hay bất kỳ loại nhiên liệu sinh học nào có thể thay thế hoàn toàn dầu mỏ. Giới khoa học đang đứng giữa hai lựa chọn, một bên là vì tương lai loài người, còn bên kia là lợi ích kinh tế.

Dù đã chứng tỏ được sức mạnh lợi ích môi trường nhưng ngành công nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học từ tảo lại khó thu hút được vốn đầu tư mạnh từ các tổ chức nhà nước hoặc doanh nghiệp tư nhân. Để có thể thực hiện việc đầu tư thì hiệu quả kinh tế phải được đặt lên hàng đầu. Yêu cầu hiện nay là phải tìm ra phương pháp giá rẻ trong phòng thí nghiệm, trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất hàng loạt. Thế nhưng, bỏ qua yếu tố bất lợi này, nhiều công ty mới nổi vẫn ưu tiên nghiên cứu nghiêm túc về tảo. 

Công ty Algenol tại Florida (Mỹ) đặt một tham vọng lớn vào việc sản xuất một vài loại nhiên liệu sử dụng tảo với mức giá 0,3USD/lít. Trong khi đó, công ty Synthetic Genomics đang nỗ lực nghiên cứu gen tảo để gia tăng sản xuất nhiên liệu, giảm khí CO2 trong khí quyển và phát triển thực phẩm cho con người. Điểm chung của tất cả các đơn vị này là tạo ra các sản phẩm có thể sử dụng mới, trong khi đồng thời sản xuất được nhiên liệu.

Giá dầu trên toàn thế giới phải chịu khá nhiều biến động, thường bị ảnh hưởng bởi tranh chấp và bất đồng chính trị. Cùng với lượng ô nhiễm tạo ra khi sản xuất nhiên liệu bằng phương pháp đốt các sản phẩm xăng dầu, không có gì đáng ngạc nhiên khi các nhà khoa học và chính phủ đang cố gắng để khám phá những lợi ích mà tảo đem lại. May mắn thay, tảo là một loài thực vật sinh sôi nhanh, và không mất hàng trăm triệu năm để hình thành như dầu mỏ hay than đá. 

Ngoài ra, những công nghệ tiên tiến trong tương lai sẽ giúp giảm giá thành tới mức hợp lý, để ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học từ tảo phát triển và thành công. Vẫn còn nhiều thách thức được đặt ra phía trước, nhưng việc nói tảo là nguồn năng lượng của tương lai không hề sai. Nếu thành hiện thực, tảo sẽ trở thành nhân tố quan trọng đóng góp cho quá trình phát triển bền vững, cũng như tạo ra năng lượng sạch và an toàn hơn so với các nguồn năng lượng hiện nay cho loài người…

Lê Nam

Các tin khác

Lên kế hoạch nghiên cứu ứng dụng AI trong quản lý đất đai

Lên kế hoạch nghiên cứu ứng dụng AI trong quản lý đất đai

Bộ Khoa học và Công nghệ lên kế hoạch nghiên cứu, thúc đẩy ứng dụng AI, song song với việc xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về đất đai. Đây là một phần trong nhiệm vụ đẩy mạnh cải cách hành chính, chuyển đổi số và nâng cao năng lực quản lý nhà nước về đất đai - một trong bốn nhiệm vụ Bộ Khoa học và Công nghệ đề ra trong kế hoạch triển khai Nghị quyết 229 của Chính phủ về định hướng sửa đổi Luật đất đai và các luật có liên quan.

Quan ngại mất kiểm soát AI ngày càng gia tăng

Quan ngại mất kiểm soát AI ngày càng gia tăng

Google ngày 19/9 xác nhận mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) Gemini đã truy cập trái phép vào hệ thống của 3 công ty trong quá trình kiểm thử an ninh mạng hồi tháng 5. Mặc dù Google cho biết mô hình đã dừng hoạt động sau khi nhận ra các hệ thống này không thuộc môi trường thử nghiệm và không gây thiệt hại, vụ việc tiếp tục làm gia tăng quan ngại về khả năng kiểm soát các hệ thống AI ngày càng có tính tự chủ cao.

Đưa Luật AI vào thực tiễn từ những bài toán cụ thể

Đưa Luật AI vào thực tiễn từ những bài toán cụ thể

Ngày 18/9/2026, tại Hội nghị tập huấn triển khai Luật và các văn bản dưới luật về trí tuệ nhân tạo do Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) tổ chức tại TP Hồ Chí Minh, Thứ trưởng Bộ KH&CN Trần Trung Tính đã chỉ rõ: “Công nghệ có thể hỗ trợ cán bộ, công chức, viên chức nhưng không thay thế trách nhiệm của con người. Kết quả do AI tạo ra phải được kiểm tra, đánh giá trước khi sử dụng trong hoạt động công vụ”.

AI của Google xâm nhập trái phép hệ thống của ba công ty

AI của Google xâm nhập trái phép hệ thống của ba công ty

Google xác nhận mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) Gemini đã truy cập trái phép vào hệ thống của ba công ty trong một cuộc thử nghiệm về năng lực an ninh mạng, làm gia tăng lo ngại về những rủi ro có thể phát sinh khi các mô hình AI được trao quyền truy cập Internet.

Ngày hội Sáng tạo nội dung số khuyến khích hành động tích cực trên mạng

Ngày hội Sáng tạo nội dung số khuyến khích hành động tích cực trên mạng

Ngày hội Sáng tạo nội dung số Việt Nam - Vietnam iContent năm 2026 mở rộng thành chuỗi hoạt động, lan tỏa những câu chuyện, nội dung, hành động tích cực; khuyến khích hoạt động sáng tạo có trách nhiệm, góp phần xây dựng môi trường văn hóa lành mạnh trên không gian số và quảng bá hình ảnh Việt Nam giàu bản sắc, nhân văn.

Lấy dữ liệu làm trung tâm và ưu tiên ứng dụng AI

Lấy dữ liệu làm trung tâm và ưu tiên ứng dụng AI

Mới đây, tại trụ sở Chính phủ, Phó Thủ tướng Chính phủ Hồ Quốc Dũng chủ trì hội nghị phổ biến, quán triệt và triển khai Quyết định số 1425/QĐ-TTg ngày 29/7/2026 của Thủ tướng Chính phủ ban hành Khung kiến trúc tổng thể quốc gia số (phiên bản 1.0).

Việt Nam đề xuất hợp tác AI tại Hội nghị Bàn tròn Bộ trưởng Trung Quốc-ASEAN 2026

Việt Nam đề xuất hợp tác AI tại Hội nghị Bàn tròn Bộ trưởng Trung Quốc-ASEAN 2026

Theo thông tin từ Bộ Khoa học và Công nghệ, tại Hội nghị Bàn tròn Bộ trưởng Trung Quốc - ASEAN về trí tuệ nhân tạo năm 2026 ngày 17/9/2026 tại Nam Ninh, Quảng Tây, Trung Quốc, Thứ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) Hoàng Minh đã đề xuất tăng đối thoại chính sách, hợp tác kiểm thử an toàn và phát triển nhân lực AI với Trung Quốc, ASEAN, trên cơ sở tôn trọng chủ quyền và pháp luật mỗi quốc gia.

Khi những trạm sóng “ngủ” và bài toán tối ưu hạ tầng viễn thông

Khi những trạm sóng “ngủ” và bài toán tối ưu hạ tầng viễn thông

Trong ngành viễn thông, tiết kiệm năng lượng không chỉ là bài toán chi phí mà còn là hành động thiết thực để giảm phát thải khí nhà kính. Để giải quyết mục tiêu này, các nhà mạng đã ứng dụng Sleep mode – công nghệ cho phép trạm phát sóng tự hiệu chỉnh công suất linh hoạt. Thế nhưng, đằng sau hàng vạn megawatt giờ điện được tiết kiệm, giải pháp này còn mang một giá trị ít được nhắc tới trên các báo cáo. Đó là tiết kiệm sức người, nhiên liệu và thời gian tại những vùng núi hiểm trở – nơi mọi sự đánh đổi không thể chỉ đong đếm bằng những con số.

Tắt sóng 2G: Chuyển người dùng trước khi tắt mạng

Tắt sóng 2G: Chuyển người dùng trước khi tắt mạng

Ngày 15/9, những kết nối 2G cuối cùng theo lộ trình được chuyển sang các thế hệ công nghệ mới, khép lại một quá trình đã được các nhà mạng chuẩn bị trong nhiều năm. Với VNPT, công việc bắt đầu từ năm 2021 và bài toán không chỉ nằm ở việc nâng cấp mạng lưới, mà còn ở việc đưa người dùng sang công nghệ mới trước khi 2G rời mạng.

Chương trình thực tập sinh Viettel Digital Talent được vinh danh tại giải thưởng quốc tế

Chương trình thực tập sinh Viettel Digital Talent được vinh danh tại giải thưởng quốc tế

Chương trình Viettel Digital Talent của Tập đoàn Công nghiệp - Viễn thông Quân đội (Viettel) vừa giành Giải Đồng tại Brandon Hall Group HCM Excellence Awards 2026, hạng mục Best Selecting and Onboarding Interns. Đây là lần đầu tiên một chương trình thực tập sinh “Made in Vietnam” được vinh danh tại giải thưởng quốc tế này.

Chuyển đổi số công tác Đảng Thái Nguyên: Khi triển khai nền tảng mới chỉ là bước đầu

Chuyển đổi số công tác Đảng Thái Nguyên: Khi triển khai nền tảng mới chỉ là bước đầu

Một văn bản có thể được chuyển đến cơ sở chỉ trong vài phút. Nhưng để biết văn bản đã được giao cho ai, tiến độ thực thi có đang chậm hay không, dữ liệu cần xuyên suốt từ khi tiếp nhận đến khi hoàn thành. Từ các nền tảng đã được triển khai, Thái Nguyên đang từng bước tạo “dấu vết số” cho mỗi nhiệm vụ, nhằm phục vụ công tác điều hành.

Chung tay ngăn ngừa tội phạm lừa đảo sử dụng AI tạo thông tin giả

Chung tay ngăn ngừa tội phạm lừa đảo sử dụng AI tạo thông tin giả

Việc phòng ngừa tội phạm sử dụng thông tin giả do AI tạo ra không thể chỉ trông chờ vào cơ quan chức năng hay các doanh nghiệp công nghệ. Mỗi người dân, doanh nghiệp, tổ chức tài chính, người có ảnh hưởng…đều phải trở thành một “lá chắn” trong việc bảo vệ an toàn cho chính mình và cộng đồng…

Bộ báo cháy không dây GSafe cảnh báo sớm tại cơ sở

Bộ báo cháy không dây GSafe cảnh báo sớm tại cơ sở

Tại Triển lãm SECUTECH Vietnam 2026 vừa qua, gian trưng bày của GTEL GEIC thu hút sự quan tâm của nhiều đại biểu và khách tham quan với các giải pháp công nghệ phục vụ công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ. Đáng chú ý, gian hàng đã đón tiếp Thượng tướng Nguyễn Ngọc Lâm, Ủy viên Trung ương Đảng, Thứ trưởng Bộ Công an; Thiếu tướng Dương Đức Hải, Cục trưởng Cục Cảnh sát PCCC và CNCH cùng các đại biểu đến tham quan, tìm hiểu các giải pháp, trong đó có Bộ báo cháy không dây GSafe là giải pháp hỗ trợ cảnh báo sớm ngay tại cơ sở.

Tắt 2G: Việt Nam đã giải quyết bài toán nhiều quốc gia khác đang đối mặt như thế nào?

Tắt 2G: Việt Nam đã giải quyết bài toán nhiều quốc gia khác đang đối mặt như thế nào?

Tắt 2G không phải bài toán mới, nhưng nhiều quốc gia vẫn loay hoay trong việc loại bỏ một công nghệ cũ mà không đẩy hàng triệu người dùng ra khỏi kết nối. Trong bối cảnh đó, quá trình chuyển đổi tại Việt Nam đang cho thấy những tín hiệu tích cực: công nghệ có thể được nâng cấp hiệu quả hơn khi bài toán thiết bị, vùng phủ và người dùng được giải quyết đồng thời.

Đừng để bị lừa bởi những từ "bắt lệnh, bao lãi"

Đừng để bị lừa bởi những từ "bắt lệnh, bao lãi"

Những lời mời gọi đầu tư tài chính “sinh lời khủng”; có chuyên gia “bắn lệnh, bao lãi”... thực chất là cạm bẫy công nghệ cao nhằm lừa đảo người dân. Trước diễn biến phức tạp của tội phạm mạng, người dân cần hết sức tỉnh táo, nhận diện chính xác các dấu hiệu lừa đảo để tự bảo vệ tài sản của bản thân và gia đình.