"Chúng tôi đánh lừa các sinh vật để tạo ra những thứ mà chúng tôi muốn làm", dẫn lời của ông Dan Robertson, người đứng đầu nhóm nghiên cứu tại Công ty Kỹ nghệ sinh học Joule Unlimited của Mỹ. Ông Dan Robertson tự hào chìa ra một cái ống thử nghiệm chứa đầy một chất lỏng màu xanh. Bằng cách sử dụng kỹ thuật di truyền và phương pháp nuôi cấy chọn lọc, các nhà hoá sinh chủ yếu làm việc ở Mỹ đang chuyển đổi tảo xanh thành những tiểu Nhà máy sản xuất ra dầu hỏa, ethanol và diesel.
Hàng triệu lời cá cược trên tảo
Các nhà đầu tư như gia đình siêu tỷ phú Rockefeller và tỷ phú Bill Gates, nhà sáng lập ra tập đoàn Microsoft đang đánh cược vào sức mạnh của món súp màu xanh này. Các dạng nhiên liệu dùng cho giao thông vận tải có hàm lượng khí thải thấp và có thể trở thành một nguồn nhiên liệu mới mang tính chiến lược.
Ngày nay, hàng trăm ngàn xe ôtô chạy bằng ethanol được sản xuất từ ngũ cốc. Đơn cử ví dụ ở Mỹ, hơn 40% phụ gia xăng dầu có chứa ethanol. Nhiên liệu được sản xuất trong những bể chứa khổng lồ, bằng cách cho lên men ngô (bắp), hoặc lúa mạch đen với nấm men. Tuy nhiên nhiên liệu sinh học từ ethanol từng có một vết nhơ xấu. Một ha ngô có thể sản xuất chưa tới 4.000 lít ethanol/năm, và phải mất 8.000 lít nước mới sản xuất ra được 1 lít ethanol.
Bên cạnh đó, các loại cây trồng để sản xuất ethanol có thể lấy đi nhiều diện tích đất nông nghiệp có giá trị cho sản xuất lương thực. Trước đây, nông dân Mỹ thu hoạch ngô để sản xuất ra ethanol hơn là sử dụng ngô làm thức ăn chăn nuôi gia súc. Một trong những hậu quả tiêu cực trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học là nó làm đẩy giá lương thực lên cao.
Những con số biết nói
Vì lý do này, nhiều người hoạt động môi trường ngày nay tin tưởng rằng trồng các cây sản sinh năng lượng là cách tiếp cận sai lầm. Mặt khác, tảo không yêu cầu bất kỳ diện tích đất nông nghiệp này. Mặt trời, nước biển, một ít phân bón và lượng khí carbon dioxide là tất cả những thứ không đòi hỏi cần có sinh vật để phát triển.
Và bởi vì chúng tiêu thụ nhiều CO2 trong suốt quá trình quang hợp cũng như sau đó giải phóng dầu hỏa khi bị đốt cháy, do đó nhiên liệu sinh học từ tảo biển cũng đóng vai trò làm trung hoà khí hậu. Tảo cũng đem đến những thành quả sản xuất đáng khích lệ. 1ha sa mạc đầy nắng mặt trời được bao phủ bởi tảo xanh có thể sản xuất gấp 8 lần nhiên liệu sinh học/đơn vị sinh khối/năm, hơn là trồng ngô cho mục đích sản xuất nhiên liệu.
Công ty Năng lượng Sapphire là một trong những lá cờ đầu của ngành công nghiệp này. Giám đốc điều hành Jason Pyle có tầm nhìn trong việc chuyển đổi các vùng hoang mạc thành những mảnh đất màu mỡ. Ông Jason Pyle nói: "Chúng tôi trồng tảo như trồng lúa, trong những chân ruộng thấp lên đến hàng ngàn héc ta. Đây là nền tảng chính để sản sinh dầu sinh học từ tảo với số lượng lớn và giá thành mang tính cạnh tranh".
Sapphire hy vọng một thùng dầu tảo sẽ có mức giá dao động từ 70 USD đến 100 USD trong tương lai, rẻ hơn dầu thô. Theo Jason Pyle, công ty của ông đang tối ưu hoá năng suất, những giống tảo có khả năng kháng bệnh cao và "thu hoạch tốt".
Các kỹ sư của Sapphire đang sẵn sàng thử nghiệm loại tảo thần kỳ của họ tại một nhà máy nhỏ ở New Mexico. Cùng với "đại gia" Monsanto chuyên sản xuất hoá chất nông nghiệp và công ty khí đốt công nghiệp Linde, các nhà sản xuất tảo đang khám phá các cơ hội thương mại tại một trại nuôi tảo với diện tích 120ha.
Phòng thí nghiệm tảo hiện đang làm việc tại các lò phản ứng sinh học kỹ nghệ cao, nơi mà khí carbon dioxide liên tục nổi bọt thông qua các tấm màng lọc màu xanh trông như các cỗ máy hấp thu năng lượng mặt trời. Mục tiêu cuối cùng của Dan Robertson là thu hoạch khoảng 140.000 lít nhiên liệu sinh học/năm/ha tảo, cao hơn 40 lần so với trồng ngô để sản xuất ethanol. Công ty Joule đã mua khoảng 500ha đất hoang mạc tại New Mexico để xây dựng nhà máy sản xuất nhiên liệu thương mại từ tảo biển đầu tiên trên thế giới.
Vấn đề CO2 đòi hỏi một khoản tiền lớn
Liệu những sáng tạo từ phòng thí nghiệm có thực sự hoạt động trên những lĩnh vực mở như chúng từng có kết quả trong phòng thí nghiệm hay không? Các tính toán cho thấy rằng một số nhà máy tảo có thể tiêu thụ nhiều phân bón và năng lượng trên mỗi hécta hơn so với các cây lương thực. Và lượng carbon dioxide trong không khí không đủ để nuôi các vi tảo.
Các nhà khoa học ước tính rằng nhà máy nhiên liệu tảo thương mại đòi hỏi cần phải có khoảng 10.000 m3 CO2/ngày. Các trang trại tảo cũng đòi hỏi những vùng đất nuôi trồng rất lớn. Trong một báo cáo gần đây được đăng trên tờ Khoa học, các nhà khoa học tại Trường Đại học Wageningen ở Hà Lan đã đưa ra giả thuyết rằng một khu vực có kích cỡ bằng đất nước Bồ Đào Nha nếu được lấp đầy bởi các bể tảo thì sẽ đủ sản sinh ra năng lượng cho cả châu Âu.
Theo các chuyên gia, "Một bước nhảy vọt trong công nghệ vi tảo" là cần thiết để tăng năng suất lên gấp 3 lần, đáp ứng một phần đáng kể nhu cầu năng lượng của loài người trong tương lai
