Một dự án được thực hiện tại London mang tên OPEC với mục đích là nghiên cứu phương pháp tạo ra nhiên liệu sinh học từ vỏ của 10 triệu tấn cam ở Brazil đã được ép lấy nước mỗi năm. Đây là dự án mới nhất nhằm làm giảm lượng khí thải CO2.
Một dự án được thực hiện tại London mang tên OPEC với mục đích là nghiên cứu phương pháp tạo ra nhiên liệu sinh học từ vỏ của 10 triệu tấn cam ở Brazil đã được ép lấy nước mỗi năm. Đây là dự án mới nhất nhằm làm giảm lượng khí thải CO2.
Năm nay, Brazil đã sản xuất 15 triệu tấn cam. Khoảng 86% số cam này sẽ được vắt lấy nước, như vậy, lượng vỏ cam vứt đi là một con số cực lớn. Vì thế, nhà hóa học người Anh James Clark - giáo sư của Trung tâm Hóa học xanh thuộc Trường Đại học York đã tiến hành nghiên cứu số vỏ cam này. Ông Clark đã gây ấn tượng mạnh mẽ tại Liên hiệp Khoa học Anh bởi bài diễn thuyết của mình về công nghệ chế biến vỏ cam thành nhiên liệu sinh học, sử dụng năng lượng vi sóng. Đây là một trong rất nhiều dự án nghiên cứu để tạo ra nguồn nhiên liệu sinh học nhằm giảm thiểu lượng khí CO2 thải ra môi trường.
Công nghệ của giáo sư Clark là một phần của dự án mang tên OPEC (Orange Peel Exploitation Company- công ty tận dụng vỏ cam). Quá trình này bao gồm: nghiền vỏ cam, sau đó đặt vỏ cam vào lò vi sóng giống như lò vi sóng gia dụng. Xen-lu-lô và các nguyên tố hóa học khác trong vỏ cam sẽ bị hoạt hóa bởi năng lượng vi sóng. Giáo sư Clark cho hay: “Vỏ cam có chứa một thành phần hóa học dễ biến đổi thành nhiên liệu”.
Liên minh châu Âu đã đóng góp 6 triệu euro cho dự án này. Hiện tại, giáo sư Clark và nhóm nghiên cứu của ông đang làm việc với bộ xử lý kiểm tra, cho phép họ có thể tái chế 30kg vỏ cam (hoặc quýt) mỗi gi
Liệu dự án này có khả thi?
Từ năm 1970 đến năm 2009, lượng tiêu thụ các sản phẩm năng lượng sơ cấp của Brazil như dầu và khí gas thiên nhiên tăng lên gấp đôi, trong khi lượng tiêu thụ năng lượng thứ cấp như khí đốt tăng gấp 5 lần. Trong những thập kỷ vừa qua, lượng khí thải CO2 đã tăng 88%.
Ngoài dẫn đầu thế giới về sản xuất nước cam, Brazil cũng là một trong những nước cung cấp chủ yếu ethanol dùng để sản xuất nhiên liệu sinh học. Năm 2010, Brazil đã sản xuất 2.600 triệu tấn ethanol, chiếm khoảng 30,1% tổng sản lượng trên toàn thế giới. Dự án của giáo sư Clark cho thấy sự hội tụ tiềm năng của ngành công nghiệp sản xuất ethanol và chế biến cam. Nhưng vấn đề đặt ra là liệu dự án này có khả thi?
Một nghiên cứu gần đây của các nhà kinh tế học đến từ Trường Đại học Oregon cho thấy, tất cả những dự án nghiên cứu nhiên liệu sinh học đang được áp dụng tại Hoa Kỳ chỉ góp phần làm giảm 2,5% lượng tiêu thụ than đá, và chi phí để sản xuất nhiên liệu sinh học lên tới 67 triệu USD.
Nhà khoa học Marvin Marcus là giáo sư thuộc khoa sinh của Trường Đại học Nottingham, ông đang nghiên cứu dự án biến đổi licnoxenluloza sang methanol (LACE). Dự án này chuyên sâu về phương pháp sản xuất ra ethanol từ rác thải nông nghiệp. Theo ông: “Vấn đề nảy sinh trong sản xuất nhiên liệu sinh học lần thứ nhất mà Brazil phải đối mặt là những khu rừng nhiệt đới đang bị chặt phá để dùng vào mục đích trồng trọt, dẫn đến làm mất dần sự đa dạng sinh học và môi trường sống tự nhiên”.
Nguồn nhiên liệu sinh học được tạo ra từ rác thải sẽ là lần ứng dụng thứ hai. Châu Âu có cách nhìn nhận riêng về sản xuất nhiên liệu sinh học lần thứ hai này, đặc biệt là tạo ra ethanol từ rơm rạ. Mặc dù ông Marcus thừa nhận rằng, chưa có phương pháp tạo ra nhiên liệu sinh học mà không ảnh hưởng đến môi trường, tuy nhiên, nhiên liệu sinh học từ rác thải sẽ là một sản phẩm thân thiện với môi trường.
Nhà nghiên cứu người Chile - ông Claudio Ávila, giảng viên khoa hóa của Trường Đại học York đồng ý với quan điểm của giáo sư Marcus về những ảnh hưởng của nhiên liệu sinh học đối với môi trường. Theo ông, việc sử dụng các nguồn tài nguyên để tạo ra nhiên liệu sinh học một cách bừa bãi sẽ đe dọa đến an ninh lương thực, đồng thời tạo ra các khu vực độc canh rộng lớn chuyên cung cấp nguyên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học. Tuy nhiên, ông Ávila cũng xác nhận rằng, những ảnh hưởng đối với môi trường sẽ dần giảm đi “khi công nghệ phát triển, điều này sẽ phụ thuộc vào các yếu tố kinh tế và xã hội”.
Ông Ávila cho biết, rào cản lớn nhất đối với việc sản xuất nhiên liệu sinh học ở Mỹ Latin là vấn đề đầu tư. Tuy nhiên, ông tin rằng, nhiên liệu sinh học có thể đáp ứng được nhu cầu về năng lượng của con người ở khu vực nhỏ có quy mô kinh tế lớn. Ví dụ như khí mê-tan sinh ra từ quá trình lên men rác “có thể là một nguồn năng lượng có giá trị đối với một cộng đồng nông nghiệp, vì có thể dùng khí mê-tan để tạo ra nhiệt”.
Rẻ và dễ biến đổi
Trong khi đó, giáo sư Clark hoàn toàn tin tưởng vào dự án công nghệ vi sóng của ông bởi chi phí sản xuất nhiên liệu sinh học của dự án thấp.Thực tế cho thấy, việc tinh chế vỏ cam không đòi hỏi một nhà máy tinh chế có kỹ thuật cao như nhà máy lọc dầu; Máy vi sóng cũng tương đối nhỏ gọn nên dễ dàng di chuyển đến những vùng có rác thải. Ông Clark cho biết: “Lò vi sóng lớn nhất có thể tạo ra 6 tấn nhiên liệu sinh học mỗi giờ, thiết bị chỉ dài từ 5-6m”.
Còn theo giáo sư Igor Polikarpov đến từ Viện Vật lý São Carlos thì việc sử dụng vỏ cam làm nguyên liệu thô sản xuất ra nhiên liệu sinh học là một phương pháp độc đáo. Theo ông: “Cần phải xét vấn đề trong trạng thái cân bằng để làm tăng giá trị của nhiên liệu sinh học với những công nghệ có sẵn. Limonene (thành phần lớn nhất trong tinh dầu vỏ cam) có giá trị cao. Dùng chất này làm nguyên liệu thô sản xuất ra nhiên liệu sinh học sẽ làm giảm rất nhiều chi phí trong quá trình sản xuất”.
Ông Polikarpov cho biết, giảm chi phí sản xuất cũng đồng nghĩa với giảm giá thành sản phẩm - đây là nguyên tắc cơ bản trong quá trình cạnh tranh thương mại. Hiện tại, vỏ cam được sử dụng chủ yếu là làm thức ăn cho động vật, do đó việc dùng vỏ cam làm nhiên liệu sinh học sẽ mang lại nhiều lợi nhuận hơn cho nhà sản xuất.
Nếu như dự án này thành công thì mỗi ly nước cam vào buổi sáng cũng sẽ góp phần đáng kể vào việc chế tạo nhiên liệu sinh học.
Vậy, uống nước cam cũng là góp phần bảo vệ môi trường!