Kỹ thuật mới chế tạo butanol, loại nhiên liệu sinh học tốt hơn ethanol

Các nhà nghiên cứu do một kỹ sư môi trường hàng đầu ở trường đại học Washington tại Louis đang nghiên cứu những kỹ thuật mới để sản xuất ra một loại nhiên liệu sinh học tốt hơn ethanol đó là Butanol.

Có nguồn gốc từ các nguyên liệu chứa lignocellulosic, đây là các phần sinh khối thực vật gồm thân gỗ, rơm, bã nông nghiệp, xơ bắp và vỏ trấu, tất cả đều chứa một lượng lớn chất xơ và một số chất gỗ. Butanol được coi là nhiên liệu sinh học tốt hơn ethanol vì nó ít bị hao mòn và có giá trị calo cao hơn nên nó cung cấp giá trị năng lượng cao hơn. Giống như ethanol, butanol là chất để thêm vào dầu hỏa.

Tiến sĩ Lars Angenent – phó giáo sư của khoa kỹ thuật hóa học, môi trường và năng lượng đã lấy xơ bắp qua xử lý và để sinh khối chứa lignocellulosic này vào các máy khử bao gồm việc nuôi cấy hỗn hợp có trọn lựa của hàng ngàn vi khuẩn khác nhau để chuyển đổi sinh khối thành hợp chất butirat.

Các nhà nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ sử dụng những kỹ thuật hóa học và vật lý nhằm làm cho nguyên liệu chứa lignocellulosic khó phân huỷ trở nên dễ phân huỷ hơn, đây là một bước quan trọng cho phép việc nuôi cấy trung gian hỗn hợp của Angenent để thực hiện việc biến đổi chất này.

Ông đã sử dụng một loại nuôi cấy hỗn hợp chứa hàng ngàn vi sinh vật khác nhau và đánh giá một cách lạc quan các điều kiện môi trường để chọn lựa tập đoàn vi khuẩn tạo một môi trường có lợi cho việc biến đổi xơ bắp thành hợp chất butirat.

Kỹ thuật nuôi cấy hỗn hợp trong phòng thí nghiệm là sử dụng các loại nuôi cấy hỗn hợp. Lợi ích của các loại nuôi cấy hỗn hợp là chỉ cần lấy bất cứ chất thải nguyên liệu nào và biến đổi nó thành nguyên liệu có giá trị. Như biến đổi độ PH trong nuôi cấy bằng cách duy trì nó trung tính, có thể thu được khí mêtan, nhưng khi hạ thấp độ PH  xuống, có thể thu được hợp chất butirat. Mặt khác, nếu nuôi cấy thuần khiết, thì  sẽ không phải lo lắng gì về những vi sinh vật khác làm biến đổi hay làm ô nhiễm môi trường.

Sinh khối có chứa lignocellulosic rất đa dạng, có thể tái tạo, và là một cách hữu hiệu để xử lý các chất thải. Bằng cách sử dụng nó, có thể tạo ra những cơ hội tốt về kinh tế cho các nhà sản xuất vụ mùa và dân cư nông thôn. Do loại sinh khối này có tính năng trung tính cacbon, do đó không thải ra cacbon dioxit vào môi trường.

Trong những năm gần đây, với việc sử dụng các tế bào năng lượng vi sinh vật và các kiểu nuôi cấy trung gian hỗn hợp của mình, Angenent đã chế tạo ra điện hay hyđrô trong quá trình xử lý nước thải.

Cùng với các cộng tác viên nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp, ông là nhà điều tra nghiên cứu chủ chốt được Bộ Nông nghiệp Mỹ trao tặng 425.000 USD cho nghiên cứu này.

Xu hướng butanol đang ngày càng gia tăng. Năm 2006, hãng hóa học Dupont và công ty dầu mỏ BP của Anh đã tuyên bố hợp tác với công ty đường Anh (British Sugar) để giới thiệu butanol được chế tạo từ củ cải đường làm thành chất pha trộn vào dầu hỏa ở Vương quốc Anh.

Nguồn: INFOTERRA VN (XL theo khoahoc.com, 18/1/2008)

Tags: