Dùng tảo để sản xuất hyđrô

Các loài tảo còn có khả năng sản xuất ra một lượng nhỏ hydro trong quá trình quang hợp, nhưng A. Melis, Giáo sư ở trường Đại học California tin rằng những loài tảo biến đổi gen sẽ là một nguồn hydro đầy triển vọng. Melis đã tạo ra các loài tảo biến đổi gen, có thể sử dụng ánh sáng mặt trời tốt hơn các loài tảo thông thường. Loài tảo này sản xuất được lượng hydro nhiều gấp 3 lần. Chúng cũng nâng cao được sản lượng dầu để làm nhiên liệu sinh học.
Phát minh mới này sẽ đóng vai trò quan trọng để tối đa hóa lượng hydro sản xuất ở quy mô thương mại. ở trong phòng thí nghiệm, tảo được nuôi trồng với mật độ thấp và ở trong chai mỏng, bởi vậy các phần tử của nó sử dụng tất cả ánh sáng chiếu vào. Nhưng ở quy mô thương mại, tảo được nuôi trồng trên bề mặt ao hồ, bởi vậy các lớp tảo trên cùng hấp thụ hết ánh sáng mặt trời và chỉ còn một phần nhỏ ánh sáng lọt xuống dưới.

Melis và các cộng sự đã thiết kế ra loài tảo chứa ít diệp lục hơn, bởi vậy nó hấp thụ ít ánh sáng hơn. Điều đó nghĩa là ánh sáng sẽ xuyên được nhiều hơn xuống các lớp tảo bên dưới và nhiều phần tử sẽ nhận được ánh sáng để sản xuất hydro.

Các nhà nghiên cứu đã thao tác những gen có nhiệm vụ kiểm soát lượng diệp lục ở trong lạp lục - những tế bào đóng vai trò trung tâm của quá trình quang hợp. Mỗi lạp lục bình thường chứa 600 phân tử diệp lục. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã giảm được số lượng này xuống còn một nửa. Họ dự kiến sẽ tiếp tục giảm chúng xuống còn 130. Tới thời điểm này, những đám tảo dày nuôi trồng ở những hồ rộng đã sản xuất được hydro với sản lượng cao gấp 3 lần so với những loài tảo tự nhiên.

Quy trình này ít ra phải mất 5 năm nữa mới được ứng dụng để sản xuất hydro. Trước hết, các nhà nghiên cứu sẽ phải tăng năng lực sản xuất hydro của tảo. ở quá trình quang hợp bình thường, tảo chú trọng vào việc sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển hóa CO2 và nước thành glucose, chỉ gần 3-5% quang hợp là đem lại hydro. Melis ước tính rằng nếu toàn bộ năng lực quang hợp của tảo được huy động để sản xuất hydro, thì mỗi acre (khoảng 0,4 ha) có thể sản xuất được 80 kg hydro/ngày.

Khó có thể chuyển 100% quang hợp của tảo để phục vụ cho việc sản xuất hydro, nhưng theo nhận định của Melis, nếu chuyển được tới 50% thì có thể đáp ứng được hiệu quả kinh tế. Với 50% năng lực quang hợp, 1 acre tảo có thể sản xuất được 40 kg hydro/ngày, đưa giá thành sản xuất hydro xuống còn 2,8 USD/kg. Với giá thành như vậy, hydro có thể cạnh tranh được với xăng, vì 1 kg hydro tương đương về năng lượng với 1 gallon xăng.

Người đăng bài : Đăng Khoa [NACESTI (Theo Biotech, 11/2007)]