Tốc độ phát triển của tảo khá nhanh nên người ta dựa vào tính năng của chúng để sản xuất năng lượng thay thế cho các nguồn năng lượng có nguy cơ phát thải gây ô nhiễm môi.
Vậy tảo tham gia vào việc sản xuất nhiên liệu như thế nào? Tác động đến môi trường ra sao? Và chúng có những ưu điểm nổi bật gì? Để hiểu rõ vai trò sản xuất năng lượng của tảo như thế nào, cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Sử dụng tảo để chuyển đổi nhiên liệu
Tảo có khả năng chuyển hóa thành nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau. Chẳng hạn, chất béo hoặc dầu sinh khối tảo chiết xuất thành dầu diesel sinh học. Hoặc lipid, cacbonhydrat được lên men thành cồn sinh học hay butanol.
- Đối với dầu diesel: chiết xuất dầu từ sinh khối tảo với tỷ lệ khá cao vì chúng tạo ra khoảng 60% trọng lượng khô dưới dạng dầu. Chúng có tốc độ phát triển nhanh vì không cần chất dinh dưỡng cho thân, lá rễ và trồng trôi nổi trên vùng nước giàu dinh dưỡng.
- Đối với biobutanol: tảo biển thường được lên men nhờ vi khuẩn để sản xuất butanol.
- Đối với xăng sinh học: nó được sản xuất dựa vào sinh khối tảo cần thiết.
- Đối với biogas: khí sinh học chứa metan và CO2. Việc chuyển đổi sinh khối tảo thành khí metan dễ dàng giúp thu hồi năng lượng. Sản lượng khí sinh học từ tảo khá thấp vì tỷ lệ protein trong vi tảo cao
- Đối với dầu diesel xanh: thông qua quá trình lọc hóa dầu bằng hydro mà tảo dễ dàng sản xuất diesel xanh.
Tác động của tảo đến môi trường
- So với các loại cây nhiên liệu sinh học như ngô hoặc đậu nành, vi tảo có năng suất sản xuất nhiên liệu lớn hơn nhiều.
- Không “kén” môi trường sinh sống, có thể sống ở nhiều tầng chứa nước khác nhau, nông nghiệp hay nước uống. Việc sản xuất năng lượng sạch từ vi tảo nên ít ảnh hưởng đến việc cung cấp nguồn thức ăn hay đa dạng sinh học.
- Việc trồng tảo không cần bổ sung thuốc trừ sâu, phân bón nên sẽ không có bất kỳ dòng chất thải độc hại nào. Đồng thời, nhiên liệu từ chúng ít độc hại hơn và dễ phân hủy hơn.
- Việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng nguồn năng lượng tái tại như nhiên liệu sinh học sẽ giảm mức phát thải CO2 đến 80%.
- So với diesel và dầu mỏ, nhiên liệu từ tảo không tạo ra oxit lưu huỳnh hoặc oxit nito hoặc giảm nhiều khí có hại khác như cacbon monoxide, hydrocacbon không cháy.
- Mở ra chiến lược kết hợp giữa sản xuất khí sinh học và xử lý nước thải, và cũng tạo ra nguồn nước sạch đáng kể, xử lý chất hữu cơ, hấp thụ kim loại nặng.
- Đối với những khu vực trồng, nguồn nước sẽ giảm mức nito và photpho trên các con sông, vùng nước bị ảnh hưởng từ hiện tượng phú dưỡng.
Ưu điểm sử dụng tảo
Tăng trưởng nhanh
- Được trồng rất dễ dàng vì chúng dễ thích nghi hơn so với các loại cây trồng khác.
- Ở những vùng đất khô cằn, cây trồng khi không thích nghi tốt nhưng tảo vẫn có khả năng tăng trưởng nhanh nên chúng sẽ không chiếm diện tích quá lớn trong quá trình sản xuất.
- Cần rất ít tài nguyên để phát triển và cho phép tăng trưởng khi nuôi cấy.
Không ảnh hưởng đến tài nguyên lương thực
- Ngô cùng các phụ phẩm nông nghiệp được sản xuất thành dầu diesel sinh học làm tăng chi phí nguồn thực phẩm sẵn có. Nhưng tảo sẽ giải quyết được các vấn đề quan trọng này.
- Không làm thức ăn trực tiếp nên sẽ rất ít tác động đến nguồn thực phẩm sẵn có.
Giảm thiểu chất thải
- Khai thác làm nhiên liệu sinh học mang lại nhiều lợi ích môi trường, thân thiện với môi trường hơn so với các loại nhiên liệu hiện nay.
- Nó dễ phát triển ở khu vực nước cạn, nước bị ô nhiễm cùng các chất dinh dưỡng khác để phát triển làm nguồn dinh dưỡng chính.
- Có khả năng loại bỏ tốt CO2 khỏi khí quyển để thành nguồn năng lượng mới.
- Ngày nay, chúng được ứng dụng nhiều trong công nghiệp như một cách lý tưởng để xử lý khí thải và giảm phát thải khí nhà kính.
