VINACHEM

Hai công ty ExxonMobil và Synthetic Genomics (Mỹ) mới đây công bố đã đạt được thành công đột phá trong chương trình hợp tác nghiên cứu nhiên liệu sinh học tiên tiến. Họ đã biến đổi một giống tảo để tăng gấp đôi hàm lượng dầu mà không ảnh hưởng đáng kể đến quá trình sinh trưởng của nó.

áp dụng công nghệ biến đổi tế bào của Synthetic Genomics, nhóm nghiên cứu ExxonMobil - Synthetic Genomics đã biến đổi một giống tảo để tăng hàm lượng dầu từ 20% lên hơn 40%.

Các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Synthetic Genomics ở La Jolla đã phát hiện phương pháp mới này nhờ tìm ra một loại công tắc gen có thể được tinh chỉnh để điều chỉnh quá trình chuyển hóa từ cacbon thành dầu trong giống tảo Nannochloropsis gaditana. Nhóm nghiên cứu đã xác lập phương pháp chứng minh mới, cho thấy giống tảo biến đổi đã tăng gấp đôi phần chiết lipit từ cacbon tế bào so với giống tảo gốc, trong khi đó vẫn duy trì quá trình sinh trưởng ổn định.

Phó Chủ tịch phụ trách nghiên cứu và triển khai của ExxonMobil cho biết, đây là cột mốc quan trọng trong chương trình nhiên liệu sinh học tiên tiến của Công ty, nó khẳng định niềm tin của các nhà nghiên cứu là tảo có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo với hiệu suất cao một cách khó tin và sẽ có những đóng góp tích cực cho môi trường trên Trái Đất. Nghiên cứu nói trên là một thành phần quan trọng trong chương trình nghiên cứu quy mô rộng của ExxonMobil nhằm mục đích tìm ra những công nghệ với mức phát thải thấp, giảm rủi ro biến đổi khí hậu.

Nguyên liệu đầu vào cho sản xuất tảo quang dưỡng là ánh sáng Mặt Trời và CO2 - hai nguồn tài nguyên dồi dào, lâu bền và miễn phí. Những khám phá trong chương trình hợp tác nghiên cứu giữa ExxonMobil và Synthetic Genomics cho thấy công nghệ biến đổi tế bào có thể tối ưu hóa cách mà con người sử dụng những nguồn tài nguyên trên và mang lại giải pháp cho nhiều thách thức về phát triển bền vững trong thế giới ngày nay, từ năng lượng tái tạo cho đến dinh dưỡng và sức khỏe con người.

Từ trước đến nay, tảo vẫn được coi là nguồn nhiên liệu thay thế bền vững với tiềm năng lớn. Nhưng trong thập niên trước các nhà nghiên cứu đã gặp nhiều trở ngại trong việc phát triển giống tảo có hàm lượng dầu cao và sinh trưởng nhanh - hai đặc điểm quan trọng để có thể sản xuất dầu ở quy mô lớn với chi phí thấp. Những thử nghiệm trước đây nhằm làm tăng sản lượng dầu sản xuất từ tảo đã dẫn đến tác động bất lợi là làm chậm lại quá trình phát triển của tảo.

Mục tiêu then chốt của chương trình hợp tác ExxonMobil - Synthetic Genomics là tăng hàm lượng lipit của tảo, đồng thời giảm thành phần tinh bột và protein mà không cản trở sự phát triển của tảo. Hạn chế nguồn cung các chất dinh dưỡng (như đạm) là một trong những phương pháp làm tăng sản lượng dầu trong tảo, nhưng cách làm này cũng ngăn cản mạnh hoặc thậm chí làm ngừng quá trình quang hợp, làm chậm quá trình sinh trưởng của tảo và cuối cùng sẽ làm giảm sản lượng dầu thu được.

Duy trì sự sinh trưởng bền vững của tảo trong khi làm tăng hàm lượng dầu là một bước tiến quan trọng. Tảo có một ưu điểm lớn so với nhiên liệu sinh học truyền thống là nó có thể mọc trong nước mặn và phát triển tốt cả trong những môi trường khắc nghiệt, vì vậy làm giảm áp lực đối với nguồn cung thực phẩm và nước ngọt.

Dầu chiết xuất từ tảo cũng có thể được xử lý trong những nhà máy lọc dầu thông thường, tạo ra nhiên liệu tương tự dầu điêzen thông thường với mật độ năng lượng cao.

Nhu cầu toàn cầu về năng lượng liên quan đến giao thông vận tải được dự báo sẽ tăng khoảng 25% cho đến năm 2040. Trong khi đó, việc giảm phát thải của ngành giao thông vận tải sẽ đóng vai trò quan trọng trong giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu.

Dầu sản xuất từ tảo cũng có tiềm năng trở thành nguyên liệu quan trọng cho sản xuất hóa chất.

LH

Theo ScienceDaily, 7/2017