Các nhà khoa học Nga đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững với việc phát triển thành công công nghệ tiên tiến dựa trên vi tảo. Công nghệ này không chỉ giúp hấp thụ khí carbon dioxide từ khí thải công nghiệp mà còn tạo ra biohydrogen – một dạng nhiên liệu sạch đầy hứa hẹn. Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế (SPbPU) là nơi nghiên cứu và phát triển công nghệ này, và nó đã được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy.
Công nghệ này hoạt động theo một quy trình bắt đầu bằng việc dẫn khí thải công nghiệp qua một ao sinh học đặc biệt. Tại đây, vi tảo sẽ hấp thụ khí carbon dioxide trong quá trình quang hợp và tạo ra sinh khối. Sau đó, sinh khối này được sử dụng để thu được biohydrogen thông qua quá trình lên men tối. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu khí thải carbon dioxide mà còn tạo ra một nguồn năng lượng sạch.
Các nhà nghiên cứu tại SPbPU tin rằng công nghệ này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững. Theo bà Natalia Politaeva, giáo sư tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SPbPU, công nghệ này cho phép phối hợp với thiên nhiên để tạo ra năng lượng sạch. “Tương lai của năng lượng bền vững không phải là đấu tranh chống thiên nhiên, mà là phối hợp với thiên nhiên. Vi tảo là những đồng minh nhỏ bé có thể biến chất thải công nghiệp thành năng lượng sạch”, bà cho biết.
Biohydrogen thu được từ công nghệ này có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho nhiều mục đích năng lượng khác nhau. Nó có thể được sử dụng để tạo ra điện và nhiệt trong sản xuất, cũng như trong pin nhiên liệu hydro hoặc để tạo ra nhiên liệu sinh học cho ô tô. Điều này mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho việc ứng dụng năng lượng sạch trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Các nhà nghiên cứu SPbPU tin rằng hệ thống này có thể đặc biệt hữu ích đối với các nhà máy nhiệt điện than, vốn là nguồn phát thải carbon dioxide lớn nhất. Theo kỹ sư Ksenia Velmozhina, một nhà máy nhiệt điện than 500MW thải ra 11.400 tấn carbon dioxide mỗi ngày. Việc tích hợp công nghệ của họ có thể giúp giảm tiền phạt phát thải và biến chất thải thành nhiên liệu hữu ích.
Hệ thống này không chỉ giúp giảm phát thải mà còn có thể tăng hiệu suất năng lượng của doanh nghiệp lên 20-30%. Bất kỳ quốc gia nào có lượng khí thải công nghiệp lớn có thể áp dụng phương pháp này. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của công nghệ này trong việc giải quyết vấn đề môi trường và năng lượng.
Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng kết hợp ba chức năng cùng một lúc: thu giữ carbon dioxide, xử lý sinh khối và tạo ra hydro. Công nghệ mới này rất độc đáo vì nó mang đến bản chất khép kín và tính bền vững. Hiện tại, các nhà khoa học đang tập trung vào việc thử nghiệm hệ thống tại một cơ sở công nghiệp và điều chỉnh công nghệ cho phù hợp với các điều kiện khí hậu khác nhau.
Các nhà nghiên cứu cũng có kế hoạch mở rộng hệ thống này bằng cách bổ sung chức năng xử lý nước thải và chiết xuất các sản phẩm sinh học có giá trị gia tăng cao. Điều này không chỉ giúp tăng cường hiệu quả của hệ thống mà còn mở ra các cơ hội mới cho việc ứng dụng công nghệ này trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
