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 phát triển công nghệ này, và các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy.
Công nghệ này hoạt động dựa trên quá trình vi tảo hấp thụ khí carbon dioxide trong khí thải công nghiệp thông qua quá trình quang hợp, diễn ra trong một ao sinh học đặc biệt. Sau đó, sinh khối được tạo ra từ vi tảo sẽ được sử dụng để thu được biohydrogen thông qua quá trình lên men tối. Quá trình này không chỉ giúp giảm thiểu lượng khí thải carbon dioxide mà còn tạo ra một nguồn năng lượng sạch.
Giáo sư Natalia Politaeva từ Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SPbPU cho biết, công nghệ này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững. “Tương lai của năng lượng bền vững không phải là đấu tranh chống lại 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 nhiều cơ hội cho việc ứng dụng năng lượng sạch trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Các nhà nghiên cứu tại 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. Một nhà máy nhiệt điện than 500MW có thể 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.
Hơn nữa, 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 đều có thể áp dụng phương pháp này. Điều này mang lại một giải pháp tiềm năng cho các quốc gia đang tìm cách giảm thiểu tác động môi trường của khí thải công nghiệp.
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. Họ 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 cho thấy tiềm năng phát triển và ứng dụng rộng rãi của công nghệ này trong tương lai.