Công nghệ tiên tiến dựa trên vi tảo của Nga: Giải pháp kép cho hấp thụ khí carbon dioxide và sản xuất nhiên liệu sạch

Các nhà khoa học Nga tại Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế (SPbPU) đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững với việc phát triển thành công công nghệ 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. Phát hiện này đã được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy.

Công nghệ hoạt động bằng cách dẫn khí thải công nghiệp qua một ao sinh học đặc biệt, nơi vi tảo thực hiện quá trình quang hợp, hấp thụ khí carbon dioxide và tạo ra sinh khối. Sau đó, sinh khối này được sử dụng để thu được biohydrogen thông qua quá trình lên men tối. Theo bà Natalia Politaeva, giáo sư tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SPbPU, 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 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 Politaeva 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, bao gồm 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.

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. 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.

TP.HCM đang tích cực đẩy mạnh quá trình chuyển đổi xanh trong lĩnh vực giao thông, sau khi đã thành công với việc chuyển đổi xe buýt sang sử dụng năng lượng xanh. Mới đây, đề án chuyển đổi 400.000 xe máy xăng sang xe máy điện cho lực lượng tài xế công nghệ và giao hàng đã được đưa ra, nhận được sự quan tâm và ủng hộ của nhiều người dân.

Theo Viện Nghiên cứu phát triển TP.HCM (HIDS), lực lượng tài xế công nghệ và giao hàng là nhóm có mức độ phát thải cao nhất trên mỗi đầu phương tiện. Họ di chuyển trung bình 80-120 km mỗi ngày, gấp 3-4 lần so với người dân thông thường. Việc chuyển đổi một chiếc xe của tài xế công nghệ sang xe điện có tác động giảm phát thải lớn gấp nhiều lần so với xe 2 bánh cá nhân của người dân thông thường.

Bên cạnh đó, việc chuyển đổi xe điện cho nhóm này dễ tạo hiệu ứng lan tỏa trong xã hội. Họ là lực lượng di chuyển nhiều, tiếp xúc trực tiếp với hàng triệu người dân mỗi ngày. Khi tài xế công nghệ sử dụng xe điện với hình ảnh rõ nét, êm ái, sạch sẽ, tiết kiệm sẽ giúp thay đổi nhận thức cộng đồng và thúc đẩy nhu cầu sử dụng xe điện trong dân cư.

Điện rẻ hơn xăng khoảng 80% trên mỗi km vận hành và xe điện có ít chi tiết bảo dưỡng hơn so với xe xăng. Nhờ vậy, trung bình mỗi tài xế có thể tiết kiệm 1-1,3 triệu đồng mỗi tháng. Quãng đường và số giờ hoạt động càng cao thì số tiền tiết kiệm càng lớn.

Sở Xây dựng TP.HCM đang hoàn thành ‘Đề án kiểm soát khí thải phương tiện giao thông trên địa bàn TP.HCM’ theo 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 là thực hiện chuyển đổi và xây dựng chính sách hỗ trợ chuyển đổi phương tiện vận tải hành khách công cộng bằng xe buýt sử dụng điện, năng lượng xanh đã hoàn thành.

Giai đoạn 2 sẽ tập trung xây dựng chính sách khuyến khích, ưu đãi và lộ trình đối với các cá nhân, hộ gia đình, hợp tác xã, doanh nghiệp thực hiện chuyển đổi phương tiện giao thông từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch sang sử dụng năng lượng sạch, năng lượng xanh. Lộ trình thực hiện sẽ bao gồm: xe taxi, xe công nghệ, xe hợp đồng, xe khách, xe tải, phương tiện cá nhân, ô tô và phương tiện thuộc quản lý bởi các đơn vị hành chính công, các doanh nghiệp nhà nước, doanh nghiệp tư nhân.

TP.HCM là một trong những TP hàng đầu thế giới chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Nhiệt độ trung bình năm của TP tăng 1,4%; tỷ lệ diện tích ngập thường xuyên năm 2009 là 54%, dự báo tới năm 2050 sẽ tăng lên 61%. Trong đó, các hoạt động giao thông vận tải là một trong những nguyên nhân chính, đóng góp tới 45% tổng lượng phát thải khí nhà kính.