Trong khi rất nhiều các nghiên cứu được tiến hành dựa trên nguyên lý thu CO2 (carbon dioxide) ngay tại nguồn thải để giảm dung lượng thoát ra khí quyển, thì các nhà nghiên cứu đến từ Viện Nghiên Cứu Hệ Thống Năng Lượng Sinh Học (Bioenergy Systems Research Institute) của Đại Học Georgia đã lựa chọn một phương án tiếp cận vấn đề hoàn toàn khác. Phỏng theo quá trình thực vật chuyển hóa CO2 thành các chất có lợi, họ đã phát hiện ra phương pháp để hấp thụ CO2 trong khí quyển và biến nó thành những sản phẩm công nghiệp có ích, và trong đó có cả tiềm năng tạo ra nhiên liệu.
Phương pháp này lấy cảm hứng từ hiện tượng quang hợp, là hiện tượng thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời để biến nước và carbon dioxide (CO2) thành loại đường sinh dưỡng mà chúng sử dụng (như là nguồn năng lượng). Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại vi sinh vật bắt chước theo hoạt động này của thực vật bằng cách cách cải biến một vật liệu gien có tên gọi Pyrococcus furiosus (còn có tên khác là rushing fireball – tạm dịch: cầu lửa dữ dội), đây là một loại vi sinh vật ăn /hấp thụ carbonhydrate sống ở vùng nước biển siêu nóng gần các lỗ thoát hơi địa nhiệt (geothermal vents).
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã cải biến vi sinh vật này để nó có thể ăn/ hấp thụ tại nhiệt độ thấp hơn. Sau đó, họ sử dụng khí hydro để tạo ra một phản ứng hóa học bên trong cơ thể vi sinh vật, kết hợp CO2 vào axit 3-hydroypropionic– một chất hóa học thường thấy trong công nghiệp, được sử dụng để tạo ra acrylics và một số sản phẩm khác.
“Ý nghĩa của phát hiện này nằm ở chỗ, ta có thể xóa bỏ vị trí trung gian của thực vật” Ông Micheal Adams, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết “Chúng ta có thể lấy carbon dioxide trực tiếp từ trong khí quyển và chuyển hóa chúng thành những sản phẩm có ích mà không cần phải trải qua những quá trình như trồng cây, tách đường từ sinh khối … vốn kém hiệu quả”.
Cùng với việc sản xuất những sản phẩm công nghiệp, thì những phương pháp biến đổi gien khác nhau có thể cho phép vi sinh vật tạo ra các sản phẩm khác nhau, bao gồm cả nhiên liệu. Tuy nhiên, hiện nay chu trình chuyển hóa vẫn phải dựa trên nhiên liệu hóa thạch, bởi nhóm nghiên cứu sử dụng nguồn năng lượng là hydrogen, với nguồn sẵn có nhất hiện nay là từ khí gas thiên nhiên- cũng là 1 loại nhiên liệu hóa thạch.
“Trong thời gian tới, chúng tôi hy vọng có thể sử dụng hydrogen từ nguồn năng lượng sinh học tái sinh (không phải năng lượng hóa thạch), ví dụ như từ tảo (quang hợp) hoặc từ quá trình lên men phế thải” ông Adams cho biết. Tuy nhiên, nhiên liệu tạo ra từ Pyrococcus furiosus là carbon trung tính bởi vì khi đốt cháy, nó sẽ tỏa ra cùng lượng CO2 với lượng cần thiết để chế tạo. Điều này làm cho nó là nguồn nhiên liệu sạch hơn xăng, dầu và than đá.
Đây không phải lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng vi khuẩn để chế tạo nhiên liệu từ carbon. Một vài năm trước, các nhà nghiên cứu đên từ Đại Học Minesota đã tạo ra một quá trình sử dụng Synechococcus, một loại vi khuẩn quang hợp để dồn carbon dioxide trong ánh sáng mặt trời trước khi tiến hành chuyển hóa thành đường.
Ông Adams cho biết, nhóm nghiên cứu đang tìm cách cải thiện quá trình và sẽ thử nghiệm trên quy mô lớn hơn.
—————————————————————————————————————————————————–
Người dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link luận văn: http://www.pnas.org/content/early/2013/03/19/1222607110.abstract?sid=4579aa8c-3f83-46d1-b367-b3cf336057f1
——————————————————————————————————————————————————
