Dựa trên phương pháp được các nông dân sử dụng để ủ xilo (silage) làm thức ăn cho vật nuôi, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một công nghệ để đồng thời sản xuất nhiên liệu sinh học và thức ăn gia súc ngay tại chỗ mà không cần vận chuyển đến nơi khác. Hệ thống đó được gọi là lên men thể rắn (solid-state fermentation- SSF) thu ethanol thành phẩm của quá trình quấn rơm rạ được dùng làm thức ăn gia sức trong các kiện nhựa chứa men, enzymes và vi sinh vật, và để cho lên men.
Các nhà nghiên cứu đã dành nhiều thời gian để tìm hiểu về nhiên liệu sinh học “thế-hệ-thứ-hai”. Quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học này sử dụng các vật chất hữu cơ không ăn được (ít nhất là đối với người) như gỗ, rơm thay vì ngô hoặc đường (thế hệ đầu tiên). Điểm yếu của quá trình này là hiệu suất còn thấp. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã tìm được phương pháp để khắc phục.
Những cây rơm rạ sau thu hoạch chưa được khử trùng sẽ được cuốn thành các kiện tròn trên cánh đồng và bọc bằng polyethylene, cùng với hỗn hợp men. Các kiện này được để nguyên trên cánh đồng một thời gian để ủ lên men. Sau quá trình ủ, ethanol sẽ được thu lại thông qua quá trình chưng cất bằng thiết bị chưng cất chân không. Phần bã còn lại sau quá trình xử lý có thể sử dụng làm thức ăn gia súc.
Theo ông Mitsuo Horita, một nhà nghiên cứu tại Viện Quốc Gia về Khoa Học Nông Nghiệp-Môi Trường (National Institute for Agro-Environmental Sciences), hệ thống SSF có thể sản xuất ethanol và xilo (silage) với sản lượng lớn. Do khai thác phần phụ phẩm nên quá trình sản xuất này không làm ảnh hưởng đến thực phẩm của người như các quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học truyền thống.
Hệ thống này vẫn còn nhiều vấn đề cần phải giải quyết. Hiện tại các nhà nghiên cứu hiện đang giải quyết vấn đề liên quan đến việc khai thác ethanol ngay tại chỗ và định lượng hóa phần bã để đảm bảo chất lượng khi cho gia súc ăn. Ngoài ra, một vấn đề tiềm năng khác đó là tìm kiếm những nhà máy điện ở gần các cánh đồng SSF và có khả năng sử dụng nhiên liệu ethanol sinh học.
Nghiên cứu về dự án này đã được công bố trên tạp chí Biotechnology for Biofuels.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link công bố:
