Các kỹ sư tại phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương thuộc Cục năng lượng Hoa Kỳ (PNNL) mới đây đã tạo ra một quy trình sản xuất dầu thô trong chỉ vài phút từ tảo. Quy trình mới không yêu cầu phải làm khô tảo, tiết kiệm thời gian, duy trì liên tục và giải phóng năng lượng. Sản phẩm cuối cùng có thể được tinh chế thành nhiên liệu hàng không, dầu diesel hoặc xăng.
Quy trình của PNNL bắt chước một số điều kiện áp suất và nhiệt độ khiến vật liệu thực vật tiền sử chuyển đổi thành nhiên liệu hoá thạch nằm sâu trong lòng đất.
Tảo - một loại thực vật thuỷ sinh từ lâu đã được xem là một nguồn nhiên liệu sinh học. Tuy nhiên, những bước cần thiết để chuyển đổi tảo thành nhiên liệu đốt thường mất nhiều chi phí và thời gian. Tảo cần phải được xử lý qua nhiều bước, một trong số đó bao gồm việc làm khô và loại bỏ hoàn toàn nước - thành phần chiếm đến 80% sinh khối. Sau đó, các dung môi được sử dụng để phân giải hydrocarbon giàu năng lượng từ vật liệu khô.
Nhóm nghiên cứu tại PNNL đã tạo ra một quy trình liên tục bắt đầu ngay với tảo ướt và đưa toàn bộ khối lượng gồm cả nước, tảo và tất cả các thành phần thực vật vào hệ thống xử lý với nhiệt độ 350 độ C và áp suất lên đến 3000 psi (2109 kg/m2).
Douglas Elliott - lãnh đạo nhóm nghiên cứu tại PNNL cho biết: "Quy trình giống như một chiếc nồi hầm nhưng với nhiệt độ và áp suất cao hơn nhiều. Có thể nói, chúng tôi đã mô phỏng quy trình chuyển đổi tảo thành dầu mất hàng triệu năm của Trái Đất. Tuy nhiên, quy trình của chúng tôi nhanh hơn rất rất nhiều."
Các sản phẩm của quy trình bao gồm dầu thô - có thể được tinh chế thành nhiên liệu hàng không, xăng, hoặc dầu diesel (trong các thử nghiệm, quy trình đã đạt được hiệu suất chuyển đổi khoảng 50 - 70% từ carbon có trong tảo thành nhiên liệu); tiếp đến là nước sạch - có thể được tái sử dụng để trồng tảo; khí nhiên liệu - có thể được đốt để tạo điện hoặc làm sạch để sản xuất khí tự nhiên và cuối cùng là các chất dinh dưỡng như nitơ, phốt-pho, kali cần thiết cho sự sinh trưởng của tảo.
Tập đoàn chuyên cung cấp trang thiết bị để sản xuất methane tái tạo từ vật liệu hữu cơ Genifuel Corp đã đăng ký sử dụng quy trình trên và công ty này cũng đã cộng tác với phòng thí nghiệm PNNL kể từ năm 2008. Genifuel hiện đang tìm cách hợp tác với các đối tác công nghiệp để xây dựng nhà máy đầu tiên sản xuất nhiên liệu sinh học với quy mô lớn từ quy trình chuyển đổi của PNNL.
Chi tiết về quy trình đã được công bố trên tạp chí Algal Research. Dưới đây là video giới thiệu về quy trình do PNNL thực hiện.
