thnlscantho-3
  Cuộc chạy đua...xăng sinh học
 
14/7/2012
              
  CUỘC CH
Y ĐUA CỦA CÁC CÔNG TY  SẢN XUẤT
XĂNG SINH HỌC

Nguyễn Văn Khuy
 
Hoa Kỳ với tham vọng sản xuất nhiên liệu sinh học không những dùng trong nội địa  mà còn xuất cảng  bán đi khắp nơi trên thế giới.   Một kế hoach  với những chương trình phát triển  rộng lớn được  mệnh danh là Petroleum Free World đã có sức  lôi cuốn các công ty  hoá học và năng lượng  lớn  đang thi đua  sản xuất các loại gasoline, diesel fuel và jet fuel bán ra thị trường trong vài ba năm  tới.


Với một thị trường năng  lượng qúa rộng lớn đã thu hút đủ loại các công ty và các nhà đầu tư bỏ vốn vào lãnh vực này. Các cơ quan chính phủ cũng đồng thời khuyến khích và trợ giúp. Để hỗ trợ cho các dự án xây dựng các nhà máy sản xuất,  bộ năng lượng  đã đứng ra bảo đảm cho công ty Kior vay $US 1 billion để xây cất bốn nhà máy biến chế, hai tại tiểu bang Mississippi, một tại tiểu bang  GeorgiaTexas.  Bốn nhà máy này dự  trù  sẽ bắt đầu  hoạt động để sản xuất ra 250 million gal cellulosic biofuel  chế tạo từ lignocellulosic  biomass vào   năm 2013. Số lượng này chiếm ¼ số lượng đòi hỏi bởi National Renewable Fuel Standard.   Nhà máy đầu tiên tại Newton,  Miss sẽ dùng gỗ vụn để biến chế và được coi  là nhà máy lớn nhất tại Hoa Kỳ vào thời điểm này.
 
Công ty Ineo Bio cũng được bộ Canh Nông cho vay $US 75 million để xây cất một nhà máy ở Vero beach, Fla, phí tổn $ US 130 million hầu  biến đổi các thải bã thực vật trong vườn  và rác rưởi trong nhà thành ethanol và điện.   
 
Kỹ thuật biến chế đã được   thử nghiệm thành công với những   nguyên liệu dùng sản xuất cũng như  phương pháp  áp dụng  cho mỗi loại sản phẩm.  Các công ty sẽ  lựa chọn lộ trình  sản xuất để đem  sản phẩm cung cấp  cho thị trường  như là ethanol, gasoline, diesel fuel và jet fuel. Ba nhóm nguyên liệu chính hiện nay các  công ty dang dùng cho việc biến chế là Lignocelluloses, Starches / Sugars và Lipids.
Lignocellulose  : bao gồm thực vật có chứa lignin được dùng để biến chế gasoline, diesel fuel,  jet fuel và cellulosic ethanol. 
-         Crop residues như  là rơm rạ thân lá và lõi bắp, vv.
-         Forest waste, lá cây, gỗ vụn, mạt cưa, vv.
-         Municipal waste, gồm  rác  rến thải ra từ  tư gia, siêu thị, hay các khu kỹ nghệ, vv.
-         Energy crops,  như các loại cỏ, energy can, vv.
Phương  pháp  biến chế là Hydrolysis/ enzymes, Gasification và  Pyrolysis.


Starches/ Sugars :  Hạt bắp đang được dùng tại Hoa Kỳ và mía tại Ba Tây. Phương pháp chế biến là Fermentation và Aqueous-phase processing để sản xuất ethanol, butanol, gasoline, diesel fuel và jet fuel.


Lipids : Như đậu nành,  các loại hạt có dầu (oil seeds ), mỡ động vật, tảo (algae ). Phương pháp chế biến được dùng là Esterification  và Hydrotreating dể sản xuất diesel fuel và  jet fuel .
 
Các phương pháp sinh học, hóa học và dùng nhiệt  (thermal method ) cũng như phối hợp các  phương pháp  đang được áp dụng trong việc biến chế . Phương pháp sinh học đã đem lên thị trường  biofuel sớm nhất nhưng chỉ sản xuất ra alcohol không phải là alkanes và  sự  lên men rất chậm. Vì thế   phương pháp hoá học đã được phát triển. Tuy nhiên bất cứ phương pháp nào giá thành của xăng sinh học cũng phải cạnh tranh hợp lý và tương đương với   một barrel dầu thô, $US 60,  như là một tiêu chuẩn so sánh.
Pyrolysis là phương pháp dùng nhiệt để đun nóng các nguyên liệu gốc thực vật trong một môi trường thiếu oxygen.  Kết quả cho ra một dung dịch dầu thô tương tự như crude oil trong dầu hỏa.   Sau đó phải khử oxygen để có hydro carbons như công thức của dầu hỏa bằng cách thêm hydrogen vào crude oil dể sinh ra H2O rồi  loại đi. Phương pháp dùng nhiệt đòi hỏi biomass phải có ẩm độ thấp. 
 
Các chuyên gia dự trù nếu áp dụng phưong pháp  biến chế sinh học thì Hoa Kỳ phải cần 4,000 fermenters với dung tích là 1 million gallon cho mỗi fermenter mới đủ sản xuất  xăng sinh học cho kế hoạch Petroleum Free World. Nếu áp dụng phương pháp hoá học thì các lò phản ứng hoá học ( chemical reactor ) sẽ tốn kém hơn nhiều.


Tuy nhiên phương pháp biến chế phải lệ thuộc vào nguyên liệu dùng. Nếu dùng vụn gỗ, mạt cưa hoặc thân  và lá cây có thành phần lignin cao thì   phương pháp nhiệt học  như là pyrolysis là tốt nhất. Nếu dùng cỏ hoặc những gì còn sót lại sau khi thu hoạch mùa màng thì nên dùng phương pháp sinh học vì sẽ tạo ra nhiểu tro nếu áp dụng nhiệt năng. Nếu nguyên liệu biến chế là đường thì có thể áp dụng cả hai phưng pháp sinh học và hoá học.
George W. Hubert và các cộng sự viên tạiUniversity of Massachusetts, Amherst đã sáng chế một phương pháp gọi là continuous catalytic pyrolysis để sản xuất gasoline tử biomass như là gỗ vụn. Pyrolysis dùng nhiệt độ trung bình trong điều kiện thiếu oxygen để phân hủy cellulose thành dầu thô  bao gồm một hỗn hợp có hơn 300 loại hydrocarbons ở thể lỏng. Tuy nhiên loại dầu thô này có độ acid cao và chứa nhiều nước nên không bền vững  vì thế khó giữ lâu, phải biến chế ngay ra các loại nhiên nhiệu càng sớm càng tốt.
Hubert và các công sự viên cũng đã thành công khi phối hợp pyrolysis với catalytic cracking và hydrotreating để sản xuất ra hydrocarbons trực tiếp từ raw biomass,  chỉ   cần một giai đoạn (single step ). Phương pháp  này  gọi là catalytic fast pyrolysis. Biomass   được   đun nóng  ở nhiệt độ 600 ↄC trong một lò phản ứng đặc biệt dùng zeolite như là catalyst để biến thành một  dung dịch dầu thô. 


Hubert tin tưởng Pyrolysis có lẽ là sự lựa chọn thích hợp nhất dể sản xuất gasoline, diesel fuel và jet fuel với gía thành  rẻ  so với các phương pháp biến chế khác.  Acid hydrolysis hoặc enzymatic methods rất tốn kém vì enzymes giá cao và fermentation sảy ra chậm chạp. Nếu dùng acids thì tốn kém khi phế thải hoặc tinh lọc  để dùng lại về sau.
 Công ty Vincent và Royal Dutch Shell cho biết họ đang nghiên cứu một phương thức để chuyển việc chế tạo xăng sinh học từ pilot scale lên production scale với giá bán $US 1.80   cho mỗi gallon so sánh  $US 2.12 với xăng chế ra từ dầu thô, 20 cents rẻ hơn so với giá ethanol sinh học được chế ra từ bắp.
 Coskata, một công ty Biofuels mới thành lập bốn năm tại thành phố Arrenville, tiểu bang Illinois dùng kỹ thuật lai ( hybrid technology ) gọi là Gasification and Microbial Fermentation đề chế ethanol từ những phế thải thực vật, lá cây và rác rưởi. Coskata được đầu tư bởi General Motors, công ty dầu hỏa Pháp Total và Khosla Ventures.
 
Coskata hiện đã có một pilot plant ở Madison, Pa. Wesley J. Bolse, giám đốc thương mại công ty   cho biết năm 2011   sẽ cho xây cất một nhà máy tại miền Đông Nam Hoa Kỳ để sản xuất 50 -100 million gal mỗi năm. Theo dự tính vào năm 2022 Coskata có khả năng sản xuất 21 billion gal biomass ethanol dùng cho nhu cầu trong nước.
 
Coskata cũng cho biết theo phương pháp biến chế của họ thì các khí đốt sinh ra trong tiến trình sản xuất sẽ dùng chạy turbines cung cấp điện cho nhà máy biến chế.  Carbon monoxide và hydrogen được dẫn vào một hầm chứa các loại vi sinh vật ( microorganisms ) để hấp thụ hai chất khí này không cho thoát ra ngoài vùng khí quyển.
 Các khoa học gia của Gevo, một công ty Biofuels tại Englewood, Colo, được sáng lập bởỉ hai nhà hoá học, Frances H. Arnold và Matthew W. Peters, năm 2005   cũng dùng phương pháp genetically engineered microbe để sản xuất 2- methylpropanol hay iso- butanol. Công ty cũng áp dụng kỹ thuật gọi là protein engineering technique để biến cải các loại vi trùng sản xuất   ra chất xúc tác sinh học cần thiết cho sự lên men trong tiến trình biến chế butanols và các loại short- chain alcohols.
Hiện nay Gevo đang dùng các vi khuẩn cải biến đề sản xuất 10,000 gal 2- methylpropanol mỗi năm tại một pilot plant của công ty. Gevo đã phát triển một phương pháp biến chế riêng gọi là Integrated Fermentation Technology ( GIFT ) để vượt qua những trở ngại trong tiến trình sản xuất. Vi khuẩn được dùng chỉ sản xuất ra 2-methylpropanol mà không cho ra nhiều sản phẩm không muốn ( unwanted products ) như các vi khuẩn khác.
Poet, một Biofuels company lớn nhất tại Hoa Kỳ với 26 nhà máy sản xuất 1.6 billion gal ethanol hàng năm cho biết một nhà máy mới đang xây cất để sản xuất cellolusic ethanol từ biomass khởi sự hoạt động vào năm 2012. Công ty cho biết với khoảng 700 nông trại trồng bắp trong khoảng 35 miles đường   bán kính chung quanh nhà máy biến chế sẽ cung cấp 250,000 tons lõi bắp, thân và lá bắp cho việc sản xuất.   Với số lượng bắp phế thải này Poet có thể sản xuất được 25 million gal cellulosic ethanol mỗi năm.
 Ba thế hệ nhiên liệu sinh học đã lần lượt  và đang tiếp diễn dể sản xuất các sản   phẩm năng lượng tái tạo cho nhân loại :
-         Thế hệ thứ nhất đã sản xuất biofuel như là ethanol chế ra từ mia tại Ba Tây và bắp tại Hoa Kỳ. Gasoline bán trên thị trường hiện nay được trộn 10% với ethanol gọi là E10.  Biodiesel  cũng được sản xuất ra từ rapeseed (canola ), đậu nành và palm. Tuy nhiên nguyên liệu chế biến có thể ảnh hưởng đến sự thiếu hụt  thực phẩm cho con người cũng như gia súc.
 
-         Thế hệ thứ hai, các nhà máy sản xuất đại qui mô ( production plant ) đang được xây cất để đem sản phẩm bán ra thị trường. Các nguyên liệu biến chế được dùng là lignocellulosic biomass  như  cây cỏ, gỗ vụn, thải  bã  thực vật, v v, không ảnh hưởng đến sự thiếu hụt thực phẩm cho con người.  Phương pháp chế biến biodiesel rất hứa hẹn là phương pháp Fischer-Tropsch synthesis được nước Đức áp dụng trong thế chiến thứ hai dể biến đổi carbohydrates  của thực vật thành một dung dịch hydrocarbons tương tự dầu thô. Tuy  nhiên các nguyên liệu biến chế  không đơn giản như là hạt bắp hay mía mà là những thực vật cấu tạo phức tạp hơn nên phương pháp biến chế tốn kém nhiều hơn vì phải áp dụng kỹ thuật cao.
 
-          Thế hệ thứ  ba còn gọi là “advanced generation”.  Nguyên liệu dùng chế biến là tảo (algae) và những sinh thực vật dưới nước  để sản xuất xăng cho máy bay ( jet fuel ). Nguồn nhiên liệu này khi đốt cháy không những sinh ra năng lượng rất cao mà gía sản xuất lại rẻ và không cạnh tranh với thực phẩm của nhân loại. 
 
Trồng tảo không cần nhiều đất, nước và phân bón cũng như không làm hủy hoại môi trường.  Làloại thực vật phát triển nhanh nhất trên thế giới. Các cuộc khảo cứu cho biết có thể thu hoạch 100,000 gallons nhiên liệu cho một acre  trồng algae mỗi năm.  
 
Các nhà khoa học Hoa Kỳ đang nghiên cứu để trồng thí nghiệm algae tại các ao hồ vùng Hawaii, California, New Mexico và miền Tây tiểu bang Texas. Nhiều cuộc nghiên cứu của các trường  đại học cho biết Hoa Kỳ chỉ cần dành 0.2 % đất đai của quốc gia, tương đương với 4.5 million acres, để trồng algae là có thể sản xuất đủ biodiesel cho nhu cầu trong nước.
Việc dùng các nhiên liệu chế biến ra từ thực vật để chạy động cơ không phải là một điều mới lạ. Biofuel và biodiesel đã được phát minh từ lâu nhưng không được dùng nhiều nên không có cơ hội phát triển vì bị dầu hỏa chế ngự. Năm 1895 Dr Rudol đã chế tạo ra loại động cơ chạy bằng dầu đậu phọng và được đem trưng bầy trong kỳ triển lãm thế giới tại Paris vào năm 1900. Năm 1911 ông   tuyên bố rằng mặc dầu hiện nay chưa thông dụng nhưng trong tương lai dầu thực vật sẽ thay thế than đá và dầu hoả để chạy các loại động cơ. 
 
Năm 1925, Henry Ford, chủ tịch một công ty xe hơi lớn nhất thời đó đã trả lời cuộc phỏng vấn với Chritian Science Monitor rằng nhiên liệu xử dụng trong tương lai sẽ được chế ra từ trái cây như là táo, cỏ dại mạt cưa hoặc bất cứ  những thứ gì.
Các chuyên gia  về  năng lượng cho rằng  mặc dầu  có rất nhiều  phương pháp biến chế hiện nay nhưng tương lai sẽ chỉ còn vài phương pháp tồn tại. Các phương pháp này phải đem lại sản phẩm với giá sản xuất  rẻ, có thể cạnh tranh với giá nhiên  liệu tinh lọc  ra  từ dầu thô.   Hơn nữa  nguyên liệu dùng sản xuất phải được cung cấp  dư thừa và  chuyển vận dễ dàng. Thị trường sẽ lựa chọn sản phẩm chứ không phải  là quyết định  của các kỹ sư hay khoa học gia hoặc chính phủ áp đặt. Đó là một sự chọn lựa hoàn toàn do thiên nhiên,  không bị bất cứ một động lực nào chi phối. 
Vinod Khosla, người sáng lập ra công ty điện toán Sun Microsystem, hiện nay mở  công ty Khosla Ventures, đầu tư về năng lượng. Khosla cho rằng nguồn năng lượng tái tạo có thể sản xuất ở khắp mọi nơi trên thế giới do dùng thực vật, các dư thừa thực vật, rác rến, các chất thải bã,   vv,  làm nguyên liệu chế biến. Nhiên liệu sinh học rồi đây sẽ chiếm một vị trí quan trọng trong thị trường năng lượng. Đầu tư vào lãnh vực này sẽ đem lại nhiều lợi nhuận hơn những nguồn năng lượng khác vì đây là nguồn năng lượng tái tạo được chế biến ra từ  những nguyên liệu dồi dào và vô tận.
 
 
Hoa Kỳ với tham vọng sản xuất nhiên liệu sinh học không những dùng trong nội địa  mà còn xuất cảng  bán đi khắp nơi trên thế giới.   Một kế hoach  với những chương trình phát triển  rộng lớn được  mệnh danh là Petroleum Free World đã có sức  lôi cuốn các công ty  hoá học và năng lượng  lớn  đang thi đua  sản xuất các loại gasoline, diesel fuel và jet fuel bán ra thị trường trong vài ba năm  tới.
Với một thị trường năng  lượng qúa rộng lớn đã thu hút đủ loại các công ty và các nhà đầu tư bỏ vốn vào lãnh vực này. Các cơ quan chính phủ cũng đồng thời khuyến khích và trợ giúp. Để hỗ trợ cho các dự án xây dựng các nhà máy sản xuất,  bộ năng lượng  đã đứng ra bảo đảm cho công ty Kior vay $US 1 billion để xây cất bốn nhà máy biến chế, hai tại tiểu bang Mississippi, một tại tiểu bang  GeorgiaTexas.  Bốn nhà máy này dự  trù  sẽ bắt đầu  hoạt động để sản xuất ra 250 million gal cellulosic biofuel  chế tạo từ lignocellulosic  biomass vào   năm 2013. Số lượng này chiếm ¼ số lượng đòi hỏi bởi National Renewable Fuel Standard.   Nhà máy đầu tiên tại Newton,  Miss sẽ dùng gỗ vụn để biến chế và được coi  là nhà máy lớn nhất tại Hoa Kỳ vào thời điểm này.
 
Công ty Ineo Bio cũng được bộ Canh Nông cho vay $US 75 million để xây cất một nhà máy ở Vero beach, Fla, phí tổn $ US 130 million hầu  biến đổi các thải bã thực vật trong vườn  và rác rưởi trong nhà thành ethanol và điện.   
 
Kỹ thuật biến chế đã được   thử nghiệm thành công với những   nguyên liệu dùng sản xuất cũng như  phương pháp  áp dụng  cho mỗi loại sản phẩm.  Các công ty sẽ  lựa chọn lộ trình  sản xuất để đem  sản phẩm cung cấp  cho thị trường  như là ethanol, gasoline, diesel fuel và jet fuel. Ba nhóm nguyên liệu chính hiện nay các  công ty dang dùng cho việc biến chế là Lignocelluloses, Starches / Sugars và Lipids.
Lignocellulose  : bao gồm thực vật có chứa lignin được dùng để biến chế gasoline, diesel fuel,  jet fuel và cellulosic ethanol. 
-         Crop residues như  là rơm rạ thân lá và lõi bắp, vv.
-         Forest waste, lá cây, gỗ vụn, mạt cưa, vv.
-         Municipal waste, gồm  rác  rến thải ra từ  tư gia, siêu thị, hay các khu kỹ nghệ, vv.
-         Energy crops,  như các loại cỏ, energy can, vv.
Phương  pháp  biến chế là Hydrolysis/ enzymes, Gasification và  Pyrolysis.
Starches/ Sugars :  Hạt bắp đang được dùng tại Hoa Kỳ và mía tại Ba Tây. Phương pháp chế biến là Fermentation và Aqueous-phase processing để sản xuất ethanol, butanol, gasoline, diesel fuel và jet fuel.
 


Lipids : Như đậu nành,  các loại hạt có dầu (oil seeds ), mỡ động vật, tảo (algae ). Phương pháp chế biến được dùng là Esterification  và Hydrotreating dể sản xuất diesel fuel và  jet fuel .
 
Các phương pháp sinh học, hóa học và dùng nhiệt  (thermal method ) cũng như phối hợp các  phương pháp  đang được áp dụng trong việc biến chế . Phương pháp sinh học đã đem lên thị trường  biofuel sớm nhất nhưng chỉ sản xuất ra alcohol không phải là alkanes và  sự  lên men rất chậm. Vì thế   phương pháp hoá học đã được phát triển. Tuy nhiên bất cứ phương pháp nào giá thành của xăng sinh học cũng phải cạnh tranh hợp lý và tương đương với   một barrel dầu thô, $US 60,  như là một tiêu chuẩn so sánh.
Pyrolysis là phương pháp dùng nhiệt để đun nóng các nguyên liệu gốc thực vật trong một môi trường thiếu oxygen.  Kết quả cho ra một dung dịch dầu thô tương tự như crude oil trong dầu hỏa.   Sau đó phải khử oxygen để có hydro carbons như công thức của dầu hỏa bằng cách thêm hydrogen vào crude oil dể sinh ra H2O rồi  loại đi. Phương pháp dùng nhiệt đòi hỏi biomass phải có ẩm độ thấp. 
 
Các chuyên gia dự trù nếu áp dụng phưong pháp  biến chế sinh học thì Hoa Kỳ phải cần 4,000 fermenters với dung tích là 1 million gallon cho mỗi fermenter mới đủ sản xuất  xăng sinh học cho kế hoạch Petroleum Free World. Nếu áp dụng phương pháp hoá học thì các lò phản ứng hoá học ( chemical reactor ) sẽ tốn kém hơn nhiều.
Tuy nhiên phương pháp biến chế phải lệ thuộc vào nguyên liệu dùng. Nếu dùng vụn gỗ, mạt cưa hoặc thân  và lá cây có thành phần lignin cao thì   phương pháp nhiệt học  như là pyrolysis là tốt nhất. Nếu dùng cỏ hoặc những gì còn sót lại sau khi thu hoạch mùa màng thì nên dùng phương pháp sinh học vì sẽ tạo ra nhiểu tro nếu áp dụng nhiệt năng. Nếu nguyên liệu biến chế là đường thì có thể áp dụng cả hai phưng pháp sinh học và hoá học.
George W. Hubert và các cộng sự viên tạiUniversity of Massachusetts, Amherst đã sáng chế một phương pháp gọi là continuous catalytic pyrolysis để sản xuất gasoline tử biomass như là gỗ vụn. Pyrolysis dùng nhiệt độ trung bình trong điều kiện thiếu oxygen để phân hủy cellulose thành dầu thô  bao gồm một hỗn hợp có hơn 300 loại hydrocarbons ở thể lỏng. Tuy nhiên loại dầu thô này có độ acid cao và chứa nhiều nước nên không bền vững  vì thế khó giữ lâu, phải biến chế ngay ra các loại nhiên nhiệu càng sớm càng tốt.
Hubert và các công sự viên cũng đã thành công khi phối hợp pyrolysis với catalytic cracking và hydrotreating để sản xuất ra hydrocarbons trực tiếp từ raw biomass,  chỉ   cần một giai đoạn (single step ). Phương pháp  này  gọi là catalytic fast pyrolysis. Biomass   được   đun nóng  ở nhiệt độ 600 ↄC trong một lò phản ứng đặc biệt dùng zeolite như là catalyst để biến thành một  dung dịch dầu thô. 
Hubert tin tưởng Pyrolysis có lẽ là sự lựa chọn thích hợp nhất dể sản xuất gasoline, diesel fuel và jet fuel với gía thành  rẻ  so với các phương pháp biến chế khác.  Acid hydrolysis hoặc enzymatic methods rất tốn kém vì enzymes giá cao và fermentation sảy ra chậm chạp. Nếu dùng acids thì tốn kém khi phế thải hoặc tinh lọc  để dùng lại về sau.
 Công ty Vincent và Royal Dutch Shell cho biết họ đang nghiên cứu một phương thức để chuyển việc chế tạo xăng sinh học từ pilot scale lên production scale với giá bán $US 1.80   cho mỗi gallon so sánh  $US 2.12 với xăng chế ra từ dầu thô, 20 cents rẻ hơn so với giá ethanol sinh học được chế ra từ bắp.
 Coskata, một công ty Biofuels mới thành lập bốn năm tại thành phố Arrenville, tiểu bang Illinois dùng kỹ thuật lai ( hybrid technology ) gọi là Gasification and Microbial Fermentation đề chế ethanol từ những phế thải thực vật, lá cây và rác rưởi. Coskata được đầu tư bởi General Motors, công ty dầu hỏa Pháp Total và Khosla Ventures.
 
Coskata hiện đã có một pilot plant ở Madison, Pa. Wesley J. Bolse, giám đốc thương mại công ty   cho biết năm 2011   sẽ cho xây cất một nhà máy tại miền Đông Nam Hoa Kỳ để sản xuất 50 -100 million gal mỗi năm. Theo dự tính vào năm 2022 Coskata có khả năng sản xuất 21 billion gal biomass ethanol dùng cho nhu cầu trong nước.
 
Coskata cũng cho biết theo phương pháp biến chế của họ thì các khí đốt sinh ra trong tiến trình sản xuất sẽ dùng chạy turbines cung cấp điện cho nhà máy biến chế.  Carbon monoxide và hydrogen được dẫn vào một hầm chứa các loại vi sinh vật ( microorganisms ) để hấp thụ hai chất khí này không cho thoát ra ngoài vùng khí quyển.
 Các khoa học gia của Gevo, một công ty Biofuels tại Englewood, Colo, được sáng lập bởỉ hai nhà hoá học, Frances H. Arnold và Matthew W. Peters, năm 2005   cũng dùng phương pháp genetically engineered microbe để sản xuất 2- methylpropanol hay iso- butanol. Công ty cũng áp dụng kỹ thuật gọi là protein engineering technique để biến cải các loại vi trùng sản xuất   ra chất xúc tác sinh học cần thiết cho sự lên men trong tiến trình biến chế butanols và các loại short- chain alcohols.
Hiện nay Gevo đang dùng các vi khuẩn cải biến đề sản xuất 10,000 gal 2- methylpropanol mỗi năm tại một pilot plant của công ty. Gevo đã phát triển một phương pháp biến chế riêng gọi là Integrated Fermentation Technology ( GIFT ) để vượt qua những trở ngại trong tiến trình sản xuất. Vi khuẩn được dùng chỉ sản xuất ra 2-methylpropanol mà không cho ra nhiều sản phẩm không muốn ( unwanted products ) như các vi khuẩn khác.
Poet, một Biofuels company lớn nhất tại Hoa Kỳ với 26 nhà máy sản xuất 1.6 billion gal ethanol hàng năm cho biết một nhà máy mới đang xây cất để sản xuất cellolusic ethanol từ biomass khởi sự hoạt động vào năm 2012. Công ty cho biết với khoảng 700 nông trại trồng bắp trong khoảng 35 miles đường   bán kính chung quanh nhà máy biến chế sẽ cung cấp 250,000 tons lõi bắp, thân và lá bắp cho việc sản xuất.   Với số lượng bắp phế thải này Poet có thể sản xuất được 25 million gal cellulosic ethanol mỗi năm.
 Ba thế hệ nhiên liệu sinh học đã lần lượt  và đang tiếp diễn dể sản xuất các sản   phẩm năng lượng tái tạo cho nhân loại :
-         Thế hệ thứ nhất đã sản xuất biofuel như là ethanol chế ra từ mia tại Ba Tây và bắp tại Hoa Kỳ. Gasoline bán trên thị trường hiện nay được trộn 10% với ethanol gọi là E10.  Biodiesel  cũng được sản xuất ra từ rapeseed (canola ), đậu nành và palm. Tuy nhiên nguyên liệu chế biến có thể ảnh hưởng đến sự thiếu hụt  thực phẩm cho con người cũng như gia súc.
 
-         Thế hệ thứ hai, các nhà máy sản xuất đại qui mô ( production plant ) đang được xây cất để đem sản phẩm bán ra thị trường. Các nguyên liệu biến chế được dùng là lignocellulosic biomass  như  cây cỏ, gỗ vụn, thải  bã  thực vật, v v, không ảnh hưởng đến sự thiếu hụt thực phẩm cho con người.  Phương pháp chế biến biodiesel rất hứa hẹn là phương pháp Fischer-Tropsch synthesis được nước Đức áp dụng trong thế chiến thứ hai dể biến đổi carbohydrates  của thực vật thành một dung dịch hydrocarbons tương tự dầu thô. Tuy  nhiên các nguyên liệu biến chế  không đơn giản như là hạt bắp hay mía mà là những thực vật cấu tạo phức tạp hơn nên phương pháp biến chế tốn kém nhiều hơn vì phải áp dụng kỹ thuật cao.
 
-          Thế hệ thứ  ba còn gọi là “advanced generation”.  Nguyên liệu dùng chế biến là tảo (algae) và những sinh thực vật dưới nước  để sản xuất xăng cho máy bay ( jet fuel ). Nguồn nhiên liệu này khi đốt cháy không những sinh ra năng lượng rất cao mà gía sản xuất lại rẻ và không cạnh tranh với thực phẩm của nhân loại. 
 
Trồng tảo không cần nhiều đất, nước và phân bón cũng như không làm hủy hoại môi trường.  Là loại thực vật phát triển nhanh nhất trên thế giới. Các cuộc khảo cứu cho biết có thể thu hoạch 100,000 gallons nhiên liệu cho một acre  trồng algae mỗi năm.  
 
Các nhà khoa học Hoa Kỳ đang nghiên cứu để trồng thí nghiệm algae tại các ao hồ vùng Hawaii, California, New Mexico và miền Tây tiểu bang Texas. Nhiều cuộc nghiên cứu của các trường  đại học cho biết Hoa Kỳ chỉ cần dành 0.2 % đất đai của quốc gia, tương đương với 4.5 million acres, để trồng algae là có thể sản xuất đủ biodiesel cho nhu cầu trong nước.
Việc dùng các nhiên liệu chế biến ra từ thực vật để chạy động cơ không phải là một điều mới lạ. Biofuel và biodiesel đã được phát minh từ lâu nhưng không được dùng nhiều nên không có cơ hội phát triển vì bị dầu hỏa chế ngự. Năm 1895 Dr Rudol đã chế tạo ra loại động cơ chạy bằng dầu đậu phọng và được đem trưng bầy trong kỳ triển lãm thế giới tại Paris vào năm 1900. Năm 1911 ông   tuyên bố rằng mặc dầu hiện nay chưa thông dụng nhưng trong tương lai dầu thực vật sẽ thay thế than đá và dầu hoả để chạy các loại động cơ. 
 
Năm 1925, Henry Ford, chủ tịch một công ty xe hơi lớn nhất thời đó đã trả lời cuộc phỏng vấn với Chritian Science Monitor rằng nhiên liệu xử dụng trong tương lai sẽ được chế ra từ trái cây như là táo, cỏ dại mạt cưa hoặc bất cứ  những thứ gì.
Các chuyên gia  về  năng lượng cho rằng  mặc dầu  có rất nhiều  phương pháp biến chế hiện nay nhưng tương lai sẽ chỉ còn vài phương pháp tồn tại. Các phương pháp này phải đem lại sản phẩm với giá sản xuất  rẻ, có thể cạnh tranh với giá nhiên  liệu tinh lọc  ra  từ dầu thô.   Hơn nữa  nguyên liệu dùng sản xuất phải được cung cấp  dư thừa và  chuyển vận dễ dàng. Thị trường sẽ lựa chọn sản phẩm chứ không phải  là quyết định  của các kỹ sư hay khoa học gia hoặc chính phủ áp đặt. Đó là một sự chọn lựa hoàn toàn do thiên nhiên,  không bị bất cứ một động lực nào chi phối. 
Vinod Khosla, người sáng lập ra công ty điện toán Sun Microsystem, hiện nay mở  công ty Khosla Ventures, đầu tư về năng lượng. Khosla cho rằng nguồn năng lượng tái tạo có thể sản xuất ở khắp mọi nơi trên thế giới do dùng thực vật, các dư thừa thực vật, rác rến, các chất thải bã,   vv,  làm nguyên liệu chế biến. Nhiên liệu sinh học rồi đây sẽ chiếm một vị trí quan trọng trong thị trường năng lượng. Đầu tư vào lãnh vực này sẽ đem lại nhiều lợi nhuận hơn những nguồn năng lượng khác vì đây là nguồn năng lượng tái tạo được chế biến ra từ  những nguyên liệu dồi dào và vô tận.
 
 
 

 
  Số lượt người đọc từ ngày đầu tháng: 255677 visitors (928825 hits)  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=