Một nghiên cứu đánh giá tiềm năng của rơm rạ làm nguyên liệu cho nhiệt phân, đã chỉ ra thành phần nguyên tố của rơm rạ là C ~ 44%, O ~ 49%, H ~ 5%, N ~ 0,92% và các thành khác với tỉ lệ nhỏ [42].
Đã tiến hành khảo sát và so sánh thành phần nguyên tố của rơm rạ một vài giống lúa khác nhau. Ngoài các thành phần chính là các nguyên tố nhƣ C, H, O, trong rơm rạ còn chứa một lƣợng khá lớn các chất vô cơ nhƣ các kim loại kiềm, kiềm thổ, Si, P, S ... có ảnh hƣởng không nhỏ đến việc lựa chọn kỹ thuật TXL rơm rạ và ảnh hƣởng nhất định đến quá trình thủy phân rơm rạ bằng enzyme hay lên men etanol.
Kết quả phân tích thành phần nguyên tố của rơm rạ giống lúa Khang Dân, BC15, OM4900 thông qua phổ ký EDX (bảng 3.4) cho thấy hàm lƣợng của các nguyên tố C, O, Si có sự khác biệt về giá trị tƣơng đối lớn giữa các giống lúa khác nhau, thậm chí của cùng một giống lúa. Ba thành phần chính của rơm rạ là C, O và Si đều chiếm từ 97,3 đến 99,6 % so với khối lƣợng rơm rạ, còn các kim loại nhóm I và kim loại kiềm thổ chỉ chiếm hàm lƣợng rất nhỏ (khoảng 2%). Kết quả phổ EDX chi tiết đƣợc trình bày trong Phụ lục 5.
Bảng 3.4. Thành phần nguyên tố của rơm rạ một số giống lúa*, (%)
Giống lúa C O Si K Mg P Na Al Fe
Khang Dân 47,6±3,75 38,5±2,85 12,3±1,11 1,0±0,5 0,4±0,25 0,2±0,1 0±0,1 0±0 0,1±1,1 BC 15 45,9±3,75 43,4±3,05 8,0±0,9 1,5±0,55 0,4±0,3 0,2±0 0,2±0 0±0 0,1±0,35 OM 4900 37,2±4,35 49,9±3,6 12,5±1,15 1,3±0 0,1±0,3 0,2±0 0,1±0,15 0,2±0,25 0±0,35
*) Nghiên cứu đƣợc tiến hành tại Phòng thí nghiệm Hiển vi điện tử và vi phân tích của Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ (AIST), Trƣờng ĐHBKHN.
Điểm đặc trƣng của rơm rạ so với các dạng vật liệu lignocellulose khác (nhƣ gỗ, tre nứa hay cỏ,...) là có hàm lƣợng Si khá lớn, chiếm 8,0-12,5%, gấp hàng chục lần so với gỗ và hơn 3 lần so với tre nứa.
Thành phần nguyên tố của rơm rạ góp phần định hƣớng thu nhận các sản phẩm giá trị gia tăng tử rơm rạ, chẳng hạn silica vô định hình, trong quá trình sản xuất etanol, có thể tách loại silica bằng xử lý kiềm.
61