4. Bể nuôi tảo
1.4Tiềm năng ứng dụng công nghệ tách CO2 từ khắ thải ựốt than ựể sản xuất sinh khối vi tảo giàu dinh dưỡng
xuất sinh khối vi tảo giàu dinh dưỡng
để có thể sản xuất thành cơng vi tảo ở quy mô lớn, các khâu kĩ thuật sau ựây cần ựược nghiên cứu và triển khai chu ựáo:
+ Chọn chủng vi tảo thắch hợp. điều này phụ thuộc vào mục ựắch và sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất.
+ Tạo môi trường dinh dưỡng và kĩ thuật cung cấp CO2 phù hợp. Chúng ta biết rằng carbon chiếm khoảng từ 45 % - 50 % trọng lượng khô của tảo. Như vậy cứ sử dụng 1,6 Ờ 1,8 kg CO2 bổ sung cho bể sản xuất tảo thì ta sẽ thu ựược 1 kg tảo khơ.
+ Khuấy sục mơi trường ựể vi tảo có thể tiếp cận với ánh sáng mặt trời nhiều nhất. Kĩ thuật này cũng giúp ngăn tảo lắng và giúp phân phối ựều dinh dưỡng trong bể phản ứng.
+ Quản lý bể sản xuất trong ựiều kiện nuôi liên tục hoặc nuôi theo mẻ. + Kĩ thuật thu hoạch và sấy sinh khối [8].
Trong các khâu trên thì việc cung cấp CO2 là công ựoạn rất quan trọng vì nó ảnh hưởng nhiều tới giá thành sản phẩm. Khi chúng ta tách ựược CO2 từ
khắ thải ựốt than và dùng loại khắ này có hiệu quả cho việc ni tảo thì sẽ ựạt ựược cùng lúc hai mục ựắch là giảm thiểu khắ thải nhà kắnh và hạ giá thành sản xuất vi tảo.
Hình 1.4 Hình ảnh sản xuất tảo Spirulina tại Vĩnh Hảo, Tuy Phong, Bình Thuận
Hình 1.5 Hình ảnh bể tảo Spirulina tại Vĩnh Hảo, Tuy Phong, Bình Thuận
Hình 1.6. Sử dụng CO2 nhà máy ựiện từ khắ thải làm nguồn cácbon cho vi tảo
- Thứ nhất, chúng cố ựịnh CO2 trong quá trình quang hợp và như vậy chúng làm giảm lượng khắ gây hiệu ứng nhà kắnh trong khắ quyển (1.6).
- Thứ hai, chúng chuyển hoá CO2 thành sinh khối có giá trị. Sinh khối này ựược sử dụng ựể sản xuất diezel sinh học khi cháy không phát thải khắ gây hiệu ứng nhà kắnh. Sinh khối khô của tảo sau khi tách lipit ựể sản xuất Diesel sinh học có thể tiếp tục ựược sử dụng ựể sản xuất Ethanol sinh học, phân bón hữu cơ hoặc thức ăn cho ựộng vật [9].
Việc phát triển các công nghệ thu hồi, lưu giữ khắ gây hiệu ứng nhà kắnh CO2 ựã và ựang phát triển ở nhiều nước. Khi nghiên cứu lưu giữ khắ này, các chuyên gia Nhật Bản cho thấy phắ tổn ựể bơm CO2 vào các giếng lưu giữ phụ thuộc nhiều vào ựộ sâu cần bơm và khả năng lưu giữ của các giếng và chi phắ này khá tốn kém. Một thắ dụ gần ựây nhất là vào ựầu tháng 7/2010, lần ựầu tiên đức lưu trữ CO2 vào lòng ựất bằng cách bơm chúng vào một nơi từng chứa khắ ựốt tại Ketzin gần Potsdam. Dự ựịnh sẽ lưu giữ tại ựây khoảng 60 ngàn tấn CO2. Dự án ựã tiêu tốn trên 20 triệu euro, 80% là từ nguồn của EU và ngân sách quốc gia đức, phần cịn lại là từ các tập ựồn công nghiệp tư nhân.
Tuy nhiên, ý tưởng sử dụng khắ thải CO2 ựể nuôi tảo là vô cùng hứa hẹn, nhất là với những quốc gia phát triển. Bởi thay vì phải tiến hành lưu giữ
khắ này, người ta dùng chắnh nó làm nguồn các bon q gắá này ựể nhân ni các lồi vi tảo phục vụ mục ựắch sản xuất thực phẩm chức năng, nhiên liệu sinh học hoặc khai thác một số chất ựặc thù,...Các cường quốc công nghiệp là nơi thải ra lượng khắ thải vô cùng lớn, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Ý tưởng trên khi ựi vào ứng dụng, không chỉ giảm thiểu sự phát tán khắ thải, mà còn tận thu chúng như một dạng tài nguyên mới, xoay vòng ựể phục vụ chắnh nhu cầu của loài người. Xét riêng về khắa cạnh khoa học công nghệ, ý tưởng này ựã cho thấy tắnh "xanh" và "bền vững" nổi bật.
Kết quả bước ựầu của ựề tài cho thấy tắnh khả thi cao của công nghệ tách CO2 từ khắ thải ựốt than và dùng nó làm nguồn cacbon cho sinh trưởng vi tảo. Cần lưu ý thêm là không nhất thiết phải làm sạch khắ này ở mức ựộ như CO2 tinh khiết vì nhiều lồi tảo, nói chung và tảo Spirulina platensis nói riêng, có thể sinh trưởng bình thường và cho sinh khối có chất lượng tốt trong các ựiều kiện như ựề tài ựã tiến hành. Một số công ty sử dụng khắ thải ựể ni vi tảo ựiển hình:
Tại Việt Nam Cơng ty Seambiotic, Israel cũng ựã kắ kết một thỏa thuận hợp tác ựể thành lập một trang trại ni tảo biển có sử dụng khắ thải CO2 từ nhà máy ựiện, qui mô dự kiến ban ựầu trên diện tắch 2 hecta, sau ựó sẽ mở rộng lên 10 hecta với tổng mức vốn ựầu tư từ 3 Ờ 6 triệu USD .
Một công ty của Trung Quốc (công ty ENN) hiện ựang triển khai dự án lớn nuôi tảo bằng nguồn cácbon thu từ nhiên liệu than hoá khắ ngay từ dưới mặt ựất. CO2 ựược tách ra nhờ năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời, sau ựó dùng làm nguồn các bon cho tảo.
Công ty Seambiotic, Israel ựược thành lập năm 2003 ựể phát triển và sản xuất các lồi vi tảo biển cho các ngành cơng nghiệp làm nhiên liệu sinh học và dinh dưỡng. Công nghệ của Seambiotic không những làm giảm giá thành sản xuất tảo (khai thác khắ CO2 từkhắ thải) mà cịn góp phần giảm thiểu khắ thải nhà kắnh.
Công ty Seambiotic ựã kết hợp với Cty ựiện Israel xây dựng một trang trại sản xuất vi tảo với diện tắch 5 hecta, hoạt ựộng từ năm 2009.