Những tờ báo cũ mà chúng ta vứt có thể trở thành nhiên liệu dành cho ô tô trong tương lai, nhờ một loại vi khuẩn vừa được phát hiện. Discovery đưa tin các nhà khoa học của Đại học Tulane tại Mỹ vừa phát hiện một chủng vi khuẩn kị khí có khả năng ăn giấy báo cũ để tạo ra butanol – hợp chất hữu cơ có ...
Những tờ báo cũ mà chúng ta vứt có thể trở thành nhiên liệu dành cho ô tô trong tương lai, nhờ một loại vi khuẩn vừa được phát hiện.
Discovery đưa tin các nhà khoa học của Đại học Tulane tại Mỹ vừa phát hiện một chủng vi khuẩn kị khí có khả năng ăn giấy báo cũ để tạo ra butanol – hợp chất hữu cơ có thể thay thế xăng. Họ gọi chủng vi khuẩn này là TU-103. Chúng được tìm thấy trong phân của nhiều loài động vật.
Vi khuẩn kỵ khí TU-103 có thể biến giấy báo cũ thành butanol sinh học, loại nguyên liệu có thể thay thế xăng. (Ảnh: dreamstime.com)
Đây là lần đầu tiên con người phát hiện một chủng vi khuẩn trong tự nhiên có khả năng sản xuất trực tiếp butanol từ cellulose trong giấy báo. TU-103 cũng là chủng vi khuẩn kỵ khí duy nhất có thể sinh trưởng trong môi trường có oxy mà con người từng biết.
Nếu con người sử dụng các vi khuẩn kỵ khí để lên men cellulose trong môi trường không có oxy, chi phí cho việc sản xuất butanol sẽ rất lớn. Việc TU-103 có thể lên men cellulose trong môi trường có oxy khiến chi phí giảm mạnh.
“Phát hiện của chúng tôi có thể giúp làm giảm chi phí sản xuất butanol sinh học”, David Mullin, trưởng nhóm nghiên cứu, tuyên bố.
Mullin nói thêm rằng, so với xăng, butanol sinh học tạo ra ít khí thải hơn. Nó cũng làm giảm lượng rác có nguồn gốc từ gỗ, bởi vi khuẩn TU-103 có thể “ăn” mọi thứ chứa cellulose, chứ không chỉ riêng giấy báo.
Ethanol là nhiên liệu sinh học phổ biến hơn so với butanol, song trên thực tế butanol có nhiều ưu điểm hơn. Ưu điểm lớn nhất của butanol là người ta có thể sử dụng nó mà không phải thay đổi động cơ xe hơi. Với cùng một đơn vị thể tích, butanol cung cấp nhiều năng lượng hơn, song mức độ ăn mòn lại thấp hơn so với ethanol.
Những tờ báo cũ thường bị xem là rác sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ cung cấp tin tức, nhưng tương lai có thể trao cho chúng một vai trò đáng chú ý hơn nhiều. Một nghiên cứu tại Đại học Tulane, Mỹ, cho thấy giấy báo có thể trở thành nguyên liệu sản xuất butanol, hợp chất hữu cơ được xem như một lựa chọn thay thế xăng. Phát hiện này đến từ một chủng vi khuẩn kị khí đặc biệt, có khả năng “ăn” cellulose trong giấy rồi tạo ra loại nhiên liệu sinh học phù hợp cho ô tô.
Các nhà khoa học đặt tên cho chủng vi khuẩn mới là TU-103, sau khi tìm thấy chúng trong phân của nhiều loài động vật. Không giống những sinh vật thông thường chỉ phát triển trong điều kiện nghiêm ngặt, TU-103 vẫn có thể sinh trưởng trong môi trường chứa oxy. Đặc điểm này khiến vi khuẩn trở nên đặc biệt quan trọng, bởi quá trình sản xuất nhiên liệu từ cellulose trước đây thường đòi hỏi môi trường không có oxy.
Cellulose là thành phần chính tạo nên giấy báo, đồng thời hiện diện trong nhiều loại vật liệu có nguồn gốc từ gỗ. Khi phân hủy cellulose, TU-103 có thể tạo ra butanol sinh học, mở ra hướng tận dụng nguồn rác giấy vốn đang bị loại bỏ mỗi ngày. Đây là lần đầu tiên con người phát hiện một chủng vi khuẩn trong tự nhiên có khả năng trực tiếp sản xuất butanol từ cellulose của giấy báo.
Trước phát hiện này, việc sử dụng vi khuẩn kị khí để lên men cellulose thường yêu cầu môi trường hoàn toàn thiếu oxy. Quy trình kiểm soát điều kiện như vậy làm tăng đáng kể chi phí, đồng thời khiến sản xuất butanol sinh học khó cạnh tranh với các loại nhiên liệu quen thuộc. Khả năng hoạt động trong môi trường có oxy của TU-103 vì thế có thể giúp giảm mạnh chi phí vận hành và đơn giản hóa quy trình sản xuất.
David Mullin, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Tulane, nhận định phát hiện của nhóm có thể góp phần làm giảm chi phí sản xuất butanol sinh học. Nhận định này tập trung vào lợi thế thực tế của TU-103, thay vì chỉ dừng ở việc phát hiện thêm một loài vi khuẩn trong tự nhiên. Nếu được phát triển phù hợp, công nghệ có thể đồng thời xử lý rác cellulose và tạo ra nhiên liệu cho giao thông.
So với xăng, butanol sinh học tạo ra ít khí thải hơn, qua đó hứa hẹn giảm bớt tác động môi trường từ hoạt động vận chuyển. Vi khuẩn TU-103 cũng không chỉ sử dụng được giấy báo, mà còn có thể “ăn” nhiều vật liệu khác chứa cellulose. Nguồn nguyên liệu rộng hơn giúp ý tưởng này gắn với việc giảm lượng rác có nguồn gốc từ gỗ, thay vì phụ thuộc riêng vào giấy báo cũ.
Ethanol hiện phổ biến hơn butanol trong lĩnh vực nhiên liệu sinh học, nhưng butanol lại sở hữu một số ưu điểm đáng chú ý. Điểm thuận lợi lớn là người sử dụng có thể đưa butanol vào ô tô mà không cần thay đổi động cơ xe. Điều đó giúp loại nhiên liệu này có khả năng tận dụng hệ thống phương tiện hiện có, thay vì yêu cầu người dùng đầu tư ngay vào công nghệ hoàn toàn mới.
Với cùng một đơn vị thể tích, butanol cung cấp nhiều năng lượng hơn ethanol, giúp nó trở thành lựa chọn đáng quan tâm trong bài toán nhiên liệu. Butanol cũng có mức độ ăn mòn thấp hơn ethanol, một đặc tính quan trọng đối với độ bền của động cơ và các bộ phận tiếp xúc nhiên liệu. Từ những tờ báo cũ, TU-103 vì vậy đang gợi mở viễn cảnh biến rác cellulose thành nhiên liệu sạch hơn, tiết kiệm hơn cho xe hơi trong tương lai.
