Các nhà khoa học Nga đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững với việc phát triển thành công công nghệ tiên tiến dựa trên vi tảo. Công nghệ này không chỉ giúp hấp thụ khí carbon dioxide từ khí thải công nghiệp mà còn tạo ra biohydrogen – một dạng nhiên liệu sạch đầy hứa hẹn.

Công nghệ này được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế (SPbPU) và đã được công bố trên tạp chí International Journal of Hydrogen Energy. Quá trình hoạt động của công nghệ này bắt đầu bằng việc dẫn khí thải công nghiệp qua một ao sinh học đặc biệt, nơi vi tảo hấp thụ khí carbon dioxide trong quá trình quang hợp và tạo ra sinh khối.

Sau đó, sinh khối này được sử dụng để thu được biohydrogen thông qua quá trình lên men tối. Theo bà Natalia Politaeva, giáo sư tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật Thủy lực và Điện lực thuộc SPbPU, công nghệ này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng bền vững. “Tương lai của năng lượng bền vững không phải là đấu tranh chống thiên nhiên, mà là phối hợp với thiên nhiên. Vi tảo là những đồng minh nhỏ bé có thể biến chất thải công nghiệp thành năng lượng sạch”, bà cho biết.

Biohydrogen thu được từ công nghệ này có thể được sử dụng làm nhiên liệu cho nhiều mục đích năng lượng khác nhau, bao gồm tạo ra điện và nhiệt trong sản xuất, cũng như trong pin nhiên liệu hydro hoặc để tạo ra nhiên liệu sinh học cho ô tô. Các nhà nghiên cứu SPbPU tin rằng hệ thống này có thể đặc biệt hữu ích đối với các nhà máy nhiệt điện than, vốn là nguồn phát thải carbon dioxide lớn nhất.

Theo kỹ sư Ksenia Velmozhina, một nhà máy nhiệt điện than 500MW thải ra 11.400 tấn carbon dioxide mỗi ngày. Việc tích hợp công nghệ của họ có thể giúp giảm tiền phạt phát thải và biến chất thải thành nhiên liệu hữu ích. Hệ thống này không chỉ giúp giảm phát thải mà còn có thể tăng hiệu suất năng lượng của doanh nghiệp lên 20-30%. Bất kỳ quốc gia nào có lượng khí thải công nghiệp lớn có thể áp dụng phương pháp này.

Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng kết hợp ba chức năng cùng một lúc: thu giữ carbon dioxide, xử lý sinh khối và tạo ra hydro. Công nghệ mới này rất độc đáo vì nó mang đến bản chất khép kín và tính bền vững. Hiện tại, các nhà khoa học đang tập trung vào việc thử nghiệm hệ thống tại một cơ sở công nghiệp và điều chỉnh công nghệ cho phù hợp với các điều kiện khí hậu khác nhau.

Họ cũng có kế hoạch mở rộng hệ thống này bằng cách bổ sung chức năng xử lý nước thải và chiết xuất các sản phẩm sinh học có giá trị gia tăng cao. Với những tiềm năng và lợi ích mà công nghệ này mang lại, nó hứa hẹn sẽ đóng góp vào việc xây dựng một tương lai năng lượng bền vững hơn cho thế giới.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu về công nghệ này

Đại học Bách khoa Saint Petersburg Peter Đại đế

Việc vận hành hệ thống theo tiêu chuẩn quốc tế trong điều kiện thực tế tại Việt Nam không chỉ khẳng định tính khả thi của công nghệ mới, mà còn giúp việc giám định danh tính hài cốt liệt sĩ trên quy mô lớn trở nên khả thi. Dự án ‘Nâng cao năng lực giám định hài cốt trong chiến tranh thông qua hợp tác phát triển, chuyển giao công nghệ và tiếp nhận trang thiết bị, hóa chất, vật tư tiêu hao’ do Viện Sinh học chủ trì đã được phê duyệt theo Quyết định số 557/QĐ-VHL vào ngày 29/3/2024 của Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Trong khuôn khổ dự án, Viện Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam phối hợp với Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID), Ủy ban Quốc tế về Người mất tích (ICMP) đã tổ chức cuộc họp định kỳ 6 tháng (lần thứ 3) nhằm cập nhật tiến độ các công việc liên quan tới cơ quan chủ quản cùng các ban, ngành liên quan. Giáo sư, Tiến sĩ Chu Hoàng Hà, Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện trưởng Viện Sinh học nhấn mạnh, dự án được khởi xướng với mục tiêu cao cả là nâng cao năng lực giám định ADN đối với hài cốt liệt sĩ từ thời kỳ chiến tranh, qua đó góp phần giải quyết những vấn đề hậu quả chiến tranh và mang lại niềm tin, sự động viên cho hàng ngàn gia đình liệt sĩ.

Dự án không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn mang giá trị nhân văn và đạo lý, thể hiện sự tri ân đối với lịch sử dân tộc và trách nhiệm đối với các gia đình vẫn đang mong mỏi thông tin về người thân đã mất. Với vai trò là đối tác hỗ trợ kỹ thuật chủ chốt, Ủy ban Quốc tế về Người mất tích đã tích cực chuyển giao công nghệ hiện đại, đào tạo chuyên môn kỹ thuật cho đội ngũ cán bộ Việt Nam, cũng như hỗ trợ vận hành phòng thí nghiệm và thiết lập hệ thống giám định theo các tiêu chuẩn quốc tế.

Đến nay dự án đã đạt được những kết quả nổi bật, đánh dấu bước tiến mới trong quá trình triển khai như: Hệ thống giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) cùng phần mềm phân tích dữ liệu đã được lắp đặt đồng bộ và đưa vào vận hành tại Trung tâm Giám định ADN thuộc Viện Sinh học. Trong thời gian qua, có nhiều khóa đào tạo chuyên sâu đã được tổ chức thành công với sự tham gia của các chuyên gia quốc tế và trong nước.

Đặc biệt, lần đầu tiên kể từ khi dự án bắt đầu, đội ngũ giám định đã triển khai công tác thu thập mẫu sinh phẩm hài cốt tại thực địa. Đội ngũ chuyên môn của dự án đã phối hợp với các cơ quan chức năng tiến hành lấy mẫu tại Nghĩa trang liệt sĩ Trà Lĩnh (tỉnh Cao Bằng), thu được 58 mẫu hài cốt liệt sĩ chưa xác định danh tính. Việc vận hành hệ thống theo tiêu chuẩn quốc tế trong điều kiện thực tế tại Việt Nam không chỉ khẳng định tính khả thi của công nghệ mới, mà còn đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc hiện thực hóa mục tiêu giám định danh tính hài cốt liệt sĩ trên quy mô lớn.