Nhiên liệu sinh học thế hệ mới: Bí mật của Fistulifera solaris

Nhiên liệu sinh học được sản xuất từ các loại dầu thực vật là một lựa chọn thay thế hấp dẫn cho các loại nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nhu cầu một diện tích đất canh tác khổng lồ cũng như mâu thuẫn giữa vai trò làm thức ăn và làm nhiên liệu trong sản xuất điện là những thách thức lớn đối với việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ cây trồng.

Thực trạng nêu trên đã khiến các nhà khoa học hướng sự chú ý của mình tới những loài vi tảo có khả năng sản xuất dầu. Vi tảo là những sinh vật quang hợp nhỏ bé được tìm thấy ở cả môi trường nước ngọt và nước mặn. Chúng sinh trưởng khá nhanh trong môi trường nước và có khả năng tạo ra một khối lượng dầu lớn. Trên thực tế, các axit béo omega-3 có trong cá được tạo ra bởi các vi tảo mà chúng đã ăn. Các viện nghiên cứu trên khắp thế giới đã tiến hành thu thập vi tảo hoang dã nhằm tìm ra những loài có đặc tính đáp ứng đúng nhu cầu của con người.

Một trong những loại vi tảo như thế là loài tảo cát Fistulifera solaris, hiện đang được coi là một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho công nghệ nhiên liệu sinh học thế hệ mới. Tảo cát là loại vi tảo có đóng góp lớn cho hệ sinh thái biển; chúng cũng là thành phần cơ bản của đia-tô-mít, chất thường được dùng để đuổi sâu bọ trong quá trình làm vườn.

Loài vi tảo F. solaris có khả năng tạo ra một khối lượng dầu lớn ngay cả khi đang sinh trưởng mạnh, khác với những loài khác chỉ sản sinh dầu khi quá trình sinh trưởng bị ngưng trệ. Đặc điểm này khiến cho F. solaris trở thành một ứng cử viên sáng giá cho việc nuôi trồng hàng loạt để sản xuất sinh khối và thu nhiên liệu sinh học.

Những mẫu F. solaris đầu tiên được tìm thấy tại một ngã ba sông ở Nhật Bản. Các nhà khoa học Nhật Bản và Pháp đã tiến hành hợp tác nhằm làm sáng tỏ các phân tử nền tảng cho sự kết hợp đồng thời giữa tốc độ sinh trưởng nhanh chóng và khả năng sản sinh dầu bằng cách sắp xếp bộ gen của F. solaris và lập ra một bảng phiên mã cung cấp thông tin về toàn bộ các gen biểu hiện ở một thời điểm nhất định.

Tsuyoshi Tanaka, nhà nghiên cứu trưởng, Bộ môn Công nghệ sinh học và khoa học sự sống, Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Nông nghiệp và Kỹ thuật Tokyo, nhấn mạnh tầm quan trọng của những thông tin này: "Việc sử dụng các sinh vật quang hợp như vi tảo trong sản xuất nhiên liệu sinh học là một trong những phương pháp tiếp cận hứa hẹn nhất để tạo ra năng lượng bền vững. Tuy nhiên, các chức năng phân tử của các sinh vật như vi tảo có dầu vẫn chưa rõ ràng, vì vậy cần phải có những nỗ lực lớn hơn để vượt qua cản trở này và nâng cao năng suất."

Anh Tuấn (Theo Biomass Magazine)