Hành trình đi tìm nhiên liệu của tương lai

Năm 1912, ông tổ của ngành chế tạo máy Erfinder Rudolf đã từng khẳng định rằng dầu thực vật cũng có thể dùng để chạy máy như dầu mỏ. Tuy nhiên vào thời đó hầu như chẳng ai quan tâm đến ý kiến này.

Erfinder Rudolf (Ảnh: spies-innovation)

Hiện nay trên thế giới có khoảng 800 triệu xe ôtô các loại, tiêu thụ mỗi ngày 10 triệu tấn dầu mỏ, bằng 1/2 sản lượng dầu mỏ khai thác mỗi ngày. Ngày nay sản xuất và sử dụng nhiên liệu bền vững là một nhiệm vụ vô cùng to lớn trong khi ngành công nghiệp lại đang bước sang một bước ngoặt quan trọng.

Năm 2005, nước Đức đã sản xuất được 1,7 triệu tấn methylester (còn gọi là biodiesel) từ dầu hạt cải làm nhiên liệu cho ôtô. Hiện nay, diện tích trồng dầu hạt cải ở Đức là 1,2 triệu ha, chiếm 10% đất trồng trọt ở nước này, và các chuyên gia cho rằng khó có thể mở rộng diện tích trồng dầu hạt cải hơn nữa. Đức chỉ có thể sản xuất nhiều nhất 2 triệu tấn dầu hạt cải, trong khi nhu cầu mỗi năm lên tới 130 triệu tấn dầu khoáng.

Điều này cho thấy dầu hạt cải không thể làm cho xã hội công nghiệp thoát sự lệ thuộc vào dầu mỏ. Biodiesel cũng chỉ có thể sử dụng ở một mức độ nhất định đối với một số loại động cơ diesel đời mới. Đây là lý do Tập đoàn Shell quan tâm nhiều hơn đến việc phát triển nhiên liệu sinh học thế hệ hai. Để sản xuất loại nhiên liệu này, người ta sử dụng cả các bộ phận của cây trong quá trình sản xuất nông nghiệp, nhiều khi những bộ phận này là chất thải như rơm rạ, thân cây ngô, hướng dương v.v...

Rượu cồn là một loại nhiên liệu sinh học mà con người đã sản xuất từ hàng nghìn năm nay. Những năm 30 của thế kỷ trước, ở Mỹ người ta cũng đã có ý định dùng rượu cồn làm nhiên liệu ôtô. Tuy nhiên, những người tán dương sáng kiến này không thể thắng thế bởi lẽ khi đó người ta đã phát hiện được nhiều mỏ dầu lớn đặc biệt ở vùng Trung Đông. Nguồn dầu mỏ dồi dào và giá rẻ lúc đó đã khiến các quốc gia công nghiệp phương Tây chấp nhận lệ thuộc vào việc nhập khẩu loại nhiên liệu này.

Brazil là quốc gia duy nhất đi theo con đường riêng của mình và sử dụng cồn làm nhiên liệu cho các loại ôtô. Khoảng 40% nhu cầu về nhiên liệu của nước này được đáp ứng bằng bioethanol, một dạng cồn được điều chế từ đường mía.

Trong khi đó ở châu Âu và Bắc Mỹ người ta điều chế ethanol chủ yếu từ cây trồng nông nghiệp như các loại ngũ cốc. Chính phủ Mỹ cũng coi bioethanol là một loại nhiên liệu của tương lai. Chi phí để cải tạo động cơ thấp, giá thành loại động cơ chạy bằng cồn chỉ cao hơn động cơ xăng vài trăm euro. Tuy nhiên, nhược điểm của loại nhiên liệu này là tỉ lệ ethanol càng cao thì độ hao mòn động cơ càng lớn.

(Ảnh: daimlerchrysler)

Một loại công nghệ mới, đang trong quá trình phát triển, hứa hẹn nhiều triển vọng, đó là “sundiesel”. Trong năm tới, một hệ thống sản xuất “sundiesel” sẽ đi vào hoạt động với năng suất 15.000 tấn sundiesel/năm. Sundiesel hoàn toàn không độc hại và không có các chất aromat.

Cho đến nay người ta có xu hướng sử dụng biogas để sản xuất điện. Khí biogas rất thích hợp để sử dụng đối với các loại ôtô chạy bằng khí nén. Tuy nhiên việc này cho đến nay tiến triển rất chậm chạp vì phải thực hiện một số thay đổi ở động cơ ôtô và phải có cơ sở hạ tầng cần thiết (trạm tiếp khí v.v...).

Theo nhiều chuyên gia thì chỉ có những loại nhiên liệu phối trộn là có nhiều triển vọng để áp dụng rộng rãi. Ethanol và sundiesel đáp ứng được yêu cầu này. Vì vậy đã có ý kiến cho rằng tương lai các giàn khoan sẽ được thay thế bằng máy cày.

V.P.