Vàng đen từ thung lũng Silicon?

Vi khuẩn E.-Coli có khả năng tạo dầu: thông qua vi khuẩn  biến dổi gene và nấm mốc có thể sản xuất dầu, diesel và xăng trong lò phản ứng sinh học.

Hiện nay không ai có thể  nói một cách chắc chắn bao giờ thì dự trữ dầu mỏ trên thế giới sẽ cạn kiệt. Thực ra hiện nay thế giới cũng không có một số liệu đáng tin cậy nào về trữ lượng dầu mỏ trên hành tinh này, bởi lẽ các nước thành viên tổ chức xuất khẩu dầu mỏ  Opec không cho ai được đọc tấm bản đồ dầu mỏ của họ. Ở khắp nơi trên thế giới các nhà khoa học đều đang nỗ lực tìm các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ và xăng. Dường như cuộc chạy đua tìm nguồn nhiên liệu trong tương lai vẫn chưa ngã ngũ, chúng có thể là  khí hydro, Ethanol hay tế bào quang điện vv…
Nhưng các loại năng lượng này đều có những điểm bất lợi: Việc vận chuyển và cất giữ khí hydro rất khó khăn, sản xuất Ethanol có nghĩa là  tranh giành đất trồng cây lương thực, thực phẩm, hiện chưa có bình ác quy công suất lớn để dùng cho xe ô tô chạy điện.  Nhưng điều bất lợi lớn nhất đối với các nguồn năng lượng này là cần có một hệ thống hạ tầng cơ sở mới không những trong khâu sản xuất, phân phối mà cả trong khâu sử dụng các loại nhiên liệu mới này – phải có hệ thống ống dẫn mới, các cây xăng mới và cả các loại động cơ mới.
Lý tưởng nhất vẫn là mọi sự giữ nguyên như cũ. Giá như trữ lượng dầu mỏ là vô tận  và dầu mỏ không gây hại đối với khí hậu thì tuyệt vời biết bao! Dầu mỏ dễ vận chuyển lại có hàm lượng năng lượng cao, đã được sử dụng quen từ nhiều thập niên – thực ra không có một loại nhiên liệu nào lý tưởng hơn dầu mỏ.
Các hãng Biotech-Start-ups Amyris và LS9 cũng có quan điểm hoàn toàn như vậy. Các hãng này tìm cách  thay đổi các loại vi sinh vật  để chúng sản xuất ra  nhiên liệu có thể sử dụng ngay với xe ô tô của mình. LS9 chủ yếu thực hiện phương pháp biến đổi gene đối với vi khuẩn  E.-Coli, Amyris lại dựa vào một số loại nấm mốc biến thể. Thức ăn đối với cả hai loại vi sinh vật này đều là đường. Cũng như sản xuất rượu bia, để sản xuất dầu người ta cũng cần có những thùng  nấu cỡ lớn. Sự khác nhau là ở chỗ, sản xuất rượu bia phải qua công đoạn chưng cất để nâng cao độ cồn còn đối với dầu chỉ cần hớt lớp dầu trên bề mặt. Ông Sauer, một nhà vi sinh vật học đồng thời là chuyên gia về  sinh vật học hệ thống thuộc Đại học ETH Zürich, ông còn là nhà tư vấn khoa học của hãng LS9  từng nói  với SPIEGEL ONLINE “Chất lượng của loại dầu này cực kỳ cao, thậm chí cao hơn cả loại dầu thông thường”. Dầu mỏ khai thác từ lòng đất nên chất lượng rất khác nhau. Trong khi đó người ta có thể sản xuất dầu  tổng hợp ở dạng tinh khiết”.

Dầu Diesel nhân tạo của hãng Amyris: theo đánh giá của chuyên gia thì “dầu tổng hợp  thậm chí còn tốt hơn dầu thông thường”. Dầu mỏ thường có chất lượng khác nhau. Dầu tổng hợp do vi khuẩn tạo ra có độ tinh khiết cao hơn rõ rệt.

Có một cách là biến đường ăn thành dầu, tuy nhiên người ta không thể chấp nhận giải pháp này, bởi lẽ người ta không muốn một lần nữa rơi vào cái bẫy- Bioethanol. Hiện nay việc sản xuất Bioethanol từ cây mía hoặc từ ngô đã gây sự phẫn nộ đối với người dân các nước nghèo bởi lẽ giá lương thực tăng vọt.
Vì vậy mục tiêu của các hãng nói trên là sản xuất nhiên liệu trên cơ sở cellulose, có nghĩa là từ chất thải thực vật, chất thải trong sản xuất nông nghiệp.Vấn đề là phải có một lượng chất thải rất lớn và Sauer cho rằng: “Chất thải cây trồng là nguồn nguyên liệu duy nhất có thể đáp ứng được về mặt khối lượng”.
Chất thải cây trồng – thực chất là thành tế bào của cây. Thành phần chủ yếu của chúng là cellulose, tức “bê tông của cây”. Chất cellulose giúp cây có được một độ vững chắc cần thiết. Về mặt hoá học thì cellulose là polysaccharid, một phân tử lớn do chất đường tạo nên. Để vi khuẩn dầu có thể ăn được chất đường trong cellulose thì trước đó cần phải chẻ nhỏ các phân tử đường. Theo chuyên gia Sauer thì “hiện đã có những giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đề này”. Tuy nhiên quá trình này khá tốn kém và tiêu hao nhiều năng lượng. Sauer cho rằng “Thực chất việc sản xuất loại dầu tổng hợp này không mấy tốn kém”. Mặc dù đây là một quá trình sử dụng công nghệ then chốt, tuy nhiên giá một thùng dầu tổng hợp lệ thuộc chủ yếu vào việc nhà sản xuất xử lý chất thải cây trồng và phân tách cellulose hiệu quả như thế nào và  với chi phí sản xuất ra sao.
Nhà vi sinh vật học Alexander Steinbüchel, thuộc Viện Vi sinh Vật học Phân tử và Công nghệ Sinh học thuộc Đại học Tổng hợp Münster trong một cuộc trao đổi với SPIEGEL ONLINE cũng cho rằng: “Người ta đang nghiên cứu tạo ra loại vi khuẩn ăn chất thải cây trồng và phun ra ét xăng”. Steinbüchel cho rằng, ai làm được điều kỳ diệu này thì người  đó là người tạo nên một bước ngoặt và sẽ kiếm được tiền tỷ. Ông này cho rằng, khoảng năm năm nữa điều này có thể trở thành hiện thực. Steinbüchel còn nói: “Cuối cùng vẫn là chuyện người ta đầu tư như thế nào cho công trình nghiên cứu này”. Theo ông này thì hiện tại Hoa kỳ đang rất quan tâm tới hướng nghiên cứu này, và “chắc chắn” do cơn khát nhiên liệu. Trung Quốc cũng rất quan tâm nghiên cứu về vấn đề này. 
Vậy công suất sản xuất xăng-vi khuẩn hiện nay ra sao? Diện tích lò phản ứng cần có là bao nhiêu? Hãng LS9 cho hay cho đến nay hãng đã thành công trong việc chế tạo thùng nấu 1000 lít, một tuần thùng này có thể sản xuất khoảng 150 lít dầu diesel thông thường. Thùng phản ứng này có diện tích 3,7 m2. Để thỏa mãn lượng dầu tiêu thụ trong một năm của cả nước Đức là 747 triệu thùng (2007) cần một tổng diện thích thùng phản ứng lên tới 53 km 2.

Diesel nhân tạo của hãng LS9: LS9  dự kiến trong vòng từ 3 đến 5 năm tới sẽ tung ra thị trường một loại nhiên liệu có khả năng cạnh tranh cao, giá mỗi thùng chỉ khoảng  40 đến 50 USD.

Hãng Amyris dự kiến đến năm 2010 sẽ sản xuất loại dầu diesel đầu tiên, so với loại diesel thông thường lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính ở loại dầu nhân tạo này thấp hơn 80%. Hãng Amyris  tiết lộ cả xăng tổng hợp lẫn diesel tổng hợp đều sử dụng nguyên liệu gốc và đều chế biến trong các cơ sở hiện được dùng để sản xuất Bioethanol. Hãng này dự định liên doanh với Crystalsev, một trong những doanh nghiệp sản xuất đường ăn và  Bioethanol cỡ lớn của Brazil.
Theo chuyên gia Sauer thì “sản xuất diesel trên cơ sở đường ăn chỉ là bước tạm thời.”   Địa bàn  Brazil tỏ ra rất thích hợp để áp dụng công nghệ mới này vì Chính phủ nước này đã quyết định dựa hoàn toàn vào Bioethanol chế biến từ đường ăn để thoát khỏi sự lệ thuộc vào dầu mỏ. Nhưng mục tiêu cuối cùng của ngành công nghiệp này là sản xuất dầu từ chất phế thải thực vật.
Hãng LS9 cũng có mục tiêu đầy tham vọng, trong vòng 3-5 năm tới sẽ tung ra thị trường nhiên liệu tổng hợp có đủ sức cạnh tranh với giá một thùng từ 40 đến 50 USD. 
Thời gian đang ủng hộ Amyris và LS9. Hiện nay giá một thùng dầu đã lên tới trên 140 USD và xu hướng còn tiếp  tục tăng.Viện nghiên cứu dầu mỏ của Pháp  IPP thậm chí còn dự báo, giá một thùng dầu có thể lên đến 300 USD một thùng vào năm 2015.Đến khi đó có nhiều khả năng vàng đen đã được phun trào từ thung lũng Silicon.