Chiến lược sinh khối của công nghệ sinh học

Chiến lược sinh khối của công nghệ sinh học

Người ta ước tính sản lượng hàng năm sinh khối thực vật tạo ra do quang hợp khoảng 120 tỉ tấn chất khô trên mặt đất và khoảng 5 tỷ tấn từ đại dương. Trong số sinh khối sản ra trên  mặt đất có khoảng 50% dưới dạng lignocellulose. Tỉ lệ sinh khối lớn nhất trên mặt đất (44%) là rừng, ngoài ra còn có đồng cỏ ( 9,7%), đất canh tác(5,9%), hoang mạc và bán hoang mạc(1,5%), nước ngọt(3,2%)

Điều ngạc nhiên là thu hoạch nông nghiệp chỉ chiếm 6% của hầu hết sản lượng quang hợp, phần lớn lương thực cho người và động vật, sản phẩm dệt và giấy đều từ nguồn này. Nhiều sản phẩm nông nghiệp truyền thống có khả năng sẽ được khai thác hơn nữa cùng với nhận thức công nghệ sinh học ngày càng tăng. Đặc biệt, những cách tiếp cận mới chắc chắn sẽ có đủ khả năng để xử lý một khối lượng chất thải từ quá trình chế biến thực phẩm theo cách cổ truyền mà gần đây đã không còn thông dụng. Thực tế phát triển của công nghệ sinh học ở những vùng đang phát triển, nơi có sự tăng trưởng thực vật trội hơn, có khả năng dẫn đến sự thay đổi trong cán cân kinh tế.

Cần nhận thấy rằng nguồn nguyên liệu năng lượng không tái chế được mà xã hội hiện đại quá phụ thuộc như dầu mỏ, than đá đều có nguồn gốc từ sinh khối cổ đại. Những quốc gia có công nghiệp hiện đại ngày càng phụ thuộc vào dự trữ nguồn năng lượng này cũng như nguồn nguyên liệu cho hàng loạt các ngành sản xuất.

Gần một thế kỷ qua, thế giới công nghiệp hóa đã phải nhờ đến nguyên liệu hóa thạch mà phải mất hàng trăm triệu năm để hình thành dưới lòng đại dương hay sâu trong lòng đất. Hơn nữa việc sử dụng lại rất không công bằng: hiện tại nước Mỹ với 6% dân số và Tây Âu với 8% dân số thế giới sử dụng 31% và 20% tương ứng toàn bộ sản lượng dầu và khí trên thế giới.
Trong khi dự trữ than có thể kéo dài hàng trăm năm thì nguồn dầu và khí với mức tiêu thụ như hiện nay sẽ cạn kiệt vào một lúc nào đó của thế kỷ XXI này. Câu trả lời về vấn đề này là phải dùng sinh khối từ quang hợp để cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho công nghiệp. Những năm gần đây cho thấy hàng năm năng lượng được sinh ra từ quang hợp gấp 10 lần so với lượng năng lượng mà con người sử dụng. Việc khai thác sinh khối quy mô lớn dùng cho nhiên liệu và nguyên liệu bị hạn chế bởi giá thành còn đắt hơn giá nguyên liệu hóa thạch. Sử dụng sinh khối trực tiếp như là nguồn nguyên liệu chỉ ở những vùng công nghiệp hóa như Mỹ la tinh, Ấn Độ, Châu Phi. Ở những nước phát triển, sinh khối từ nông nghiệp và lâm nghiệp được dùng chủ yếu trong công nghiệp và thực phẩm. Hiện nay sinh khối được sử dụng để sản xuất những sản phẩm công nghiệp và thương mại quan trọng và những chất được dùng trong công nghệ sinh học bao gồm:
+ Nhiên liệu: Methan( đặc biệt ở các nước phát triển); sản phẩm của sự nhiệt phân; Ethanol;dầu; đốt trực tiếp chất thải sinh khối
+ Nguyên liệu: Ethanol; khí tổng hợp; phân bón; phân trộn; bùn.
+ Thức ăn gia súc: bổ sung trực tiếp vào thức ăn gia súc; đạm đơn bào.