Quá trình chuyển đổi từ nền kinh tế dựa trên nhiên liệu hóa thạch sang nền kinh tế tuần hoàn đòi hỏi phải phân bổ lại nguồn lực và triển khai các quy trình và công nghệ sạch mới. Thế giới ngày nay phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, từ thượng nguồn đến hạ nguồn (cung cấp năng lượng; giao thông vận tải; cung cấp hàng tiêu dùng).

Trong thế giới ngày mai, phát thải khí được tránh, giảm hoặc triệt tiêu thông qua các công nghệ sinh khối, thu giữ carbon và thu giữ không khí trực tiếp. Nhiên liệu trung hòa carbon, như biofuels (biodiesel/bioethanol, nhiên liệu hàng không bền vững - SAF), nhiên liệu hydro, được sử dụng để cung cấp năng lượng cho phần lớn ngành công nghiệp. Cùng với đó, hàng tiêu dùng được sản xuất và cung ứng thông qua con đường trung hòa hoặc giảm thiểu phát thải carbon. 

Lego đổ 1 tỷ USD xây dựng nhà máy trung hòa carbon tại Việt Nam

Tuy nhiên, năng lượng tái tạo, cần cho việc sản xuất nhiên liệu trung hòa carbon có khả năng cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch, hiện đang có giá quá cao dẫn đến chi phí cao trong sản xuất nhiên liệu trung hòa carbon.

Trong nền kinh tế hiện tại của chúng ta, chất xúc tác thúc đẩy 90% các quá trình hóa học và do đó tác động đến 30-40% GDP của các nước phát triển trên thế giới (Marcus và ctv., 2022). Chất xúc tác là chìa khóa để giảm mức tiêu thụ nguyên liệu và yêu cầu năng lượng. Với cách tiếp cận như vậy, việc phát triển các thế hệ vật liệu xúc tác dường như là ưu tiên hàng đầu cho nghiên cứu và phát triển công nghệ trung hòa carbon.

Bài viết này giới thiệu một số kết quả định hướng nghiên cứu về phát triển quy trình công nghệ xúc tác hướng tới nền kinh tế trung hòa carbon của nhóm tác giả, bao gồm sản xuất và ứng dụng phụ gia nhiên liệu đa năng tiên tiến nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm; Nhiệt phân và carbon hóa thủy nhiệt sinh khối thu biochar và hydrochar; Các chất xúc tác dị thể để sản xuất năng lượng sinh học và sản phẩm sinh học từ phế thải và từ sinh khối vi tảo (Năng lượng sinh học thế hệ III).

Một vài kết quả định hướng nghiên cứu phát triển quy trình hướng tới nền kinh tế trung hòa carbon

Phát triển công nghệ sản xuất và ứng dụng phụ gia nhiên liệu đa năng tiên tiến nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng. Đứng trước thách thức về nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu lên xuống bấp bênh, kèm theo vấn đề ô nhiễm môi trường từ các hoạt động sử dụng năng lượng, giải pháp sử dụng các nhiên liệu có phẩm cấp thấp và/hoặc nhiên liệu thứ cấp (hay còn gọi là nhiên liệu thay thế) ngày càng được quan tâm. Nhìn chung, việc sử dụng nhiên liệu thay thế tùy thuộc vào tình hình kinh tế, định hướng chiến lược và thói quen truyền thống của mỗi quốc gia. Cụ thể, có thể áp dụng các quá trình chế biến khác nhau để sản xuất nhiên liệu thay thế ở dạng rắn, lỏng hay khí, từ phế thải (săm, lốp xe đã qua sử dụng, sinh khối và chất thải hữu cơ, dầu nhớt thải, …). Bên cạnh đó, do trữ lượng than trên thế giới lớn hơn nhiều lần so với trữ lượng các nhiên liệu hóa thạch khác (dầu mỏ và khí đốt), xu hướng tiếp tục phát triển nhiệt điện than, cũng như các quá trình công nghiệp có sử dụng than, đối với nguồn than có chất lượng kém và ngày càng suy giảm chất lượng, đã dẫn đến sự gia tăng của việc sử dụng nhiên liệu không theo thiết kế và hậu quả là làm suy giảm các đặc tính kinh tế, kỹ thuật và môi trường của các nhà máy nhiệt điện than và các quá trình công nghiệp sử dụng than. Trong mối liên hệ này, việc đốt cháy nhiên liệu rắn hiệu quả hơn nhờ sử dụng các phương pháp hiện có, bao gồm cả việc sử dụng phụ gia nhiên liệu, là một giải pháp thú vị trong công nghiệp lò đốt. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để sử dụng được nhiên liệu thay thế một cách hiệu quả, đồng thời vẫn đảm bảo kiểm soát được khả năng phát sinh các khí thải trong quá trình sử dụng nhiên liệu phẩm cấp thấp và/hoặc nhiên liệu thay thế.

Xuất phát từ cách tiếp cận khoa học nêu trên, bộ phụ gia nhiên liệu đa năng tiên tiến nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm, gồm FNT6VN và ECOAL (Nhãn hiệu đã được đăng ký bảo hộ độc quyền) đã được phát triển, sản xuất và thương mại hóa dựa trên kết quả của quá trình nghiên cứu khoa học sâu rộng về chất xúc tác để đốt cháy nhiên liệu rắn và lỏng (Công nghệ đã được đăng ký độc quyền sở hữu trí tuệ).

FNT6VN và ECOAL đã được áp dụng tại Nhà máy xi măng Tân Thắng (Tập đoàn TH), công suất 2 triệu tấn/năm, từ năm 2021, tạo ra hiệu quả vượt trội trong việc tiết kiệm chi phí năng lượng trong quá trình sản xuất clinker, giảm phát thải khí ô nhiễm, giảm bám dính và tắc nghẽn trong lò nung clinker và calciner, tăng tuổi thọ của gạch chịu lửa trong lò nung clinker, dẫn đến giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng. Hiện tại, việc sử dụng bộ phụ gia FNT6VN và ECOAL tại nhà máy góp phần giảm 90-170 tỷ đồng/năm tổng chi phí năng lượng trong sản xuất clinker. Đặc biệt, nhờ sử dụng ECOAL, Nhà máy xi măng Tân Thắng đã thành công trong việc sử dụng than cám 6a, thay thế hoàn toàn loại than thiết kế là than cám 4a. Đây là thành tựu công nghệ có ý nghĩa đặc biệt, vì hiện nay chưa có nhà máy xi măng nào trên thế giới thành công trong việc thay thế hoàn toàn loại than thiết kế bằng loại than có phẩm cấp thấp hơn nhiều, trong khi vẫn đảm bảo vận hành ổn định và đảm bảo năng suất, chất lượng clinker.

Phát triển quá trình nhiệt phân và carbon hóa thủy nhiệt sinh khối thu biochar và hydrochar

Trong số các quá trình chuyển hóa sinh khối thành chất mang năng lượng và/hoặc các sản phẩm có giá trị, hướng tới mục tiêu trung hòa carbon, quá trình cacbon hóa thủy nhiệt (Hydrothermal carbonization - HTC) là một trong những phương pháp tốt nhất vì quy trình này thân thiện với môi trường, dễ vận hành và đạt hiệu quả về mặt kinh tế. Quá trình HTC có thể tạo ra cả sản phẩm rắn và lỏng, tương ứng là than thủy nhiệt (hydrochar) và chất hữu cơ hòa tan trong nước. Sản phẩm rắn có các đặc điểm giống như một dạng than để đốt, với hàm lượng carbon cao và có khả năng kháng phân hủy so với sinh khối. Các lợi ích khác của quá trình HTC là tăng hiệu quả sử dụng carbon, giảm phát thải chất ô nhiễm và tăng giá trị của sinh khối. Đặc biệt, do có nguồn gốc từ nguyên liệu sinh khối, hydrochar là nhiên liệu trung hòa carbon. Quá trình HTC được thực hiện trong môi trường nước, ở nhiệt độ từ 150 đến 350°C, thấp hơn nhiều so với quá trình nhiệt phân (thường từ 300°C – 650°C) và ở áp suất cao, trong vài giờ. Trên thế giới, nhiều loại sinh khối khác nhau đã được nghiên cứu làm nguyên liệu cho HTC, bao gồm vỏ cọ dầu, bùn thải, rơm lúa mì, bã cam, vỏ cây bạch đàn, vỏ hạt cải dầu, rong biển, và tảo (Cao và ctv., 2019; Xiao và cvt., 2018).

Gần đây, nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã thành công trong nghiên cứu và phát triển quy trình “một nồi” đơn giản, thân thiện môi trường, sử dụng chất xúc tác rắn để chế biến vỏ hạt điều thành than thủy nhiệt rắn, phù hợp với các ứng dụng làm nguyên liệu có giá trị trong công nghiệp và cung cấp năng lượng sạch (Vũ Thị Thu Hà, 2022). Quy trình gồm hai công đoạn chính, diễn ra chỉ trong một thiết bị phản ứng duy nhất và sử dụng một loại chất xúc tác rắn, trong đó tác nhân chiết dầu vỏ hạt điều khỏi vỏ hạt điều, là nước khử khoáng, được hồi lưu để sử dụng cho quá trình carbon hóa thủy nhiệt bã vỏ hạt điều, trong khi dịch lỏng thu được từ quá trình carbon hóa thủy nhiệt bã vỏ hạt điều được hồi lưu cho quá trình chiết dầu. Quy trình đạt hiệu quả cao không chỉ nhờ chất xúc tác rắn mà còn nhờ tận dụng được sự có mặt của các axit hữu cơ sẵn có trong bã vỏ hạt điều và trong dịch lỏng hồi lưu, đóng vai trò là chất tự xúc tác. Quy trình này không chỉ giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường từ phế thải của quá trình chế biến hạt điều mà còn mang lại giá trị gia tăng cho phế thải vỏ hạt điều.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công quá trình nhiệt phân sinh khối cải tiến để sản xuất biochar chất lượng cao, với diện tích bề mặt riêng đạt tới 200 m2/g, cao gấp hàng trăm lần so với quá trình truyền thống, từ đó tạo ra được chế phẩm cố định carbon trong đất, góp phần quan trọng trong chiến lược trung hòa carbon.

Sự kết hợp của hydrochar, biochar và một số thành phần khác đã cho phép nhóm tác giả tạo ra chế phẩm đất hữu cơ đa dụng GaiaPro (Nhãn hiệu đã được đăng ký bảo hộ độc quyền), không chỉ đóng vai trò là chế phẩm cố định carbon trong đất mà còn có tính năng nâng cao hiệu quả nông nghiệp bền vững, tiết kiệm nước tưới và duy trì dinh dưỡng lâu dài, mang đến hương vị thực sự của rau, chè, dược liệu/thảo mộc và trái cây, màu sắc và mùi thơm thực sự của hoa. Hiện chế phẩm đang là đối tượng của quá trình sản xuất thử nghiệm để thương mại hóa.

Phát triển quá trình sản xuất năng lượng sinh học và sản phẩm sinh học từ phế thải và sinh khối thế hệ III (vi tảo)

Sự gia tăng nhu cầu năng lượng toàn cầu hiện nay, cũng như tác động tiêu cực của các nguồn năng lượng dựa trên dầu mỏ đối với môi trường, đã dẫn đến sự quan tâm trở lại đối với các nguồn năng lượng tái tạo. Nhiều loại nguyên liệu, trong đó có vi tảo, để sản xuất năng lượng sinh học thế hệ III đang được nghiên cứu như là những lựa chọn thay thế khả thi cho các nguồn năng lượng truyền thống, trung và dài hạn.

Vi tảo có khả năng sản xuất dầu béo quanh năm. Năng suất dầu béo của vi tảo lớn hơn so với cây trồng thông thường. Hàm lượng lipid (dầu béo) của vi tảo nằm trong khoảng 20–50%, lớn hơn so với các nguồn sinh khối cạnh tranh khác. Nhiên liệu sinh học sản xuất từ dầu vi tảo có khả năng phân hủy sinh học cao, thân thiện với môi trường. Vi tảo có thể phát triển với tốc độ cao, gấp 50 lần so với cỏ switchgrass - loại cây trồng trên cạn phát triển nhanh nhất. Vi tảo có hiệu suất chuyển hóa photon cao hơn mọi loại cây trồng - đạt giá trị khoảng 3 - 8% so với 0,5% đối với thực vật trên cạn. Vi tảo là một nguồn cung cấp nhiên liệu thay thế không cạnh tranh với lương thực, thực phẩm và nó có thể được nuôi trồng trong nước thải, như một nguồn chất dinh dưỡng. Không chỉ vậy, các quá trình nuôi trồng vi tảo công nghiệp là các quá trình tích hợp để thu giữ CO2, góp phần giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu và tạo ra các sản phẩm phụ có giá trị, như lipid, carbohydrate, protein và các nguyên liệu khác nhau, có thể được chuyển hóa thành nhiên liệu sinh học và các vật liệu hữu ích khác. Vi tảo có khả năng trở thành một nguồn nguyên liệu thiết yếu để sản xuất acid amin, vitamin và tạo ra các sản phẩm phụ có giá trị. Sản xuất vi tảo được biết đến là ngành kinh doanh có lợi hơn trong quá trình công nghệ sinh học. Đó là quá trình ít chất thải và an toàn với môi trường.

Sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi tảo có thể cố định CO2. Lấy ví dụ, một kg biodiesel từ dầu vi tảo cố định được khoảng 1,83 kg CO2. Canh tác vi tảo có tỷ lệ giảm thiểu CO2 cao hơn, từ 50,1 ± 6,5% vào những ngày nhiều mây và 82,3 ± 12,5% vào những ngày nắng, tùy loài tảo. Quá trình canh tác vi tảo có thể sử dụng phospho và nitơ từ nguồn nước thải làm chất dinh dưỡng. Với ứng dụng đó, vi tảo có thể cung cấp thêm lợi thế cho quá trình xử lý sinh học nước thải. Hơn nữa, biodiesel từ vi tảo có thể làm giảm sự giải phóng NOx. Vi tảo tạo ra các sản phẩm phụ đáng kể như H2, ethanol, polyme phân hủy sinh học, carbohydrate, protein, mỹ phẩm, thức ăn gia súc, bã sinh khối, v.v.. Nuôi trồng vi tảo không cần chất kích thích tăng trưởng. Nhiệt trị của dầu biodiesel từ vi tảo lớn hơn nhiệt trị của dầu biodiesel từ dầu của các loài thực vật trên cạn khác. Nhiệt trị cao của biodiesel từ dầu đậu tương hoặc hạt cải dầu là 37 MJ/kg, trong khi của biodiesel từ vi tảo là 41 MJ/kg.

Với cách tiếp cận như vậy, cùng với việc kế thừa và phát triển các thành tựu đã đạt được  nhóm nghiên cứu đã xây dựng chiến lược nghiên cứu sản xuất năng lượng sạch với giá cạnh tranh từ sinh khối vi tảo chứa dầu bằng năng lượng mặt trời và CO2, theo hướng công nghệ khép kín không phế thải.

Theo đó, đề tài lựa chọn nghiên cứu phát triển công nghệ nuôi trồng vi tảo theo phương thức tạp dưỡng. Chủng vi tảo tạp dưỡng cần đảm bảo đồng thời các yếu tố như năng suất cao, tăng trưởng nhanh, hàm lượng lipid cao/siêu cao, được tối ưu hóa với các điều kiện địa phương. Thường thì các yếu tố này không có cùng xu hướng với nhau nên đây chính là thách thức về khoa học công nghệ đặt ra cho nhóm tác giả. Quá trình sẽ được diễn ra trong hệ thống thiết bị phản ứng quang sinh đóng. Hệ thống này tránh các chất gây ô nhiễm bằng cách sử dụng nguồn nước tái chế cùng với CO2 và các dưỡng chất. Các yếu tố công nghệ, như sự đảo trộn, mật độ nuôi trồng, độ pH, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy sẽ được giám sát và điều khiển tự động, nhằm có thể tối ưu hóa quá trình nuôi trồng, để thu được năng suất vi tảo cao nhất có thể, với hàm lượng dầu béo cao nhất ở sản lượng đó. Do hệ thống này phụ thuộc vào nguồn cung CO2 nên phương án tận dụng khí CO2 sinh ra từ quá trình chạy máy phát điện vận hành với nhiên liệu biodiesel từ vi tảo, để cung cấp cho quá trình nuôi trồng vi tảo, tạo thành một chu trình khép kín của CO2, đã được lựa chọn.

Ánh sáng dùng để cung cấp cho hệ thống thiết bị phản ứng quang sinh là ánh sáng đèn LED, trực tiếp chiếu ánh sáng liên tục, gần giống như ánh sáng mặt trời, trong suốt thời gian sinh trưởng của vi tảo. Điều này giúp sản xuất vi tảo được suốt 24h trong ngày, nếu cần thiết. Các tấm pin mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho đèn LED.

Công nghệ đề xuất trong đề tài hướng đến việc sử dụng nguồn carbon hữu cơ là glycerol thu được từ quá trình sản xuất biodiesel. Với công nghệ sản xuất biodiesel sẽ triển khai trong đề tài này, glycerol thu được hầu như không bị nhiễm bẩn nên chi phí xử lý glycerol sẽ thấp hơn rất nhiều chi phí xử lý glycerol thu được từ các quá trình sản xuất biodiesel truyền thống khác. Điều này góp phần giảm chi phí nguyên liệu carbon hữu cơ của quá trình nuôi trồng vi tảo, là một trong những yếu tố góp phần giảm giá thành sản phẩm hạ nguồn.

Sinh khối vi tảo sẽ được thu hoạch bằng phương pháp keo tụ, sử dụng các tác nhân keo tụ có nguồn gốc từ tự nhiên, an toàn, thân thiện với môi trường, hứa hẹn mang lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và môi trường.

Dầu vi tảo được chiết tách bằng công nghệ chiết lạnh trực tiếp sinh khối tươi - phương pháp tiến tiến nhất hiện nay. Công nghệ này không sử dụng nhiệt, dung môi, hóa chất, enzyme ngoại sinh, không cần cung cấp năng lượng để sấy khô sinh khối, không làm ảnh hưởng đến chất lượng của các hoạt chất có giá trị trong tảo. Chính vì vậy, ngoài dầu béo, có thể tận thu các sinh khối còn lại trong bã vi tảo sau tách dầu béo, như nguồn nguyên liệu quí để sản xuất ra các chế phẩm có giá trị về mặt kinh tế. Giá trị kinh tế mang lại từ các chế phẩm này sẽ góp phần giảm đáng kể chi phí sản xuất nhiên liệu sinh học tiên tiến. Mặt khác, các acid béo không bão hòa đa nối đôi rất có giá trị, vốn tồn tại với hàm lượng tương đối cao trong dầu vi tảo sẽ không bị biến chất trong quá trình tách chiết dầu vi tảo. Quá trình tách chiết các acid béo này sẽ được nghiên cứu, nhằm thu hồi các thành phần có giá trị cao trong dầu vi tảo, góp phần giảm giá thành cho dầu nhiên liệu sinh học. Với phương pháp chiết lạnh trực tiếp sinh khối tươi, nhóm tác giả hy vọng rằng các enzyme nội sinh (có sẵn trong nguyên liệu vi tảo) sẽ được kích hoạt trong những điều kiện phù hợp, ví dụ nhào trộn, nhiệt độ vừa phải (khoảng 40-45oC) để góp phần phá vỡ thành tế bào, từ đó giải phóng các hạt dầu. Ngoài ra, quá trình nghiền bi sẽ được nghiên cứu, nhằm sơ bộ phá vỡ tế bào vi tảo, góp phần tăng hiệu quả tách dầu béo cho quá trình chiết lạnh.

Đối với công đoạn chuyển hóa dầu vi tảo thành dầu sinh học thế hệ III, nhóm tác giả lựa chọn công nghệ este hóa chéo ở điều kiện cận tới hạn methanol, sử dụng quá trình xúc tác dị thể, dạng lớp cố định. Dầu sinh học thế hệ III từ vi tảo sẽ được sử dụng để chạy máy phát điện, tạo ra năng lượng điện. Về cơ bản, trong giai đoạn triển khai ứng dụng trên thực tiễn, điện sinh ra từ máy phát điện, một phần rất nhỏ dùng để vận hành toàn bộ hệ thống, phần còn lại, đến trên 90%, sẽ được hòa lưới điện hoặc sử dụng cho các mục đích công nghiệp khác. Toàn bộ các quá trình trên được đồng bộ hóa và điều khiển tự động với sự hỗ trợ của công nghệ 4.0. Quá trình chạy máy phát điện hiển nhiên sẽ phát thải ra khí thải có chứa CO2. Như trên đã đề cập, CO2 trong khí thải sẽ được nghiên cứu thu hồi và chuyển đến các thiết bị phản ứng quang sinh để nuôi trồng vi tảo, khép kín một chu trình carbon với tính hiệu quả cao. Với mức độ tiên tiến vượt trội của tất cả các quá trình trong tổ hợp này, giá thành năng lượng được sản xuất từ quá trình này được dự báo có tính cạnh tranh cao so với giá thành năng lượng mặt trời và đặc biệt là cạnh tranh với giá hiện hành của nhiên liệu hàng không bền vững.

Các kết quả nghiên cứu KHCN và đổi mới sáng tạo của hướng nghiên cứu này sẽ được giới thiệu trong thời gian sắp tới.

Kết luận và định hướng nghiên cứu

Quá trình chuyển dịch cơ cấu năng lượng, mà liên quan đến nó là quá trình chuyển hóa hóa học, đang tạo ra sự thay đổi lớn trong hệ thống sản xuất hiện hành trên toàn thế giới. Sự chuyển dịch này ban đầu được thúc đẩy bởi áp lực xã hội và môi trường (cần sản xuất sạch hơn, giảm phát thải khí nhà kính), nhưng ngày nay thay vào đó là do kinh tế thúc đẩy (các nguồn năng lượng tái tạo đang dần trở thành dạng năng lượng kinh tế hơn) và động cơ địa chính trị (an ninh năng lượng). Phát huy những kết quả đã đạt được, hòa vào xu hướng thế giới, trong thời gian tới, các định hướng nghiên cứu chính của tác giả và cộng sự, sẽ gồm:

- Tiếp tục mở rộng các ứng dụng của bộ phụ gia nhiên liệu đa năng tiên tiến ECOAL và FNT6VN, nhằm sử dụng hiệu quả năng lượng và giảm phát thải ô nhiễm, trong các ngành công nghiệp như lọc, hóa dầu; xi măng; nhiệt điện; luyện kim; hóa chất, …. Riêng trong ngành giao thông vận tải, phấn đấu từng bước đạt được mục tiêu ứng dụng phụ gia FNT6VN đối với các hộ tiêu thụ có điều kiện pha phụ gia tại đầu nguồn cấp nhiên liệu.

- Nghiên cứu hoàn thiện các công nghệ chuyển hóa sinh khối/phế thải hữu cơ thành vật liệu cố định CO2 trong đất và các chế phẩm ứng dụng cho canh tác nông nghiệp sạch/hữu cơ, bằng các quá trình nhiệt phân, carbon hóa thủy nhiệt, quá trình sinh hóa tăng tốc nhờ xúc tác, ở quy mô pilot, tạo ra sản phẩm thương mại, đảm bảo hài hòa giữa hiệu quả kinh tế-kỹ thuật và môi trường.

- Nghiên cứu hoàn thiện ở quy mô pilot công nghệ nuôi trồng vi tảo tạp dưỡng có hàm lượng dầu béo cao; Công nghệ nuôi vi tảo có hàm lượng carbohydrate cao; Các công nghệ thu hoạch vi tảo; Công nghệ tách chiết dầu béo từ vi tảo; Các công nghệ chuyển hóa carbohydrate và chuyển hóa dầu béo từ vi tảo thành năng lượng sạch.

- Tham gia tư vấn khoa học trong định hướng chiến lược về xây dựng tổ hợp lọc dầu sinh học đầu tiên ở Việt Nam, từ nguồn nguyên liệu sinh khối và vi tảo, vừa có khả năng sản xuất điện hòa lưới, nhiên liệu biodiesel/bioethanol và nhiên liệu hàng không bền vững, vừa có khả năng chế biến sinh khối và các hợp chất từ vi tảo thành các chế phẩm cố định CO2, các chế phẩm dung môi sinh học, mỹ phẩm, dược phẩm và nguyên liệu cho các quá trình công nghiệp trung hòa carbon.