Từ việc cung cấp nguyên liệu xanh thay thế để sản xuất nhựa sinh học, giảm khí thải nhà kính mêtan và hấp thu khí CO2, rong biển có thể là giải pháp tiềm năng để làm sạch hành tinh của chúng ta và giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu.
Từ hàng ngàn năm nay, con người đã khai thác và sử dụng rong biển bằng nhiều cách. Tổ tiên chúng ta đã ăn, nuôi trồng và dùng nó làm phân bón. Ngày nay, chúng ta vẫn sử dụng rong biển trong cả đời sống và công nghiệp. Rong biển được sử dụng để làm thức ăn, các hợp chất chiết xuất từ rong biển được sử dụng trong công nghiệp và sản xuất nhựa tái chế.
Các trang trại rong biển quy mô lớn có thể làm sạch các đại dương trên Trái đất, khôi phục đa dạng sinh học và tăng năng suất nuôi trồng thủy sản. Chúng có thể hấp thu CO2 từ không khí và giúp hạn chế sự phát thải của các khí nhà kính khác. Theo một số nhà nghiên cứu, rong biển thậm chí có thể rất quan trọng trong việc cứu nền văn minh nhân loại.
Tuy nhiên, rong biển vẫn còn một chặng đường dài để thực hiện những tham vọng cao cả đó. Một số quần thể hoang dã đã bị thu hoạch quá mức và tiềm năng của trang trại nuôi rong biển vẫn chưa được khai thác hiệu quả. Mặc dù vậy, rong biển vẫn là một nguồn nguyên liệu xanh đầy hứa hẹn trong lĩnh vực năng lượng và xử lý môi trường.
Không chỉ là thực phẩm
Nhiều người trong chúng ta vẫn ăn và sử dụng các sản phẩm từ chiết xuất của rong biển mà không nhận ra chúng. Các chất làm đặc trong nước sốt và sữa chua như carrageenan cũng là hợp chất được chiết xuất từ rong biển đỏ. Carrageenan thường được đặt tên là E407 trên bao bì, đây cũng là một thành phần phổ biến được dùng trong nhiều loại mỹ phẩm và kem đánh răng. Sự gia tăng của chủ nghĩa thuần chay trong người tiêu dùng cũng đã thúc đẩy nhiều nhà sản xuất thực phẩm loại bỏ các thành phần có nguồn gốc động vật như gelatine và chuyển sang thay thế bằng chiết xuất rong biển.
Tuy nhiên, rong biển còn đóng vai trò nhiều hơn là một loại thực phẩm. Các chuỗi phân tử dài trong rong biển là rất lý tưởng để sản xuất các hợp chất thay thế nhựa và hiện nay một số loại nhựa sinh học như vậy đã có mặt ở trên thị trường. Công ty khởi nghiệp Notpla của Anh đã sử dụng hỗn hợp rong biển và thực vật để làm ra vật liệu mà họ hy vọng có thể thay thế chai nhựa và túi nước sốt cà chua. Ở Indonesia, công ty khởi nghiệp Evoware đã sản xuất thương mại và đưa ra thị trường ly và đồ chứa thực phẩm làm từ rong biển.
Vậy tại sao là rong biển chứ không phải các loài thực vật khác? Ngô, mía và tinh bột trước đây đã được sử dụng để sản xuất nhựa sinh học. Tuy nhiên, việc sử dụng các loại cây trồng này để sản xuất nhựa đã gây ra một số lo ngại. Đầu tiên, việc sản xuất nhựa sinh học từ các loại cây lương thực đòi hỏi một khoản đầu tư lớn vào đất đai, phân bón và hóa chất. Thêm vào đó, việc sử dụng các loại cây lương thực này cho việc sản xuất nhựa sẽ gây ra sự cạnh tranh với các nhà máy thực phẩm, điều này có thể dẫn đến tăng giá lương thực và khủng hoảng lương thực.
Rong biển cho đến nay là ứng cử viên tốt nhất cho nhựa sinh học vì nó có thể trả lời cả hai thách thức trên. Lợi thế đầu tiên của rong biển là giá rẻ. Không giống như các loại thực vật trên cạn khác, rong biển có thể phát triển mà không cần phân bón, không chiếm không gian lớn trên đất liền khi mà nó có thể phát triển ngoài biển. Bằng cách sử dụng rong biển để chế tạo nhựa sinh học, việc sản xuất các mặt hàng nông sản làm thực phẩm sẽ không bị ảnh hưởng, do đó sẽ không có sự tăng giá thực phẩm cũng như khủng hoảng lương thực xảy ra.
Việc thu hoạch rong biển hoang dã vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề bất cập. Theo một báo cáo năm 2017, có 32 quốc gia tiến hành thu thập rong biển tự nhiên với sản lượng hơn 800.000 tấn mỗi năm. Với một lượng thu hoạch lớn như vậy, một số quần thể rong biển hoang dã đã bị khai thác quá mức.
Nếu muốn sử dụng rong biển với số lượng lớn, trồng trọt và sản xuất theo hướng các trang trại rong biển là giải pháp tối ưu. Nhiều quốc gia trên thế giới bao gồm cả Việt Nam đã tiến hành đẩy mạnh sản xuất rong biển vì những giá trị kinh tế và môi trường của chúng.
Tiềm năng cho việc trồng rong biển ở ngoài khơi là rất lớn. Rong biển có thể được nuôi trồng kết hợp với việc nuôi các loại thủy sản khác như hến, trai, sò và hàu. Tảo bẹ cung cấp nơi trú ẩn cho động vật và loại bỏ khí nitơ dư thừa ở trong nước. Hơn nữa, nghề trồng rong biển yêu cầu bảo trì thấp hơn nhiều so với nông nghiệp trên đất liền. Hạt giống rong biển chỉ cần được gieo vào một mạng lưới nằm dưới mặt nước vài mét. Quá trình phát triển của rong biển cũng không cần phân bón và sau vài tháng là có thể thu hoạch.
Làm sạch hành tinh
Hiện nay, một trong những nguồn thải ra khí nhà kính nhiều nhất là chăn nuôi. Khoảng 15% lượng khí nhà kính thải ra là từ hoạt động chăn nuôi để lấy thịt. Các vi sinh vật trong đường ruột của bò và các động vật nhai lại khác có chức năng phá vỡ các vật liệu sợi trong thức ăn như cỏ khô và giải phóng các chất dinh dưỡng mà động vật có thể sử dụng. Quá trình này tạo ra khí hydro, tiếp theo đó được các vi khuẩn đường ruột gọi là methanogens tiêu thụ và giải phóng khí mêtan dưới dạng chất thải. Khí mêtan sau đó bị ợ ra khỏi cơ thể động vật và thải vào khí quyển.
Từ năm 2008, nhiều bằng chứng từ các nghiên cứu đã cho thấy rằng việc thêm rong biển vào thực phẩm của gia súc giúp làm giảm đáng kể lượng khí thải mêtan. Các nghiên cứu sau đó phát hiện ra rằng một loại tảo đỏ có tên Asparagopsis hoạt động rất tốt. Nhóm nghiên cứu của Kebreab, Đại học California, Davis đã thử nghiệm cho 12 con bò ăn rong biển đỏ kết hợp với thức ăn bình thường, kết quả thu được là rất đáng mong đợi.
Trong ba tuần, lượng khí thải mêtan giảm tới 67%. Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy rằng việc thêm rong biển vào chế độ ăn của gia súc của họ vẫn có hiệu quả trong vài tháng. Kebreab hiện đang ở trong ban cố vấn của Blue Ocean Barns, tổ chức đang cố gắng để phương pháp này được chấp thuận ở Mỹ.
Mặc dù những nỗ lực giảm lượng khí thải mêtan là một định hướng rất quan trọng để giảm lượng khí thải nhà kính, nó vẫn không đáng kể so với việc giảm lượng khí thải CO¬2. Đó là bởi vì CO2 là tác nhân chính gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu và các hệ quả liên quan như băng tan và nước biển dâng. Đáng chú ý là rong biển cũng có thể trở thành một giải pháp hiệu quả trong việc làm giảm lượng khí CO2 trong khí quyển.
Quá trình quang hợp diễn ra ở rong biển hoàn toàn có thể hấp thu khí CO2 từ khí quyển. Một nghiên cứu năm 2017 cho thấy các trang trại rong biển thương mại loại bỏ hơn 2,8 triệu tấn CO2 khỏi không khí mỗi năm. Rong biển có thể lưu trữ 1.500 tấn khí nhà kính trên mỗi km vuông, trong khi đó rừng có thể hấp thu khoảng hơn 3.600 tấn mỗi km vuông. Mặc dù việc sử dụng rong biển không hiệu quả như rừng ở trên đất liền, tuy nhiên không gian có thể sử dụng để nuôi cấy rong biển nhiều hơn rừng rất nhiều.
Vấn đề là khí CO2 sẽ được lưu trữ bao lâu ở trong rong biển. Nếu chúng ta sử dụng rong biển làm thực phẩm thì lượng cacbon này sẽ được thải trở lại môi trường. Ngoài ra, rong biển có thể được chế biến để làm nhiên liệu sinh học, có thể thay thế dầu và khí đốt. Những lĩnh vực này là đầy hứa hẹn nhưng vẫn dẫn đến việc CO2 được giải phóng trở lại khí quyển.
Nhiều kịch bản khác cũng được xây dựng nhằm giới hạn sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở dưới mức 2℃ bằng cách thu thập CO2 từ không khí và chôn xuống lòng đất. Nói một cách đơn giản là cây trồng sẽ được sử dụng làm nhiên liệu sinh học để đốt và cung cấp năng lượng, sau đó lượng CO2 thoát ra sẽ được giữ lại và chôn xuống lòng đất.
Giải pháp này đòi hỏi nhiều đất đai, đe dọa đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến nguồn cung cấp thực phẩm. Tuy nhiên, nếu thay thế cây trồng bằng rong biển để làm nhiên liệu sinh học thì có thể cung cấp một cách để loại bỏ CO2 mà không có bất kỳ tác động tiêu cực nào.
Một ý tưởng tương tự đã được nêu ra bởi Tim Flannery ở Australian Museum, Sydney. Kế hoạch của ông vừa đơn giản lại vừa táo bạo. Ông muốn tạo ra những trang trại khổng lồ trồng rong biển trong đại dương và sau đó nhấn chìm tất cả vùng sinh khối này xuống biển cùng với tất cả lượng CO2 mà nó đã hấp thu từ khí quyển. Nhiều ý tưởng tương tự cũng đã được đề xuất trước đây.
Vào năm 2012, Antoine de Ramon N’Yeurt tại Đại học South Pacific, Suva ước tính rằng với việc bao phủ 9% đại dương bằng rong biển có thể làm giảm lượng khí CO2 trong khí quyển xuống mức như ở thời kỳ tiền công nghiệp. Đó là một diện tích gần gấp đôi nước Nga và gấp hơn 10 lần toàn bộ diện tích chiếm bởi rong biển ngày nay bao gồm cả tự nhiên và trồng trọt.
Hiện nay, Flannery đã thành lập Quỹ Ocean Forests và tập hợp các chuyên gia từ các lĩnh vực liên quan để tìm hiểu xem ý tưởng này có khả thi hay không và làm thế nào để tiến hành. Hiện tại dự án đang trong giai đoạn tạm dừng vì đại dịch Covid-19 trên toàn cầu. Tuy nhiên, cũng còn nhiều câu hỏi đặt ra xung quanh tính khả thi và hệ quả của dự án này đến môi trường.
Nếu điều này được thực hiện ở quy mô lớn liệu nó có tác động đến chu trình nitơ trong tự nhiên hay không? Việc nhấn chìm một lượng lớn rong biển xuống đáy biển có gây nên sự thiếu oxy và gây hại đến môi trường sống của các sinh vật khác? Kết quả thu được có xứng đáng với những chi phí bỏ ra? Thêm vào đó, tại một hội nghị năm 2019, Peter Liss tại Đại học East Anglia, Anh đã đưa ra sự phản đối rằng rong biển có thể giải phóng các khí có chứa halogen sẽ gây nên những biến đổi trong hóa học khí quyển.
So với ý tưởng táo bạo của Flannery thì những cách tiếp cận ít quyết liệt hơn như sử dụng rong biển làm nhiên liệu sinh học và sau đó chôn lấp CO2 sẽ dễ quản lý hơn. Mặc dù trên thực tế mỗi phương án đều còn những vấn đề về lý thuyết và kỹ thuật cần giải quyết trước khi được tiến hành, những ý tưởng mới mẻ về sử dụng rong biển trong việc giảm thiểu khí thải nhà kính là rất khả thi và đáng mong đợi.
(nguồn moitruong.com.vn)