Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Berkeley đã thiết kế các mô phỏng để xác định lượng nhiên liệu sinh học cần thiết cho toàn bộ quá trình chiết xuất sinh học có hiệu quả chi phí thấp. Kết quả của họ cho thấy mức mục tiêu thực sự khiêm tốn và trong tầm tay.
Sự phát triển của nhiên liệu sinh học trong những năm qua là một phần trong chiến lược giảm nhu cầu sử dụng xăng, dầu diesel và nhiên liệu máy bay. Tuy nhiên, nhiên liệu sinh học vẫn chưa đạt đến mức có thể cạnh tranh với nhiên liệu từ dầu mỏ về mặt chi phí sản xuất. Sản xuất nhiên liệu sinh học thông thường thường liên quan đến các cây trồng biến đổi gen có thể sản xuất các hợp chất hóa học thiết yếu, hoặc sinh phẩm. Những sản phẩm sinh học này được chiết xuất từ ​​cây, và các bộ phận còn lại của cây được chuyển thành nhiên liệu. Điều này khiến các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Berkeley điều tra chính xác có bao nhiêu sản phẩm sinh học từ cây trồng để xác định xem toàn bộ quá trình chiết xuất có được xác định hiệu quả hay không, và nên sản xuất bao nhiêu sản phẩm sinh học để đạt được giá bán ethanol mục tiêu là 2,50 USD mỗi thùng.
Để làm điều này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu dữ liệu hiện có về sản xuất sản phẩm sinh học dựa trên thực vật được nghiên cứu kỹ lưỡng. Họ đã sử dụng dữ liệu này để thực hiện các mô phỏng sẽ xác định các yếu tố liên quan đến chiết xuất sinh học bằng bối cảnh của nhà máy tinh chế ethanol sinh học, có nghĩa là các sản phẩm sinh học sẽ được chiết xuất từ ​​nhà máy và các nguyên liệu thực vật còn lại sẽ được chuyển đổi thành ethanol. Kết quả của họ xác định rằng mức sản phẩm sinh học cần thiết để tích lũy trong các nhà máy để bù đắp cho việc phục hồi chi phí sản xuất là khá khả thi. Lấy limonene làm ví dụ, họ tính toán rằng tích lũy 0,6% trọng lượng khô sinh khối sẽ tạo ra lợi ích kinh tế ròng cho các nhà máy sinh học. Để minh họa, điều đó có nghĩa là thu hoạch 10 tấn khối lượng lúa miến khô từ một mẫu Anh sẽ chỉ cần 130 pound limonene thu được từ sinh khối đó để nói rằng toàn bộ quá trình sản xuất là hiệu quả.
Theo các nhà khoa học, phát hiện mới này có thể cung cấp những hiểu biết mới về vai trò của các sản phẩm sinh học để cải thiện kinh tế nhà máy sinh học. Kết quả cũng cung cấp cơ sở định lượng đầu tiên để thực hiện chiến lược tiết kiệm chi phí này cho các nghiên cứu trong tương lai về chọn giống và kỹ thuật sản xuất nhiên liệu sinh học dựa trên thực vật. Các nhà khoa học cũng khuyến nghị rằng cây trồng cần phải được thiết kế để tạo ra một loạt các sản phẩm sinh học nhằm cung cấp các lựa chọn và đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường.
Tin tức được phát hành bởi Berkeley Lab, chi tiết của nghiên cứu được công bố trong PNAS.