Vinhthinh Biostadt JSC

Các nghiên cứu về tác dụng của các bọt khí có kích thước nhỏ (micro) hoặc siêu nhỏ (nano bubles) đang được quan tâm nhiều trong những năm gần đây, đặc biệt là ở Nhật Bản và Châu Âu. Một điều rất thú vị là nghiên cứu về micro bubles đầu tiên ở Nhật Bản được thực hiện với mục đích ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. Ohnari (2007) đã chế tạo thiết bị tạo bọt khí cỡ micro và đem áp dụng vào nuôi hàu ở Hiroshima, điệp quạt ở Hokkaido và trai ngọc tại Mie Prefecture. Kết quả cho thấy tốc độ tăng trưởng của các đối tượng này được cải thiện. Okajima và Harada (2007) phát hiện bọt khí cỡ micro có khá nhiều tác dụng trong y học. Các thử nghiệm ban đầu khi ứng dụng công nghệ micro nanobubles vào chăn nuôi, trồng trọt đem lại nhiều kết quả khả quan. Cơ chế tác dụng tuy nhiên vẫn còn là một câu hỏi lớn dành cho các nhà khoa học. Tại Nhật Bản đã có các sản phẩm chăm sóc sức khỏe như nước khoáng nạp bọt khí nano hay nano oxygen để tiêm cho các bệnh nhân bị thiểu năng tuần hoàn não để đảm bảo không bị thiếu oxy não.

Trong nuôi trồng thủy sản, để tăng hàm lượng oxy hòa tan người ta thường sử dụng thiết bị sục khí, đưa không khí nén vào nước ở một độ sâu nhất định. Các bọt khí hình thành (có kích thước từ vài mm đến cm) sẽ trao đổi oxy với nước trong quá trình di chuyển từ phía dưới của cột nước lên trên mặt nước, rồi vỡ ra khi tiếp xúc với không khí. Kích thước bọt khí càng lớn, tốc độ di chuyển càng nhanh do đó hiệu suất làm giàu oxy hòa tan cho môi trường nước ao không cao nếu như bọt khí không đủ mịn.

Công nghệ tạo bọt khí cỡ micro hoặc nano khắc phục được những điểm yếu này do tạo ra bọt khí có kích thước siêu nhỏ, cỡ vài trăm nm đến 40 μm (Tsuge, 2014). Bọt khí cỡ micro có tốc độ di chuyển rất chậm trong môi trường nước. Nếu đường kính của bọt khí là 10 μm thì phải mất tới 60 phút chúng mới di chuyển được khoảng 20 cm trong cột nước. Thêm vào đó, kích thước bọt khí càng nhỏ thì áp suất bên trong càng cao. Khi kích thước bọt khí giảm từ 1 μm xuống 100 nm (nhỏ hơn 10 lần) thì áp suất bên trong tăng từ 3.87 lên đến 29.7 atm. Nhờ vậy mà các chất khí bên trong bọt khí trong đó có oxy sẽ hòa tan vào môi trường nước một cách dễ dàng hơn.

Chúng ta chỉ có thể nhìn thấy được những bọt khí có kích thước từ 100 μm (hay 0,1 mm) trở lên. Bọt khí có kích thước nhỏ hơn 100 μm (đến khoảng 600 nm) chỉ có thể nhìn thấy dưới dạng một đám mây trắng đục. Còn khi đã đạt đến kích thước nano thì chúng trong suốt, không nhìn thấy được bằng mắt thường. Sự khác biệt đầu tiên nằm ở chỗ, các bọt khí có kích thước micro sẽ di chuyển lên phía trên, gia tăng về kích thước (do áp suất giảm dần). Nhưng bọt khí có kích thước từ 50 micron trở xuống sẽ chìm. Bọt khí nano tồn tại khá lâu trong môi trường. Thời gian tồn tại có thể lên đến vài tháng. Tại Nhật Bản, người ta đã thử nghiệm dùng bọt khí nano bơm liên tục xuống đáy biển để phục hồi thành công hệ sinh thái bị ô nhiễm hữu cơ.

Hiệu suất làm giàu oxy cao và sự hiện diện của các bọt khí nano chìm xuống nền đáy có thể là nguyên nhân giúp cho hàm lượng oxy hòa tan trong ao nuôi thủy sản sử dụng công nghệ mới này luôn ở mức cao hơn cả mức bão hòa trong điều kiện bình thường. Khi hàm lượng oxy hòa tan trong nước cao, áp suất riêng phần lớn của oxy trong nước sẽ đẩy bớt các loại khí khác vào không khí, trong đó có CO2, nhờ vậy hạn chế sự phát triển của tảo. Quan sát ban đầu tại các ao sử dụng công nghệ này cho thấy màu nước khá ổn định.

Ngoài việc giúp làm giàu oxy hòa tan trong nước hiệu quả hơn, bọt khí cỡ nano còn có nhiều đặc tính rất lý thú. Chúng tích điện âm trên bề mặt. Nhờ vậy luôn luôn đẩy nhau cho dù tồn tại ở mật độ rất cao. Nguy cơ bị bệnh bọt khí khi đã xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn của vật nuôi do đó được loại trừ. Trong thực tiễn, đặc tính này bọt khí cỡ nano có thể giúp tách các chất ô nhiễm ra khỏi môi trường nước, đặc biệt là chất béo và được cho là ảnh hưởng rất nhiều đến độ pH của nước. Theo Marui (2013) khi các bọt khí cỡ micro hoặc nano khi bị teo nhỏ lại rồi vỡ ra sẽ phóng thích nhiều gốc tự do, có khả năng diệt khuẩn, khử mùi hôi.

Ở Việt Nam, gần đây đã bắt đầu hình thành các nhóm nghiên cứu về công nghệ nanobubles. Giới sản xuất và kinh doanh thì nhạy bén hơn nhiều. Hiểu được tầm quan trọng của oxy hòa tan trong các ao nuôi tôm mật độ cao, trong 2 năm gần đây ông Trần Bá Cương, người từng là cán bộ quản lý cấp cao của Công ty Cổ phần Ô tô Trường Hải, đã miệt mài nghiên cứu và chế tạo thành công thiết bị tạo bọt khí cỡ nhỏ và siêu nhỏ bằng nhựa mà ông gọi là Micro Nano Oxygen. Thiết bị do ông Cương chế tạo đã được thử nghiệm một số vùng nuôi. Từ đầu năm 2016 ông Cương hợp tác với Công ty TNHH Đầu tư Thủy sản Huy Thuận ở Bến Tre để sản xuất và giới thiệu sản phẩm này.

Các ghi nhận ban đầu rất đáng được quan tâm. Ao nuôi tôm 5.000 m2 sử dụng 3 máy tạo Micro Nano Oxygen tại Bình Đại cho kết quả tốt. Hàm lượng oxy hòa tan vào buổi sáng sớm ở mức trên 6,0 mg/L so với yêu cầu 4,0 mg/L (mà không phải cơ sở nuôi nào cũng tạo được). Chúng ta biết rằng tôm thẻ chỉ bắt mồi khi hàm lượng oxy hòa tan trong nước đạt mức 4,0 mg/L hoặc cao hơn. Hàm lượng oxy hòa tan cao vào ban đêm và sáng sớm giúp tôm không bị stress, khỏe mạnh và có tốc độ tăng trưởng tốt. Một số quan sát khác rất thú vị khi sử dụng thiết bị này trong 15 ngày đầu của vụ nuôi là độ pH rất ít biến động (từ 7,4 – 7,8) và màu nước trong ao khá bền.

Thiếu oxy hòa tan trong ao nuôi tôm, đặc biệt vào sáng sớm hoặc ở khu vực nền đáy là nguyên nhân phổ biến khiến cho môi trường diễn biến xấu, các chất độc có nguy cơ tích tụ gây stress cho tôm tạo điều kiện để bệnh bùng phát. Việc nhanh chóng đưa vào thử nghiệm, đánh giá hiệu quả và tối ưu hoạt động, chi phí … của những hệ thống tạo bọt khí micro nano như thế này có thể giúp nghề nuôi tôm của Việt Nam chuyển hướng tích cực trong thời gian tới.



Xem thêm thông tin bài viết tại đây: http://mekongshrimp.com/vi/2016/05/cong-nghe-micro-nano-buble-giai-phap-cho-nghe-nuoi-tom/

Nguồn: http://mekongshrimp.com