Trước đó, chưa có công bố nào về việc sử dụng than sinh học (biochar) làm chất mang cho vi sinh vật tạo màng sinh học để tạo chế phẩm xử lý nước ô nhiễm. Và nhóm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học đã bước đầu đạt được thành công với nghiên cứu “Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh tạo màng sinh học xử lý nước”.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 30% tổng số bệnh và 40% tử vong trên toàn thế giới là do nguồn nước bị ô nhiễm. Việc xử lý nước, phòng ngừa các tác động nguy hiểm của nước ô nhiễm cho cuộc sống hàng ngày đã trở thành một nhu cầu cấp thiết cho sự phát triển bền vững và tương lai của chúng ta.
Tại Việt Nam, tình trạng ngập úng, ô nhiễm nước sau mưa bão ngay tại thành phố, cùng với nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp ngày càng trầm trọng. Riêng tại Hà Nội, hiện có khoảng hơn 100 hồ nước và 4 dòng sông lớn trên địa bàn bị ô nhiễm nặng cần phải xử lý.
Hiện nay, để xử lý nước thải và nước ô nhiễm dầu mỡ, người ta thường sử dụng các phương pháp hóa học và vật lý đơn giản như dùng các chất hoạt hoá bề mặt, chất hấp phụ, quây, vớt cơ học…. Tuy nhiên, các phương pháp này thường không triệt để và gây ô nhiễm thứ cấp.
Trải qua quá trình nghiên cứu, phương pháp xử lý nước ô nhiễm bằng chế phẩm vi sinh tạo màng sinh học do nhóm các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã chứng minh được hiệu quả khi hấp phụ dầu và các thành phần của dầu, đem lại hiệu quả cao, xử lý triệt để, giá thành hợp lý, an toàn cho con người và cho hệ sinh thái. Phóng viên Chất lượng Việt Nam Online (VietQ.vn) đã có cuộc trao đổi với TS. Lê Thị Nhi Công, nhà vi sinh vật học đồng thời là nhà nghiên cứu chính tại Viện Công nghệ sinh học để làm rõ về nghiên cứu trên.
TS. Lê Thị Nhi Công, nhà vi sinh vật học đồng thời là nhà nghiên cứu chính tại Viện Công nghệ sinh học. Ảnh: Thứ 2 từ trái sang.
Phóng viên: Được biết, TS. cùng nhóm các nhà khoa học đang nghiên cứu về ứng dụng của công nghệ sinh học vào giảm thiểu ô nhiễm từ dầu để cải thiện chất lượng nước. Vậy bà có thể cho biết nghiên cứu này có vai trò như thế nào đối với cuộc sống?
TS. Lê Thị Nhi Công: Hiện nay, chúng tôi đang nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật tạo màng sinh học trên “chất mang” là than sinh học có nguồn gốc từ trấu để giảm thiểu ô nhiễm do dầu và các thành phần của dầu mỏ gây ra, từ đó sẽ cải thiện nước cũng như hệ sinh thái cho con người cũng như các sinh vật khác.
Với nghiên cứu này, chúng tôi sẽ sử dụng than sinh học để làm chất mang cho các vi sinh vật chuyển hoá dầu có thể tồn tại lâu dài hơn trong tự nhiên. Đồng thời, than sinh học còn có vai trò là chất hấp phụ các chất gây ô nhiễm là các thành phần có trong dầu mỏ như phenol, naphthalene, pyrene, styrene,… Các chất này có khả năng gây ung thư và rất khó phân huỷ. Khi các chất này bị hấp phụ vào than sinh học, tại đây, các vi sinh vật dễ dàng tiếp cận và sử dụng chúng như nguồn carbon và năng lượng cho quá trình sinh trưởng của vi sinh vật. Nhờ đó, thời gian xử lý các chất gây ô nhiễm được diễn ra nhanh hơn và đạt hiệu quả cao hơn.
Bên cạnh đó, than sinh học có nguồn gốc từ trấu là loại vật liệu có giá thành rẻ, nên chi phí sản xuất cũng giảm đi đáng kể. Ngoài ra, để sản xuất than sinh học, người ta thường dùng các phế phụ phẩm nông nghiệp như trấu gạo để nhiệt phân trong điều kiện không có hoặc hạn chế oxy. Vì vậy, lượng khí phát thải do quá trình đốt hiếu khí sẽ được giảm đi rất nhiều, góp phần làm giảm ô nhiễm không khí và giảm phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính.
Triển khai chế phẩm vi sinh tạo màng sinh học xử lý nước bị nhiễm dầu. Ảnh: TS. Lê Thị Nhi Công.
Đồng thời trong quá trình thực hiện nghiên cứu, để chứng minh ý tưởng này, chúng tôi còn hỗ trợ nghiên cứu khoa học cho các bạn học sinh cấp hai để tham gia các cuộc thi Sáng chế trên thế giới. Kết quả, các bạn đã đạt 2 huy chương vàng ở Hàn Quốc và ở Đài Loan trong năm 2019.
Phóng viên: Những thuận lợi, khó khăn mà nhóm nghiên cứu gặp phải trong quá trình nghiên cứu là gì?
TS. Lê Thị Nhi Công: Trong quá trình nghiên cứu, cũng như nhiều nhóm nghiên cứu khác, chúng tôi gặp phải các vấn đề như: khoa học và công nghệ thế giới và trong nước luôn luôn đổi mới; các trang thiết bị, phương pháp luôn cập nhật theo thời gian, công nghệ và xu thế của thế giới. Vì vậy chúng tôi phải luôn tiệm cận với các điều kiện đó để có thể vận dụng sao cho phù hợp với điều kiện của Việt Nam và của đơn vị chúng tôi.
Bên cạnh những khó khăn đó, chúng tôi có được rất nhiều thuận lợi trong công việc như sự hỗ trợ từ Ban lãnh đạo Viện Công nghê sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; từ các tổ chức NGO như Quỹ Ausaid, UKaid, ngân hàng thế giới,… và từ các đơn vị của Bộ Khoa học và Công nghệ như Trung tâm đổi mới sáng tạo ứng phó với biến đổi khí hậu Việt Nam (VCIC) đã luôn tạo điều kiện và kinh phí để chúng tôi thực hiện các nghiên cứu của mình.
Phóng viên: Vậy tiềm năng của nghiên cứu cũng như ứng dụng trong tương lai như thế nào?
TS. Lê Thị Nhi Công: Sản phẩm của chúng tôi có tiềm năng trong việc xử lý đất và nước ô nhiễm dầu từ các nguồn nước thải ở các khu công nghiệp, khu khai thác dầu khí như Nghi Sơn, Dung Quất, Vũng Tàu…, kho dự trữ xăng dầu và các nhà hàng ăn uống chưa được xử lý trước khi đưa ra ngoài môi trường hoặc có xử lý nhưng chưa hiệu quả hoặc chưa triệt để. Với hàng trăm khu công nghiệp, hàng nghìn nhà máy, hàng triệu phương tiện vận tải và nhà hàng ăn uống trên cả nước, đây sẽ là thị trường lớn cho sản phẩm này của chúng tôi.
Đồng thời, chế phẩm vi sinh trên chất mang biochar vừa có hiệu quả cao về thời gian và hiệu suất xử lý nước thải ô nhiễm này, vừa có giá thành thấp do chủ động được nguồn nguyên liệu địa phương…
Trên cơ sở nghiên cứu đã được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp Bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 1942 theo Quyết định 88911/QĐ-SHTT ngày 11/12/2018 về “Quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh tạo màng sinh học xử lý nước”, nhóm nghiên cứu chúng tôi tiến thêm 1 bước nữa bằng cách áp dụng chế phẩm trên chất mang đặc thù là nguồn than sinh học từ nguyên liệu địa phương.
Đây là điểm mới cho việc đăng ký cấp bằng độc quyền Giải pháp hữu ích, vì cho tới nay chưa có công bố nào về việc sử dụng biochar làm chất mang cho vi sinh vật tạo màng sinh học để tạo chế phẩm xử lý nước ô nhiễm.
Ngoài ra, trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã phân lập và tuyển chọn được nhiều chủng vi khuẩn và nấm men mới, có các đặc tính mới và hữu ích, có tiềm năng trong việc đăng ký sáng chế.
Khi có các sáng chế/giải pháp hữu ích, chúng tôi có thể chuyển giao công nghệ hoặc kết hợp với các doanh nghiệp để sản xuất và cung cấp ra ngoài thị trường chế phẩm đó. Mô hình kinh doanh nhượng quyền giúp chúng tôi phổ biến công nghệ ra với doanh nghiệp, đối tác, đồng thời vẫn cho phép duy trì nguồn thu.
Cảm ơn bà với những chia sẻ trên!
Lê Thanh Tùng
http://vietq.vn/cai-thien-chat-luong-nuoc-nhiem-dau-bang-che-pham-vi-sinh-tao-mang-sinh-hoc-d174838.html
