“Trồng cây nhân tạo”
Tại các hội nghị kết nối, giới thiệu sản phẩm của doanh nghiệp khởi nghiệp từ kết quả nghiên cứu khoa học, nhiều người không thể không chú ý đến một sản phẩm có dạng ống hình trụ, bên trong chứa đầy dung dịch nước màu xanh lá cây và tỏa ra ánh sáng dịu mát. Thiết bị gây tò mò ấy chính là đèn tảo sinh học do nhóm của PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên (Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội) và Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển Công nghệ Aloxy phát triển.
PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên cùng nhóm sinh viên phát triển sản phẩm đèn tảo năm 2019. Ảnh: NVCC
Theo đó, đèn tảo của nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng cơ chế quang hợp của vi tảo để hấp thụ CO2 và sinh ra oxy. Khi thiết bị được đặt trong nhà hay các văn phòng, dòng không khí trong phòng - vốn chứa nhiều CO2 do có mật độ người cao - sẽ được hút vào đèn và đi qua một bộ lọc Hepa để tách bụi mịn PM10, PM 2.5, sau đó được dung dịch tảo hấp thụ CO2 và nhả ra oxy.
Nhưng chúng ta đều biết, thực vật chỉ quang hợp được vào ban ngày khi có ánh sáng, còn ban đêm chúng sẽ thải ra CO2. Bởi vậy, đèn tảo Aloxy của nhóm PGS.TS Thái Yên đã được tích hợp một nguồn sáng LED ở bên trong để tăng hiệu quả quang hợp, hấp thụ CO2 cho tảo trong suốt 24 giờ/7 ngày. “Hiệu suất hấp thụ CO2 của thiết bị là khoảng 80-85%. Với hệ thống này, chúng tôi vừa giải quyết được vấn đề bụi mịn, vừa tạo ra thêm lượng oxy gấp nhiều lần khả năng cung cấp oxy của cây xanh cho các không gian kín”, PGS.TS Thái Yên hào hứng cho biết.
Ý tưởng nghiên cứu của chị và đồng nghiệp khởi nguồn cách đây ba năm, khi họ nhìn thấy nhu cầu bức thiết của xã hội về một bầu không khí xanh, sạch trong nhà, đặc biệt là ở các thành phố lớn - nơi mà người dân đều dành phần lớn thời gian của mình trong các tòa nhà, văn phòng. Các chỉ số cảnh báo về tình trạng ô nhiễm, nồng độ bụi mịn trong những năm gần đây đã khiến cho những chiếc máy lọc không khí trở nên ngày càng phổ biến tại Việt Nam.
“Tuy nhiên, các thiết bị lọc khí hiện nay đều hoạt động theo cơ chế vật lý, chỉ lọc được bụi nhưng không có khả năng hấp thụ CO2 và sinh ra oxy tươi. Các máy tạo oxy trên thị trường cũng như vậy, chúng hoạt động theo nguyên lý cô đặc thành phần oxy trong không khí để tăng nồng độ của oxy chứ không phải là sinh ra oxy theo cơ chế sinh học”, anh Trần Hồ Phương - Tổng Giám đốc công ty Aloxy - chia sẻ tại buổi tọa đàm cà phê công nghệ do Cục thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia tổ chức vào tuần qua.
Là người đã theo đuổi các nghiên cứu về tảo suốt nhiều năm, thực tế trên khiến PGS.TS Yên tự hỏi: tại sao không sử dụng tảo - một loại thực vật có khả năng hấp thụ CO2 và sinh oxy rất tốt - để cải thiện chất lượng không khí trong nhà? Tất nhiên, “việc nuôi trồng tảo trong nhà sẽ đòi hỏi phải có giống và thiết bị quang sinh hóa phù hợp để tảo có hiệu suất quang hợp cao và hài hòa với điệu kiện trong không gian kín”, PGS.TS Yên nhớ lại về yêu cầu mà bài toán đặt ra.
Với kinh nghiệm đúc rút được từ các đề tài phát triển vi tảo thành nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng, dầu diesel sinh học hay để xử lý nước thải, chị đã có những nền tảng vững chắc để sàng lọc và tìm ra được các giống tảo có khả năng quang hợp hiệu quả. “Hiện nay chúng tôi hoàn toàn chủ động được nguồn giống tảo tại công ty. Giống tảo này cũng đã được chúng tôi lai tạo và thuần hóa, sử dụng trong hơn ba năm nay nên đã hoàn toàn quen với cường độ ánh sáng của thiết bị”, anh Phương cho biết. Dù nuôi trồng được nhiều loại tảo khác nhau, nhóm nghiên cứu quyết định sử dụng giống tảo Spirulina platensis - loại tảo xoắn có giá trị dinh dưỡng cao để có thể tận dụng sinh khối tảo thu từ thiết bị đèn làm thức ăn cho vật nuôi hoặc phân bón cho cây trồng.
Tích hợp nhiều chức năng
Từ phiên bản đơn sơ đầu tiên năm 2019, trải qua quá trình nghiên cứu, cải tiến liên tục, đến nay sản phẩm đèn tảo Aloxy T của nhóm PGS.TS Yên gồm có các bộ phận chính là: phần lọc không khí và bình chứa dung dịch tảo. Thiết bị có kích thước 10x10x28cm, dung tích 1,5 lít tảo, tạo ra được oxy với nồng độ 0,2 - 0,4 ppm/phút. Bên cạnh đó, đèn tảo của nhóm cũng đã được tích hợp nguồn sáng LED vào trong thiết bị để đảm bảo độ sáng quang học và nâng cao khả năng quang hợp của tảo. “Người dùng cũng có thể dễ dàng điều chỉnh cường độ ánh sáng theo ba mức khác nhau tùy theo sự phát triển của sinh khối tảo”, PGS.TS Yên cho biết.
Đèn tảo Aloxy T của nhóm nghiên cứu. Ảnh: Aloxy
Với hình dáng nhỏ gọn, thiết bị này phù hợp với các văn phòng, phòng ngủ gia đình có diện tích khoảng 10-15 mét vuông. Một bộ sản phẩm sẽ gồm có một chiếc đèn, bộ sạc, chai tảo giống, sáu túi bột dinh dưỡng và túi để lọc sinh khối tảo. Sau một tháng sử dụng, người dùng sẽ cần thay nước nuôi tảo, theo tờ hướng dẫn chi tiết đi kèm trong hộp sản phẩm. Sinh khối tảo thu được sau khi lọc sẽ có thể dùng làm phân bón hoặc thức ăn cho vật nuôi. “Với thiết bị nhỏ này, nếu người dùng không có nhu cầu sử dụng sinh khối tảo thu được sau lọc thì có thể vứt như rác thải sinh hoạt mà không gây ảnh hưởng đến môi trường”, PGS.TS Yên cho biết. Ngoài ra, “nếu người dùng quên không thay nước đúng hạn cũng không sao vì kết quả thử nghiệm cho thấy tảo vẫn sống được trong môi trường nước này cho đến tháng thứ ba”, chị nói thêm.
Nhóm của PGS.TS Thái Yên đã nộp đơn đăng ký sáng chế cho thiết bị đèn tảo từ năm 2021. “Chúng tôi tự tin rằng sản phẩm này là hệ thống lọc không khí và sinh oxy tươi theo cơ chế hoàn toàn tự nhiên đầu tiên ở Việt Nam”, anh Phương cho biết. Bên cạnh sản phẩm Aloxy T nhỏ gọn, nhóm cũng dự định sẽ ra mắt sản phẩm đèn tảo Aloxy S vào tháng 11 tới đây để phục vụ cho các không gian rộng như trung tâm thương mại, trường học, văn phòng, bệnh viện,... Theo đó, không chỉ có kích thước lớn hơn (cao 1,2-1,8m và dung tích từ 8 - 20 lít), có khả năng hấp thụ 2,5-8ppm CO2/phút và sinh oxy 2-6ppm/phút, phiên bản đèn này còn được tích hợp hệ thống IoT để cảnh báo và giám sát chất lượng không khí, cũng như có thể được lắp đặt theo kiến trúc của mỗi không gian.
Ở tầm nhìn xa hơn, anh Phương cho biết, công ty mong muốn tạo ra một phiên bản đèn Aloxy Art với dung tích có thể lên đến 500 lít hay thậm chí là một mét khối, được thiết kế theo hướng kiến trúc không gian xanh và đặt ở ngoài trời để góp phần giúp các đô thị loại bỏ CO2 - “tương tự như việc mang một rừng cây vào trong thành phố”, anh mường tượng. “Chúng tôi cũng sẽ tiếp tục phát triển các giải pháp lọc không khí trong các tầng hầm gửi xe - nơi hiện tại rất ngột ngạt và không có không gian để trồng cây, cũng như hướng đến việc tạo ra một cảnh quan chung, kết hợp giữa việc trang trí đô thị và làm sạch không khí”.
Hiện nay, sản phẩm đèn tảo Aloxy của nhóm nghiên cứu đã bán được gần 1,000 bộ với mức giá khoảng 1,8 triệu đồng. Bên cạnh đó, người sử dụng sẽ cần mua tảo giống và dinh dưỡng với chi phí 30,000 đồng/tháng để duy trì hoạt động của đèn. Là những người khởi nghiệp, anh Phương mong muốn sẽ có thể tìm được các đối tác, nhà đầu tư cùng đồng hành để tiếp tục nghiên cứu, cải tiến và hạ giá thành sản phẩm. “Hiện nay, Aloxy là sản phẩm đèn tảo sinh học sinh oxy tự nhiên đầu tiên được đưa ra thị trường Việt Nam, do đó, chúng tôi có một lợi thế là chưa có đối thủ cạnh tranh. Sản phẩm cũng có thể được dùng đồng thời với các máy lọc không khí trên thị trường mà không bị các thương hiệu lớn lấn át bởi hai loại thiết bị này có chức năng riêng biệt”, anh Phương cho biết.
