ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANOBUBBLES TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Công nghệ Nanobubbles là gì?

Khi ngành nuôi trồng thủy sản bắt đầu phát triển, song song với việc phải nâng cao năng suất thì người ta phải nuôi nhiều cá thể hơn trên một đơn vị diện tích. Từ đó, để giải quyết nhu cầu oxy cho vật nuôi trong một mật độ nuôi dày đặc thì người ta đã dùng cách thổi những bong bóng khí vào trong môi trường nước, nhằm tăng khả năng hòa tan của oxy trong nước. Và người ta nhận thấy rằng, với kích thước của bong bóng càng nhỏ thì khả năng cung cấp oxy cho vật nuôi sẽ tốt hơn, cụ thể như sau :

Kích thước bong bóng lớn hơn 100 µm : bong bóng khí thông thường (original bubbles hay macro bubbles). Với việc sử dụng các máy thổi khí thông thường thì sẽ tạo ra loại bong bóng khí này. Khi được tạo ra trong nước, macrobubbles sẽ nổi lên nhanh chóng và vỡ tan ở mặt nước, nên hiệu quả cung cấp oxy hòa tan cho môi trường nước rất thấp.

Kích thước bong bóng từ 0,2  – 100 µm : bóng bóng khí nhỏ (micro bubbles, với kích thước từ 0,2 đến 1µm người ta còn gọi là ultrafinebubbles). Loại bóng khí này sẽ mịn hơn, khi được tạo ra trong nước thì sẽ từ từ nổi lên phía trên, và vỡ tan dần dần trong môi trường nước.

Kích thước dưới 0,2 µm : bóng bóng khí siêu mịn (nanobubbles). Khi được tạo ra trong môi trường nước, nanobubbles sẽ chuyển động liên tục trong nước theo cả phương thẳng đứng và phương ngang, và tồn tại rất lâu trong nước nhờ kích thước rất nhỏ của mình. Không thể nhìn thấy nanobubbles bằng mắt thường. Nanobubbles có thể tồn tại trong môi trường nước đã bão hòa khí.

Nhờ những đặc tính vượt trội của mình, nanobubbles được đánh giá sẽ giúp thay đổi tương lai của ngành nuôi trồng thủy sản

Nanobubbles và ứng dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản

Xét về mặt cung cấp oxy hòa tan, nanobubbles tỏ ra vượt trội hơn hẳn so với các phương pháp sục khí khác. Với macrobubbles, lượng khí oxy trao đổi giữa bóng khí và nước chỉ đạt khoảng 15%. Con số này tăng lên 28% ở microbubbles. Và hơn hết, nanobubbles mang lại khả năng trao đổi oxy cho môi trường nước lên đến 86%.

Không chỉ đơn thuần mang lại khả năng cung cấp oxy cho vật nuôi, nanobubbles còn có nhiều hiệu quả khác.

Sau khi được tạo ra và chuyển động trong nước, trên bề mặt nanobubbles sẽ hình thành điện tích tự nhiên, và chúng đa phần sẽ mang điện tích dương, Chúng sẽ tương tác với gốc hydroxyl trong nước, vì vậy chúng có tính oxy hóa. Chính nhờ tính oxy hóa này mà nanobubbles còn có khả năng diệ khuẩn, một hiệu quả rất đáng kinh ngạc khi mà diệt khuẩn không cần hóa chất. Và không những thế, sự tồn tại của nanobubbles trong nước cũng làm ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của hệ vi sinh vật kỵ khí trong đáy ao nuôi, đa phần đều là những vi khuẩn gây hại.

Với bề mặt mang điện tích của mình, nanobubbles còn thu hút các phân tử photphodiester, khiến chúng hoạt động như một chất hoạt động bề mặt. Nanobubles sẽ tách các phân tử dầu, mỡ hoặc polymer đã bị nhũ hóa ra khỏi môi trường nước, góp phần làm sạch môi trường sống cho vật nuôi.

Nhờ nanobubbles, ngành nuôi trồng thủy sản sẽ hướng đến 1 tương lai mới với hiệu suất, chất lượng và sự an toàn cao hơn.

Cách tạo ra nanobubbles

Để tạo ra được những bong bóng có kích thước siêu mịn như vậy thì rất khó thực hiện. Trong các ngành nghề khác nhau, nanobubbles được ứng dụng rất nhiều và tạo ra theo nhiều cơ chế như : cơ chế cao áp hòa tan, dòng lốc xoáy cao tốc, hiệu ứng cavitation,… Tuy nhiên để thực hiện phổ biến trong ngành nuôi trồng thủy sản vẫn là một thách thức lớn.

Hiện tại, đã có nhiều hãng chế tạo thành công thiết bị tạo ra nanobubbles trong nuôi trồng thủy sản nhưng vẫn chưa phổ biến do rào cản về giá cả. Hy vọng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, một ngày nào đó nanobubbles sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong ngành nuôi trồng thủy sản.