Nghiên cứu quy trình xử lý khí CO2 từ khí thải đốt than bằng vi khuẩn lam Spirulina platensis nhằm sinh tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng quy mô hộ gia đình.

Cá nhân: Phùng Mai Oanh

Lĩnh vực Môi trường

Lượt bình chọn:

Bình chọn

Chia sẻ:

Copy link thành công

Giới thiệu giải pháp:

- Nhằm giảm thiểu khí CO2 từ khí thải đốt than: Phát triển một quy trình xử lý khí CO2 từ khí thải đốt than quy mô hộ gia đình bằng vi khuẩn lam Spirulina platensis, góp phần giảm lượng khí nhà kính thải ra môi trường, từ đó làm chậm quá trình biến đổi khí hậu và hiệu ứng nhà kính.
- Tận dụng CO2 để sản xuất chất điều hòa sinh trưởng sinh học: Sử dụng vi khuẩn lam để sinh tổng hợp các chất điều hòa sinh trưởng (như IAA) từ khí CO2 tạo ra phân bón sinh học thân thiện với môi trường, thay thế phân bón hóa học, giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất, tăng năng suất cây trồng và đảm bảo phát triển nông nghiệp bền vững.
- Đáp ứng nhu cầu thực tiễn và phát triển bền vững: Đưa ra một giải pháp kết hợp giữa xử lý khí thải và sản xuất nông nghiệp sạch, an toàn, phù hợp với điều kiện Việt Nam, đặc biệt ở quy mô hộ gia đình. Sáng kiến này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang giá trị thực tiễn, hướng tới sản xuất nông nghiệp thân thiện với môi trường và người sử dụng.
- Đóng góp vào nghiên cứu khoa học tại Việt Nam: Dự án nhằm lấp đầy khoảng trống nghiên cứu trong nước về việc tận dụng Spirulina platensis để xử lý CO2và sản xuất chất điều hòa sinh trưởng, từ đó nâng cao vị thế khoa học và cung cấp cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo.

Xuất xứ giải pháp:

Nhóm sinh viên thuộc Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Tính sáng tạo và đổi mới:

1. Tính mới:
• Kết hợp hai mục tiêu: Sáng kiến này là sự kết hợp đồng thời việc xử lý khí thải CO2 từ hoạt động đốt than (một vấn đề môi trường cấp bách) và việc sản xuất chất điều hòa sinh trưởng tự nhiên (một nhu cầu thiết yếu trong nông nghiệp). Sự kết hợp này tạo ra một quy trình khép kín, tối ưu hóa lợi ích và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Việc ứng dụng vi khuẩn lam Spirulina platensis để thực hiện cả hai chức năng này là một giải pháp mới, đặc biệt là ở quy mô hộ gia đình.
• Quy mô hộ gia đình: Ý tưởng này tập trung vào việc phát triển một hệ thống xử lý khí thải và sản xuất chất điều hòa sinh trưởng phù hợp với quy mô hộ gia đình, điều này chưa được nhiều nghiên cứu trước đây chú trọng. Điều này mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong cộng đồng, đặc biệt là ở các vùng nông thôn, nơi hoạt động đốt than vẫn còn phổ biến.
• Sử dụng khí thải đốt than:Việc tận dụng trực tiếp khí thải đốt than làm nguồn CO2 cho vi khuẩn lam Spirulina platensis giúp giảm thiểu chi phí và tăng tính bền vững của quy trình.
2. Tính sáng tạo:
• Ứng dụng công nghệ sinh học:Việc sử dụng vi khuẩn lam Spirulina platensis, một loại vi sinh vật có khả năng quang hợp và sinh tổng hợp các chất có giá trị, thể hiện tính sáng tạo trong việc áp dụng công nghệ sinh học vào giải quyết vấn đề môi trường và nông nghiệp. Việc tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy Spirulina platensis để đạt hiệu quả hấp thụ CO2 và sinh tổng hợp chất điều hòa sinh trưởng cao nhất cũng là một yếu tố sáng tạo.
• Thiết kế hệ thống đơn giản và hiệu quả: Sáng kiến hướng đến việc thiết kế một hệ thống xử lý khí thải và sản xuất chất điều hòa sinh trưởng đơn giản, dễ vận hành và chi phí thấp, phù hợp với điều kiện của các hộ gia đình. Sự sáng tạo trong thiết kế hệ thống sẽ giúp tăng tính khả thi và khả năng ứng dụng thực tế của sáng kiến.
• Tạo ra sản phẩm có giá trị: Việc biến đổi khí thải CO2 thành chất điều hòa sinh trưởng tự nhiên không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra một sản phẩm có giá trị, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.
=>Tính mới và tính sáng tạo của sáng kiến này nằm ở sự kết hợp độc đáo giữa xử lý khí thải CO2 và sản xuất chất điều hòa sinh trưởng, việc ứng dụng công nghệ sinh học một cách hiệu quả, và việc hướng đến một giải pháp phù hợp với quy mô hộ gia đình.

Tính ứng dụng:

• Giải quyết vấn đề môi trường: Sáng kiến trực tiếp giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí do khí thải đốt than, một vấn đề cấp bách ở nhiều khu vực, đặc biệt là các vùng nông thôn. Việc giảm thiểu khí thải CO2 góp phần vào nỗ lực chung trong việc chống biến đổi khí hậu.
• Hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững: Sản phẩm chất điều hòa sinh trưởng từ Spirulina platensis cung cấp một nguồn phân bón hữu cơ, an toàn và hiệu quả, giúp nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng. Việc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng tự nhiên giúp giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học, góp phần bảo vệ môi trường đất và nguồn nước.
• Ứng dụng thực tế trong hộ gia đình: Hệ thống xử lý khí thải và sản xuất chất điều hòa sinh trưởng được thiết kế để phù hợp với quy mô hộ gia đình, dễ dàng lắp đặt và vận hành. Điều này giúp các hộ gia đình chủ động giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Tính hiệu quả:

Về mặt kinh tế - xã hội:
Việc nghiên cứu xử lý khí CO2 từ khí thải đốt than bằng vi tảo nhằm tận thu chất kích thích sinh trưởng sinh học là hướng đi mới mẻ, có thể giúp các hộ gia đình vùng nông thôn tiết kiệm được đáng kể chi phí phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, các chất tăng trưởng hóa học có tính chất gây hại cho sức khỏe con người, ngoài ra có khả năng tăng năng suất cây trồng, đặc biệt là trong điều kiện canh tác nhỏ lẻ, đáp ứng với yêu cầu thực tiễn sản xuất hiện nay theo xu hướng sản xuất nông nghiệp sạch, an toàn và thân thiện với người sử dụng. Mặt khác,việc sản xuất và thu hoạch vi khuẩn lam Spirulina platensistheo các mô hình nuôi trồng (chăm sóc, thu hoạch tảo và thu sinh khối,chất điều hòa sinh trưởng sinh học) có thể góp phần tạo việc làm cho người dân ở vùng nông thôn phát triển về mặt kinh tế, cũng như hiểu biết thêm kiến thức về tầm quan trọng của phương pháp sản xuất nông nghiệp bền vững.
Về mặt môi trường:
Ở Việt Nam, cho đến nay, chưa có một công trình khoa học nào công bố về các chất điều hòa sinh trưởng sinh học phân lập từ vi khuẩn lam Spirulina platensis được thực hiện bởi các cơ sở nghiên cứu trong nước. Chính vì vậy đây là một phương pháp mới rất thân thiện với môi trường và có tính ứng dụng cao. Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng từ Spirulina giúp giảm sự phụ thuộc vào hóa chất nông nghiệp, đồng thời bảo vệ hệ sinh thái của môi trường đất và nước. Điều này cũng giúp duy trì sự đa dạng sinh học và hạn chế sự ô nhiễm đất, nước do phân bón hóa học. Việc nuôi trồng Spirulina trong môi trường kiểm soát có thể giúp tái sử dụng một lượng lớn chất thải hữu cơ từ các nguồn khác (như phân bón, rác thải hữu cơ), đồng thời cung cấp một nguồn thực phẩm tự nhiên cho các ngành công nghiệp thực phẩm. Mặt khác, việc nghiên cứu xử lý khí CO2 từ khí thải đốt than góp phần giảm thiểu lượng CO2thải ra môi trường, có vai trò quan trọng vào việc chống biến đổi khí hậu, đặc biệt ở các vùng nông thôn và các vùng đô thị có nhiều nguồn phát thải từ đốt than.

Tiềm năng phát triển:

Dự án nghiên cứu có tiềm năng rất cao về việc xử lý khí thải phát sinh từ than nhằm giảm lượng khí thải gây hại và có tác động xấu đến môi trường và con người xung quanh. Sự gia tăng CO2 trong không khí có nguồn gốc đa phần từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch vì thế nên làm tăng mối lo ngại về biến đổi khí hậu và đặt ra thách thức lớn cho phát triển bền vững trên toàn thế giới. Dự án nghiên cứu của chúng em sử dụng vi khuẩn lam Spirulina platensis là phương pháp mới rất thân thiện với môi trường, nhằm hướng đến mô hình về phát triển bền vững. Vi khuẩn lam sau khi dùng để làm giảm lượng khí CO2 thoát ra ngoài không khí còn được sử dụng thu sinh khối dùng tổng hợp thành một sản phẩm phân bón sinh học thay có thể thay thế hay làm giảm việc lạm dụng phân bón hóa học trong sản xuất nông nghiệp. Từ đó có thể giảm thiểu các tác động của phân bón hóa học đến môi trường như: Làm giảm độ phì nhiêu và chất lượng đất, giảm năng xuất cây trồng, giảm đa dạng sinh học, gây ô nhiễm môi trường và các hiệu ứng khí nhà kính, suy giảm tầng ozone…Dự án này của chúng em vừa đảm bảo yêu cầu về sự thân thiện với môi trường vừa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn đối với nông nghiệp bền vững hiện nay.

Tiêu chí về cộng đồng:

Cơ sở hạ tầng:

(không)

Khoảng thời gian triển khai: Dưới 3 tháng

Tài liệu mô tả kỹ thuật https://docs.google.com/document/d/1ntfwVQ4n_V9boHyMUXPKJgbebMIgaZuL/edit?usp=sharing&ouid=117897393322780547184&rtpof=true&sd=true

Số người tham gia: 6