Công Nghệ Plasma Là Gì ?Ứng Dụng Của Công Nghệ Plasma
Công nghệ Plasma còn được gọi là Plasmacluster Ion, đại diện cho sự tiên tiến và hiện đại nhất trong ngành công nghệ hiện nay. Đặc điểm nổi bật của công nghệ này là khả năng loại bỏ hoàn toàn virus, vi khuẩn, nấm mốc và khử mùi hiệu quả, dựa trên nguyên lý hoạt động của các ion. Trong bài viết ngày hôm nay, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ trên.
Công Nghệ Plasma Là Gì ?
Công nghệ Plasma là ứng dụng hoạt động tia plasma để diệt khuẩn, loại bỏ virus, nấm mốc, mùi hôi,… Môi trường plasma có nhiệt độ cao, từ trường lớn khiến cho mọi thành phần của nguyên tử bị ion hóa, tạo ra sự phản ứng, kết hợp của các electron của vật chất này với electron trong vật chất khác.
Sau rắn, lỏng, khí, Plasma là trạng thái thứ 4 của vật chất, trong đó các chất bị ion hóa mạnh. Trên Trái Đất, Plasma không phổ biến và nó chỉ tồn tại ở những môi trường có nhiệt độ cao với điện từ trường lớn. Trong điều kiện này, các nguyên tử sẽ bị ion hóa thành hạt electron và các ion tự do. Những electron, ion tự do của vật chất này sẽ phản ứng với các ion, electron của vật chất khác.
Mặc dù không phổ biến trên Trái Đất nhưng 99% vật chất được tìm thấy trong vũ trụ tồn tại dưới dạng Plasma. Chính vì vậy, Plasma được xem là trạng thái đầu tiên trong vũ trụ. Công nghệ Plasma là sự ứng dụng của tia Plasma vào việc tiêu diệt sạch các virus, vi khuẩn, nấm mốc, làm lành vết thương, khử mùi dựa vào hoạt động của các ion.
Phân Loại Công Nghệ Plasma
Plasma Nguội
Nếu quá trình ion hóa xảy ra do việc hấp thụ năng lượng từ các nguồn bên ngoài, như ánh sáng điện tử, thì plasma được gọi là plasma nguội (plasma lạnh – non-thermal plasma). Ví dụ, trong hiện tượng phóng điện trong chất khí, các electron được phóng từ cation có thể ion hóa một số phân tử trung hòa. Các electron này sau đó được tách ra và di chuyển nhanh trong trường điện, tiếp tục quá trình ion hóa các phân tử khác. Vì quá trình ion hóa này lan truyền, nhiều phân tử trong chất khí sẽ bị ion hóa, dần dần chất khí chuyển sang trạng thái plasma. Trong plasma loại này, thành phần bao gồm các ion dương, ion âm, electron và các phân tử trung hòa.
Plasma Lạnh
Nếu sự ion hóa xảy ra do va chạm nhiệt giữa các phân tử hay nguyên tử ở nhiệt độ cao thì plasma còn gọi là plasma nóng (Thermal Plasma). Khi nhiệt độ tăng dần, các electron bị tách ra khỏi nguyên tử, và nếu nhiệt độ khá lớn, toàn bộ các nguyên từ bị ion hóa. Ở nhiệt độ rất cao, các nguyên từ bị ion hóa tột độ, chỉ còn các hạt nhân và các electron đã tách rời khỏi
Công Nghệ Plasma Có Những Ưu Nhược Điểm Gì ?
Hiện nay, công nghệ Plasma được sử dụng rộng rãi trên nhiều quốc gia. tuy nhiên công nghệ này vẫn tồn tại những ưu và nhược điểm như:
Ưu Điểm:
- Công nghệ Plasma có khả năng loại bỏ hoàn toàn nấm mốc và vi khuẩn, đồng thời cải thiện độ ẩm trong không khí và loại bỏ mùi khó chịu.
- Ngoài ra, Plasma cũng được sử dụng để ngăn chặn sự biến đổi của virus trong không khí thành các biến thể nguy hiểm, từ đó giúp ngăn ngừa các bệnh về đường hô hấp cho con người.
- Chứng nhận từ các tổ chức uy tín như Hiệp hội Y tế Ishikawa đã xác nhận rằng Plasmacluster Ion đạt tiêu chuẩn “Good Laboratory Practice”, đảm bảo tính an toàn và xanh môi trường trong quá trình sử dụng.
Nhược Điểm:
- Chi phí đầu tư và vận hành công nghệ Plasma khá cao, gây khó khăn cho nhiều doanh nghiệp trong quá trình đầu tư và thu hồi vốn.
- Trong quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma, khí Ozone thường được tạo ra một lượng lớn. Khí ozone có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, gây ra nhiều vấn đề về đường hô hấp như hen suyễn, kích ứng họng, ho, viêm phế quản, vv.
Công Nghệ Diệt Khuẩn Khử Mùi Plasma
Công nghệ diệt khuẩn và khử mùi Plasma (Plasmacluster Ion) được coi là công nghệ tiên tiến và hiện đại nhất hiện nay. Công nghệ này có khả năng diệt sạch vi khuẩn, virus, nấm mốc và khử mùi hôi dựa trên nguyên lý hoạt động của các ion.
Công nghệ Plasma có khả năng tương tác với hidro từ tế bào của vi khuẩn để tạo thành các phân tử nước (H2O). Đáng chú ý, trong quá trình vận hành, công nghệ này không tạo ra bất kỳ hóa chất độc hại nào có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng.
Điều này làm cho công nghệ Plasma trở thành một lựa chọn an toàn và hiệu quả để diệt khuẩn và khử mùi trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ không gian sống đến không gian làm việc và y tế.
Ứng Dụng Nổi Bật Của Công Nghệ Plasma Trong Đời Sống
Plasma Trong Lĩnh Vực Y Tế
Ứng dụng trong việc điều trị các vết thương cấp tính ví dụ như bỏng, vết mổ, vết thương mới hay mạn tính như loét đái tháo đường, loét do tì đè hay thậm chí là loét do nằm lầu,…. Ngoài ra, còn được ứng dụng trong da liễu để điều trị nấm, châm…Hay thậm chí còn được ứng dụng trong thẩm mỹ để chữa mụn trứng cá và điều trị các vết chàm, sau phẫu thuật thẩm mỹ, làm đẹp
Bên cạnh đó, plasma còn được ứng dụng để làm lành các vết thương. Ở rất nhiều nước tiên tiến trên thế giới thì thiết bị plasma lạnh đã có thể vượt qua thử nghiệm lâm sàng và đã được hội đồng đạo đức cho phép được tác động trực tiếp lên con người (Đức, Nhật Bản, Pháp, Mỹ,….). Cho đến nay thì có rất nhiều công bố khoa học cho thấy tia plasma lạnh sẽ giúp điều trị làm liền vết thương nhanh chóng đạt hiệu quả cao và không gây ra hiệu ứng phụ. Đặc biệt, có rất nhiều thử nghiệm lâm sàng đã được tiến hành và đều khẳng định plasma lạnh chính là một kỹ thuật mới trong việc điều trị vết thương.
Plasma Trong Lĩnh Vực Thực Phẩm.
Thông thường, phương pháp khử trùng nhờ nhiệt độ, hóa học và các loại khí (ví dụ ethylene oxide, hydrogen peroxide) được sử dụng để khử trùng bề mặt của trái cây, gia vị, hạt… Tuy nhiên, phương pháp này thường ảnh hưởng có hại đến thực phẩm hoặc để lại dư lượng sau quá trình xử lý.
Do vậy, công nghệ Plasma lạnh đã cung cấp giải pháp khử trùng thích hợp cho các sản phẩm tươi sống, giúp giảm thiểu vi khuẩn mà không ảnh hưởng xấu đến các đặc điểm chính và dinh dưỡng khác. Các ion trong plasma lạnh có thể thâm nhập vào các vết nứt và khe hở của các cơ quan có hình dạng phức tạp.
Công nghệ plasma lạnh có thể xử lý các mối đe dọa của việc hình thành màng sinh học trên bề mặt chế biến. Ngoài ra, Plasma khí cũng có thể được sử dụng để loại bỏ các chất gây dị ứng từ bề mặt của thiết bị chế biến thực phẩm.
Plasma Trong Lĩnh Vực Sản Xuất.
Bao bì thực phẩm nhằm mục đích bảo quản và bảo vệ thực phẩm khỏi các tác động xâm nhiễm bên ngoài, hư hỏng trong quá trình phân phối và lưu trữ. Khi không được lưu trữ trong điều kiện thích hợp, bao bì đóng gói có thể bị nhiễm vi sinh vật và nhiễm vào thực phẩm khi đóng gói và làm hư hỏng thực phẩm.
Plasma lạnh có khả năng bổ sung cho phương pháp hóa học hiện nay thông qua quá trình khử trùng bao bì thực phẩm. Cụ thể, nhiệt độ thấp của plasma cho phép xử lý nhanh và an toàn các vật liệu như: chai nhựa, nắp đậy mà không ảnh hưởng xấu đến các tính chất vật liệu và không để lại dư lượng.
Plasma Trong Công Nghệ Xử Lý Nước Thải.
Khi tạo ra plasma trong chất lỏng, thể xử lý nước thải từ ngành công nghiệp thực phẩm, như nước rửa thịt gia cầm. Đó là sự kết hợp của điện trường plasma lạnh tạo ra các gốc tự do, các electron tự do, tia UV và các yếu tố điện ở mức 10-40 kV/cm.
Quy Trình Xử Lý Nước Thải Bằng Công Nghệ Plasma
Xử Lý Nước Thải Bằng Công Nghệ Plasma
Nước thải sau khi được loại bỏ hết rác thải và được làm lắng tại bể lắng cát sẽ chuyển sang bể điều hòa. Tại đây, nước thải sẽ được xử lý bằng khí ozone rồi được bơm lên thiết bị xử lý bằng công Plasma.
Tại khu vực xử lý Plasma, các electron chuyển động với vận tốc cực lớn sẽ va đập vào các phân tử có trong không gian hai điện cực và tạo thành các điện tử, ion, nguyên tử, các gốc tự do. Lúc này, quá trình phân li và tái hợp diễn ra liên tục để tạo thành các gốc oxy hóa mạnh giúp phân hủy toàn bộ các hợp chất hữu cơ.
Xử Lý Ở Bể Trung Gian
Sau khi nước thải được xử lý bằng plasma, nó sẽ được chuyển đến bể trung gian để chuẩn bị cho các bước xử lý tiếp theo. Tại đây, quá trình keo tụ được thực hiện để loại bỏ các chất thải còn tồn đọng trong nước.
Sau khi được xử lý bằng quá trình keo tụ, nước thải sẽ tiếp tục được chuyển đến bể tập trung để xử lý bằng ozone. Quá trình này giúp loại bỏ các chất hữu cơ và vi khuẩn còn tồn đọng trong nước.
Tiếp theo, nước thải sẽ được đưa vào bể lọc tinh để loại bỏ hoàn toàn các chất rắn có thể còn lại. Sau khi qua bể lọc này, nước thải sẽ không còn chứa các chất độc hại và sẵn sàng được xả ra môi trường mà không gây hại.
Xử Lý Bùn Và Rác Thải Keo Tụ
Việc xử lý bùn và chất thải keo tụ sau khi thu gom có thể thực hiện thông qua các phương pháp xử lý cơ học. Các phương pháp này bao gồm sàng lọc, lọc cát, lọc bùn, và các quy trình khác nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm và tinh chế bùn và chất thải.
Tùy vào lượng chất ô nhiễm trong bùn và chất thải keo tụ mà công đoạn xử lý có thể khác nhau. Doanh nghiệp có thể tự thực hiện việc xử lý này nếu họ có khả năng và tài nguyên cần thiết. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, họ có thể quyết định thuê một đơn vị chuyên nghiệp hoặc chuyên gia để thực hiện công đoạn này.
Công Nghệ Plasma Có Vai Trò Gì Trong Việc Cử Lý Ô Nhiễm Môi Trường Ở Việt Nam?
Công nghệ plasma đang dần trở thành một phương pháp hiệu quả và tiên tiến trong việc xử lý ô nhiễm môi trường, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới. Công nghệ này hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng nhiệt độ cao từ plasma để phân hủy hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễm thành các sản phẩm ít độc hại hơn hoặc không độc hại. Ở Việt Nam, công nghệ plasma có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để xử lý ô nhiễm, bao gồm:
- Xử lý chất thải rắn: Công nghệ plasma có thể phân hủy hầu hết các loại chất thải rắn, bao gồm cả chất thải nguy hại và chất thải y tế, thành khí và tro, trong đó tro có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc che phủ.
- Xử lý nước thải: Plasma có thể được sử dụng để tiệt trùng và phân hủy các chất hữu cơ và vi sinh vật trong nước thải, giúp làm sạch nước và tái sử dụng trong nông nghiệp hoặc công nghiệp.
- Khử độc không khí: Công nghệ plasma cũng có thể được áp dụng để xử lý khí thải công nghiệp, bao gồm cả việc loại bỏ các chất ô nhiễm như SOx, NOx và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs).
- Phục hồi năng lượng: Quá trình xử lý chất thải bằng công nghệ plasma không chỉ giảm thiểu ô nhiễm mà còn có thể tạo ra năng lượng, ví dụ qua việc chuyển đổi khí sinh học thành điện năng.
Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ plasma ở Việt Nam vẫn còn gặp một số thách thức, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao, nhu cầu về chuyên môn kỹ thuật cao, và sự cần thiết của việc thực hiện các nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo công nghệ được áp dụng một cách hiệu quả và phù hợp với điều kiện cụ thể của từng dự án.
Kết Luận
Nếu bạn đang muốn hướng đến một lối sống xanh, sạch và an toàn, các thiết bị có áp dụng công nghệ plasma là một lựa chọn đúng đắn. Nhờ công nghệ này, bạn sẽ được miễn nhiễm với các tác nhân gây bệnh, đặc biệt là bệnh về hô hấp.
