Tảo khuê: Nguồn lợi dồi dào đa ứng dụng

Tảo khuê hay còn gọi là tảo cát, tảo silic, là một vi tảo quang hợp được tìm thấy trong hầu hết các điều kiện môi trường nước. Chúng là những sinh vật dị dưỡng, có thể sinh trưởng riêng lẻ hoặc tập hợp lại với nhau, với khả năng di chuyển rất hạn chế. Ngoài tự nhiên, tảo khuê đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình điều hòa sinh hóa đối với đại dương. Cũng giống như đa số các loại tảo khác, tảo khuê hấp thụ carbon dioxide (CO2) và ánh sáng mặt trời để tạo ra oxy, được ví như một nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học. Và tảo khuê cũng rất quan trọng đối với ngành nuôi trồng thủy sản và nhiều ngành liên quan khác.

Tảo khuê trong nuôi trồng thủy sản

Nhờ vào thành phần sinh hóa mà tảo khuê rất tốt cho tôm cá. Chúng không chứa xenluloza nhưng giàu sterol, axit béo không bão hòa, canxi, magie, sắt, các muối vô cơ và các vitamin kh ác nhau, có thể được động vật thủy sản hấp thu và tiêu hóa tốt. Đồng thời, chúng có tác dụng đặc biệt trong việc lọc nước và cân bằng sinh thái của thủy vực. Do đó, các ao nuôi với thực vật phù du chiếm ưu thế là tảo khuê, đã được coi là một trong những môi trường thủy sinh tốt nhất trong nuôi trồng thủy sản.

Nhiều thử nghiệm cho thấy thức ăn từ tảo cho tôm cá sẽ giúp năng suất tăng cao hơn so với khi chỉ sử dụng thức ăn công nghiệp. Thế nên, sử dụng vi tảo như một nhu cầu cấp thiết để sản xuất thức ăn giàu dinh dưỡng cung cấp cho thủy sản. Tập hợp tảo khuê là một hỗn hợp chất dinh dưỡng mới lạ, giúp kích thích sự phát triển của thủy sản. Tập hợp này giúp tạo ra thức ăn tươi sống trong nước ao, giúp tăng trưởng bền vững, sạch bệnh, an toàn cho sự tồn tại của tôm cá để đạt được sản lượng tối đa. Trong ao nuôi tôm, tập hợp tảo khuê tiết kiệm đến 15% sự phụ thuộc vào thức ăn công nghiệp, vì tôm thích tảo khuê sống hơn là thức ăn viên.

Tảo khuê trong ao nuôi tôm. Ảnh: IndiaWaterPortal

Trong ao có sự đa dạng sinh vật phù du, nếu màu nước “nâu vàng” cho thấy ao đang được làm giàu bởi các loài tảo khuê. Bao gồm Chaetoceros sp., Navicula sp., Nirzschia sp., Skeleronema sp., Cyclotella sp., Synedia sp., Achnanthes sp. và Amphora sp..., giúp ổn định hệ sinh thái và giảm sự dao động của các thông số chất lượng nước. Ngoài ra, tảo khuê cũng sẽ hạn chế các chất độc amoniac và kim loại nặng, đồng thời ngăn ngừa sự phát triển của các loại tảo sợi không mong muốn trong thủy vực. Tảo khuê chiếm ưu thế trong ao sẽ tạo độ đục phù hợp, giảm hiện tượng ăn thịt đồng loại trong nuôi tôm. Các loại tảo này còn cạnh tranh chất dinh dưỡng và làm giảm quần thể vi khuẩn gây bệnh. Việc tận dụng hợp lý cộng đồng tảo khuê trong hệ sinh thái ao nuôi với các biện pháp quản lý thích hợp chắc chắn sẽ nâng cao sản lượng tôm cá.

Tảo khuê tổng hợp nhiên liệu sinh học

Đây là quá trình sản xuất các nguyên tố khoáng tự nhiên có liên quan đến hệ thống sinh học. Biosilica, sản xuất bởi tảo khuê đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sử dụng trong bộ lọc nước, vật liệu xây dựng.... Việc sản xuất bạch kim (Pt) gần đây đã được chứng minh là sử dụng tảo khuê Melosira nummuloides trong điều kiện nuôi cấy. Kim loại cadimi (Cd) là một nguyên tố khác có thể được tạo ra bởi tảo khuê Pinnularia sp. Tảo khuê còn có thể được áp dụng để điều chế nhiều loại hạt nano kim loại khác nhau như vàng, bạc và bạch kim.

Tảo khuê được ví như một nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học. Ảnh: Nikon’s Small World

Tảo được cho là một nguồn năng lượng tái tạo tốt vì tốc độ phát triển nhanh và thời gian nuôi ngắn. Việc sản xuất dầu diesel hiện tại bao gồm một quá trình thanh lọc lâu dài có thể gây ô nhiễm môi trường, cuối cùng làm cho giá thành sản phẩm đắt đỏ. Trong tương lai, nhiên liệu sinh học sẽ thay thế cho năng lượng hóa học, thân thiện hơn với môi trường và ít tốn kém hơn so với sản xuất bằng nhiên liệu hóa học. Tảo biển rất thích hợp để sản xuất diesel sinh học do có chứa lipid và axit béo không no chuỗi dài. Do đó, tảo khuê có thể là một nguồn nhiên liệu tiềm năng cho việc sản xuất diesel sinh học trong các ngành công nghiệp quy mô lớn.

Tảo khuê trong xử lý nước thải

Đối với các ao nuôi có sự đa dạng về cộng đồng thực vật phù du, các phương pháp sinh học ngay tại đó sẽ biến đổi các chất gây ô nhiễm thành các dạng ít độc hơn. Các phương pháp sinh học có ưu điểm chính là phân hủy một loạt các chất thải hữu cơ cùng lúc và biến chúng thành các sản phẩm thân thiện với nước và đất. Trong quá trình phân hủy sinh học như vậy, vi khuẩn, tảo khuê có thể được sử dụng hiệu quả để xử lý nước thải.

Tảo khuê có thể được sử dụng hiệu quả để xử lý nước thải. Ảnh: Aquaculture

Tảo khuê đang thực hiện các ứng dụng đáng kinh ngạc trong nuôi trồng thủy sản và nhiều ngành liên quan khác. Nguồn tảo khuê sẵn có trong tự nhiên dồi dào nhưng cũng cần được sản xuất quy mô lớn bằng các kỹ thuật nuôi trồng khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng cho nhiều mục đích. Vì vậy, trồng tảo khuê là giải pháp bền vững và kinh tế nhất nên được hướng đến để đáp ứng nhu cầu trong tương lai của các cuộc khủng hoảng năng lượng