Dự án đầu tư nhà máy nuôi trồng tảo xoắn

Dự án đầu tư nhà máy nuôi trồng tảo xoắn

Đầu tư nhà máy nuôi trồng tảo xoắn, áp dụng công nghệ sinh học sản xuất ra một loại thực phẩm giàu protein, vitamin tổng hợp có hoạt tính sinh học cao từ giống Tảo xoắn Spirulina – một nguồn dinh dưỡng quý giá của tự nhiên.

1. Giá trị dinh dưỡng của tảo xoắn Spirulina

Tảo Spirulina là một loại vi tảo trong thiên nhiên, màu xanh lam, có dạng xoắn hình lò xo (nên có tên gọi là tảo xoắn). Tảo có kích thước rất bé, chỉ khoảng 0,25 mm, chỉ nhìn thấy được qua kính lúp, kính hiển vi. Chúng sống trong môi trường nước giàu chất kiềm và khoáng chất.

Tảo xoắn Spirulina được thế giới nhanh chóng đưa vào nghiên cứu, xây dựng mô hình nuôi trồng tảo, chế biến và chiết xuất để làm thức ăn, dược phẩm, mỹ phẩm. Nuôi trồng tảo xoắn spirulina nhiều nhất ở Mêhico và Mỹ. Trại tảo lớn nhất ở Haoai rộng khoảng 25 ha và gần đây là Trung Quốc 16 ha.

Nhu cầu Tảo Spirulina rất lớn, tuy nhiên sản lượng lại chưa nhiều, nên giá bán những chế phẩm từ tảo xoắn rất đắt. Thị trường nhập tảo nhiều nhất là Nhật Bản, Mỹ và Tây Âu. Ở nước ta tảo xoắn bắt đầu được chú ý nhưng tỷ lệ ngoại nhập vẫn chiếm trên 70% và giá cả còn đắt đỏ.

Hiện nước ta đã có một số cơ sở nuôi tảo xoắn như Vĩnh Hảo ở Bình Thuận, Thuận Hải, Đồng Nai… Riêng cơ sở Vĩnh Hảo, Bình Thuận từ năm 2010 đến nay đã sản xuất 25 – 30 tấn tảo/năm. Toàn bộ sản phẩm này được Công ty Dược Hậu Giang bao tiêu chế biến thành dạng viên nang, viên nén và một số chế phẩm khác. Còn ở miền Bắc, cho đến năm 2012 sản xuất tảo xoắn vẫn chưa có cơ sở lớn nào được triển khai.

2. Quy trình sản xuất tảo xoắn Spirulina

Quy trình nuôi trồng tảo xoắn spirulina phải đảm bảo các yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh môi trường. Điều kiện khi sản xuất giống tảo đòi hỏi phải được vô trùng. Các thiết bị, chai lọ nuôi cấy giống phải được thực hiện theo quy trình hấp sấy, tiệt trùng nghiêm ngặt bằng các tủ sấy hiện đại, nồi áp suất, tia cực tím, tủ cấy vi sinh.

Nguồn giống lưu trữ sau khi được nhân cấy sẽ chuyển cho phòng giống cấp I. Tại đây, tảo giống được chăm sóc theo một chế độ nghiêm ngặt, duy trì liên tục nguồn sục khí ôxy và ánh sáng. Tảo giống cấp I được chăm sóc phát triển từ 3 – 5 ngày thì nhân ra cho phòng giống cấp II theo tỷ lệ phù hợp. Cũng phát triển trong khoảng 5 – 7 ngày, giống cấp II được đưa ra bể nuôi ngoài trời.

Hệ thống nuôi tảo xoắn ngoài trời rộng khoảng 5.000 m 2. Trước khi triển khai nuôi, công nhân phải cọ rửa đáy bể, thành bể thật kỹ lưỡng. Sau đó bơm nguồn nước lọc thích hợp cho tảo vào bể nuôi. Bổ sung các muối dinh dưỡng, các khoáng chất đa lượng, vi lượng theo công thức. Khi tảo đã được thả vào bể nuôi phải hạn chế tối đa sự xâm nhiễm của gió bụi, các loại côn trùng và chim vào bể, kiểm soát thường xuyên nồng độ kiềm pH (độ pH cho tảo phát triển tốt nhất từ 8,5 – 9,5)và kiểm tra phân tích hóa nghiệm tỷ lệ nồng độ các loại muối dinh dưỡng, vi lượng để xử lý điều chỉnh, bổ sung sao cho môi trường nuôi tảo được phù hợp nhất, đảm bảo nguồn ánh sáng cho tảo quang hợp và sục khí tạo dòng chảy trong bể. Tảo sinh sản vô tính và phát triển theo cấp số nhân. Tảo phát triển mạnh nhất trong vòng 5 – 7 ngày.

Khi tảo sinh sản phát triển đạt đỉnh, đối chiếu với các thông số của máy soi màu đạt độ OD thích hợp thì tiến hành thu hoạch tảo. Tảo tươi được rửa lại nhiều lần qua nguồn nước lọc để loại thải tạp chất. Sau đó được các kỹ thuật viên xử lý tảo bằng máy Ozon để diệt khuẩn rồi tiếp tục vận hành qua máy ly tâm để làm khô ráo tảo. Công đoạn cuối cùng là tảo được đưa vào máy sấy phun để trở thành thành phẩm bột tảo khô. Giai đoạn đầu, công nhân làm khô tảo bằng các biện pháp như: Phơi nắng, sấy khô qua dàn máy sấy hút chân không.

Để phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng, bột tảo được sản xuất dưới dạng viên nang, viên nén, bánh cốm, siro tảo….

Ngoài công năng bảo vệ, tăng cường sức khỏe cho con người, các thứ phẩm của tảo xoắn còn phục vụ cho nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi gia súc gia cầm và làm phân hữu cơ bón cho các loại rau xanh.

Đến nay trên địa bàn tỉnh Nghệ An và cả khu vực bắc miền Trung mới có cơ sở phát triển nuôi tảo xoắn. Công ty đang có kế hoạch mở rộng quy mô sản xuất để tăng sản lượng bột tảo lên khoảng 10 – 15 tấn/năm.

Công ty dự kiến sẽ phối hợp với chuyên gia Đức, Ucraina và các nhà khoa học tạo ra những sản phẩm dược liệu như: tảo giàu selen, giàu kẽm….Chlorine E6 là chất phát hiện ung thư và kìm hãm tế bào ung thư.

Dự án nuôi trồng tảo xoắn Spirulina của Công ty thực sự là một hướng đi mới, tích cực và táo bạo. Lần đầu tiên ở Nghệ An và miền Trung nghề nuôi tảo xoắn giàu dinh dưỡng theo hướng công nghệ sinh học đã tạo ra một sản phẩm có giá trị kinh tế cao, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động địa phương.

3. Dự án sản xuất tảo xoắn Spirulina tại Nghệ An

Nắm bắt được thông tin về giá trị của tảo xoắn và nhu cầu trong nước và thế giới đối với loài tảo này, Chủ đầu tư đã quyết định xây dựng dự án “Nuôi trồng tảo xoắn spirulina”. Để đầu tư xây dựng và sản xuất.

Hệ thống nuôi trồng tảo xoắn spirulina Platensis bể kín dạng ống

Hình thức tối ưu để nuôi tảo xoắn Spirulina Platensis hiện nay là áp dụng phương pháp bể kín để không bị ảnh hưởng bởi mưa và đỡ tạp nhiễm hơn hẳn. Phương pháp này không chiếm nhiều diện tích đất do tận dụng ban công, sân thượng hoặc nóc nhà cao tầng (dạng bình), được treo thẳng đứng từng tấm (dạng tấm), hoặc tối ưu nhất là dùng hệ thống ống đặt nằm ngang - đặt đứng (dạng ống quây tròn hoặc xếp song song). Việc lắp đặt có thể hoàn thiện trong vòng 1 tháng.

 Quy trình nuôi trồng tảo xoắn Spirulina Platensis bằng hệ thống nuôi trồng bể kín dạng ống được vận hành sau khi đã lắp đặt thiết bị hoàn chỉnh, thử thủy lực toàn hệ thống, chuẩn bị môi trường nuôi cấy theo môi trường Zazzouk (sau này sẽ cải tiến môi trường theo nguồn cơ chất khác), được pha chế trong thiết bị khuấy (2) và được bơm (5) cung cấp vào các mô đun nuôi cấy (7) khác nhau bằng hệ thống đường ống và van (8). Lưu lượng được điều chỉnh thông qua bộ cảm biến và điều chỉnh (4).

Môi trường cùng tảo giống chuẩn bị từ phòng thí nghiệm được đưa vào mô đun để thực hiện nuôi trồng theo hai giai đoạn: giai đoạn 1 nhân giống sản xuất, giai đoạn 2 nuôi cấy sản xuất, điều chỉnh giữa 2 giai đoạn này được thực hiện bằng hệ thống van. Khi hàm lượng tảo nuôi đã đạt yêu cầu thu hoạch được tách ra theo hệ thống đường ống (9) để đưa đi rửa sạch lọc (11), sau đó ly tâm (12) và sấy để bảo quản (13). Tảo khô thu được dùng cho các công đoạn chế biến tiếp theo (14). Phần dịch sau máy rửa lọc, ly tâm được tuần hoàn quay trở lại thiết bị pha chế môi trường 2 bằng hệ thống đường ống, van (12).

 Nguồn dinh dưỡng cacbon, ngoài phần pha chế ban đầu theo môi trường Zazzouk, định kỳ được bổ sung dạng CO2 từ bình chứa 1 vào hệ thống theo nhu cầu nuôi cấy bằng hệ thống kiểm soát kèm theo bình chứa CO2.

 Hệ thống nuôi trồng tảo Spirulina Platensis bể kín dạng ống được vận hành tự động bằng một loạt các mô-đun, thiết bị kết nối với nhau, đảm bảo các yêu cầu cơ bản như: cung cấp đủ quang năng cho tảo phát triển; thực hiện khuấy trộn, tuần hoàn môi trường nuôi cấy để tảo phát triển tốt; đo và giám sát được các thông số công nghệ như nhiệt độ, pH; có thể nối ghép thành hệ thống nhiều mô-đun tùy theo nhu cầu mở rộng sản xuất.

 Về mặt kỹ thuật, mô hình nuôi trồng tảo xoắn được đảm bảo vận hành theo giai đoạn. Ở giai đoạn 1 nuôi nhân giống sản xuất, sau khi cho môi trường Zazzouk và tảo giống từ phòng thí nghiệm vào, duy trì ở nhiệt độ thích hợp 28-38oC, pH = 8,5-9,5 và tuần hoàn bằng sục khí (bình CO2 (2) hay không khí từ máy nén) hoặc bơm, cho đến khi đạt hàm lượng cần thiết thì mở van (13) để sang giai đoạn 2 nuôi cấy sản xuất. Trong giai đoạn 2, quá trình nuôi cấy có bổ sung dinh dưỡng cacbon, nitơ … và khuấy trộn bằng bơm tuần hoàn 3 hay sục khí kết hợp cấp cơ chất dạng CO2. Ánh sáng cần cho quang tổng hợp sinh khối tảo được hấp thụ từ mặt trời qua bề mặt ngoài của 14 ống (15) có Φ 110x5 mm, dài 1000mm với diện tích 4,84 m2, thể tích nuôi cấy 110 lít.

 Trong thời gian không nắng (ban đêm hay trời mưa) quang năng được cung cấp thông qua hệ thống đèn chiếu (19) khi điều chỉnh vùng bước sóng phù hợp với đặc điểm sinh lý của tảo S. P. Để đo và kiểm soát nhiệt độ và pH dùng hệ thống nhiệt kế và pH kế (8, 14) tại hai vị trí đầu vào và cuối của mỗi mô đun. Khi nối thành hệ thống, những đầu đo sẽ được kết nối về máy tính kiểm soát trung tâm để theo dõi và vận hành.

 Ngoài công dụng biến khí nhà kính thành nguồn nguyên vật liệu phục vụ sản xuất, làm thức ăn dinh dưỡng, việc nuôi trồng tảo xoắn Spirulina Platensis còn đang được dùng để xử lý nước thải (phốt pho, kali), sau đó dùng tảo để sản xuất phân bón hoặc thức ăn chăn nuôi.

Triển vọng từ giống tảo xoắn Spirulina VNU A03

Tảo xoắn (tên khoa học là Spirulina platensis) là một loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi. Loại tảo này được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận là dược liệu có khả năng chống ung thư, chống HIV/AIDS.

Trong tảo Spirulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β-caroten, vitamin E, axit γ-linoleic; đồng thời sắt, canxi có nhiều trong tảo này vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh thường gặp ở người già như thiếu máu, xốp xương. 

Ông Bùi Đức Thắng, Viện trưởng Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cao Hòa Lạc cho hay, Pháp và Nhật Bản đã nghiên cứu thành công công nghệ nuôi trồng tảo xoắn Spirulina từ cách đây hơn 20 năm. Sản phẩm tảo xoắn từ Nhật Bản thường đưa vào việt nam theo con đường xách tay, giá bán lên tới 1 triệu đồng/lạng viên nén.

Trước đây  ở Việt Nam không nuôi được tảo này, đã từng thử nhập giống từ Pháp, Nhật về nuôi thử, nhưng tảo chết 100% do chưa đạt được công nghệ nuôi đảm bảo vô trùng nên tảo bị nhiễm bệnh chết.

Các nhà khoa học Việt Nam đã mất 5 năm để phân tích, phân lập giống, theo dõi sự phát triển con giống tảo xoắn trong các điều kiện môi trường của nước ta.

Đến tháng 9/2018 các nhà khoa học nước ta mới công bố chọn tạo thành công giống tảo xoắn Spirulina VNU A03. Giống tảo xoắn Spirulina VNU A03 là kết quả của Đề án nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước do Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cao Hòa Lạc và Học viện nông nghiệp Việt Nam phối hợp thực hiện.

Chủng giống tảo này đã được Bộ NN&PTNT công nhận là chủng giống tảo xoắn đầu tiên tại Việt Nam, được xếp vào nguồn dược liệu để ứng dụng trong lĩnh vực Y tế. Sản phẩm tảo nuôi trồng tại Việt Nam đã được đem đi nhờ các đơn vị khoa học chuyên môn ở Nhật và Pháp khảo nghiệm kết quả cho thấy tảo nuôi ở Việt Nam có protein, hàm lượng beta – caroten cao hơn của Pháp, Nhật Bản.

Hệ thống nuôi trồng tảo Spirulina Platensis bằng Bioreactor dạng ống

Mô hình nuôi trồng tảo xoắn có thể linh hoạt lắp đặt ở ban công, sân thượng hoặc lối đi, miễn là có ánh sáng mặt trời, đồng thời sử dụng khí nhà kính CO2 làm nguồn nguyên vật liệu phục vụ sản xuất.

Tảo Spirulina Platensis từ lâu đã được biết là rất hữu ích với vấn đề dinh dưỡng cho con người và sinh thái môi trường.

Quy trình nuôi tảo sử dụng chủ yếu là năng lượng mặt trời. Thực nghiệm cho thấy, để sản xuất 1.000 kg tảo cần 450 kg CO2 và tạo ra 1.200 kg O2.

Từ năm 1977, nhiều cơ sở trong nước đã nuôi tảo xoắn này bằng hình thức bể hở với nguyên liệu là cát lồi (phần khoáng trong nước khoáng còn lại sau khi nước đã bốc hơi – theo phương pháp nuôi của Xí nghiệp Nước khoáng Vĩnh Hảo). Đó là dạng bể lớn được xây kiên cố bằng xi măng, hoặc đơn giản hơn là nuôi trong thùng nhựa, gồm 2 khu vực chính là diện tích để quang hợp, và bộ phận khuấy trộn, có hoặc không có mái che.

Nuôi trồng tảo xoắn spirulina bằng bể hở có thể thực hiện được ngay, nhưng tốn rất nhiều diện tích. Hơn nữa, kết quả nuôi phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết. Chẳng hạn, tình trạng "sáng nắng chiều mưa" sẽ làm cho nồng độ tảo nuôi bị loãng, Không chỉ vậy, quy trình nuôi trồng hở sẽ khiến tảo dễ bị nhiễm tạp từ nhiều loại vi sinh vật có trong tự nhiên hoặc do ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, ảnh hưởng chất lượng tảo, không đáp ứng tiêu chuẩn thu hoạch, giá thành cao và năng suất thấp.

Do vậy, một số cơ sở nuôi trồng đã chuyển qua hình thức bể bán kín (dạng nhà kính), hoặc tận dụng bề mặt phía trên vùng ao hồ nuôi thủy sản có lắp mái che. Tuy mô hình này ít phụ thuộc vào mưa nắng, giảm được tình trạng tạp nhiễm, nhưng vẫn tốn diện tích đất, đồng thời, chi phí xây dựng lên đến khoảng 10 tỷ/ha.

Hiện nay, để nuôi trồng tảo xoắn Spirulina Platensis, biện pháp tối ưu là sử dụng bể kín bằng Biorector, không bị ảnh hưởng thời tiết và đỡ tạp nhiễm. Phương pháp này không chiếm nhiều diện tích, do có thể tận dụng ban công, sân thượng hoặc nóc nhà cao tầng (dạng bình), được treo thẳng đứng từng tấm (dạng tấm), hoặc tối ưu với hệ thống ống đặt nằm ngang - đặt thằng đứng theo hàng (dạng ống quây tròn hoặc xếp song song). 

Môi trường nuôi cấy sử dụng môi trường Zazzouk (có thể cải tiến môi trường theo nguồn cơ chất và dinh dưỡng phù hợp), pha chế trong thiết bị khuấy (2) và được bơm (5) cung cấp vào các mô-đun nuôi cấy (7) khác nhau bằng hệ thống đường ống và van (8). Lưu lượng được điều chỉnh thông qua bộ cảm biến và điều chỉnh (4).

Môi trường cùng tảo giống chuẩn bị từ phòng thí nghiệm được đưa vào mô-đun để thực hiện nuôi trồng theo hai giai đoạn: giai đoạn 1 - nhân giống sản xuất và giai đoạn 2 - nuôi cấy sản xuất. Điều chỉnh 2 giai đoạn này bằng hệ thống van. Khi tảo nuôi đã đạt yêu cầu thu hoạch, chúng được tách ra theo hệ thống đường ống (9) để đưa đi rửa sạch, lọc (11), sau đó ly tâm (12) và sấy để bảo quản (13). Tảo khô thu được dùng cho các công đoạn chế biến tiếp theo (14). Phần dịch sau máy rửa lọc, ly tâm được tuần hoàn quay trở lại thiết bị khuấy (2) bằng hệ thống đường ống, van (12).

Nguồn dinh dưỡng cacbon, ngoài phần pha chế ban đầu theo môi trường Zazzouk, định kỳ được bổ sung dạng CO2 từ bình chứa (1) vào hệ thống theo nhu cầu bằng hệ thống kiểm soát kèm theo bình chứa CO2.

Hệ thống nuôi trồng tảo xoắn spirulina bằng Bioreactor dạng ống vận hành tự động, đảm bảo các yêu cầu: cung cấp đủ quang năng cho tảo phát triển; thực hiện khuấy trộn, tuần hoàn môi trường nuôi cấy để tảo phát triển tốt; đo và giám sát được các thông số công nghệ như nhiệt độ, pH …; có thể nối ghép thành hệ thống nhiều mô-đun tùy theo nhu cầu sản xuất.

Khi không có nắng (ban đêm hay trời mưa), quang năng được cung cấp bằng hệ thống đèn chiếu (19), điều chỉnh vùng bước sóng phù hợp với đặc điểm sinh lý của tảo Spirulina Platensis. Sử dụng hệ thống nhiệt kế và pH kế (8, 14) tại hai vị trí đầu vào và đầu ra của mỗi mô-đun. Các đầu đo sẽ được kết nối về máy tính kiểm soát trung tâm để theo dõi và vận hành.

Ngoài công dụng biến khí nhà kính thành nguồn nguyên vật liệu phục vụ sản xuất, làm thức ăn dinh dưỡng, việc nuôi tảo xoắn Spirulinar Platensis còn được dùng để xử lý nước thải (phốt pho, kali), sau đó sử dụng tảo để sản xuất phân bón hoặc thức ăn chăn nuôi.

Quy trình nuôi trồng vận hành tự động, không chiếm nhiều diện tích nuôi trồng, có thể tận dụng ban công, sân thượng hoặc nóc nhà cao tầng để bố trí hệ thống.

Thực trạng sản xuất

Tảo Spirulina Platensis từ lâu đã được biết là rất hữu ích với vấn đề dinh dưỡng cho con người và sinh thái môi trường. Từ năm 1977, nhiều cơ sở trong nước đã nuôi loại tảo này bằng hình thức bể hở với nguyên liệu là cát lồi.

Nuôi trồng tảo xoắn bằng bể hở có thể thực hiện được ngay, nhưng tốn nhiều diện tích và kết quả nuôi phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết. Không chỉ vậy, quy trình nuôi trồng hở sẽ khiến tảo dễ bị nhiễm tạp từ nhiều loại vi sinh vật có trong tự nhiên hoặc do ô nhiễm không khí, ảnh hưởng chất lượng tảo, và năng suất thấp. Do vậy, một số cơ sở nuôi trồng đã chuyển qua hình thức bể bán kín (dạng nhà kính). Tuy mô hình này tránh được mưa, giảm tạp nhiễm từ không khí, nhưng vẫn tốn diện tích đất, đồng thời, chi phí xây dựng lên đến khoảng 10 tỷ/ha.

 Vì thế, để nuôi trồng tảo xoắn spirulina, biện pháp tối ưu là sử dụng bể kín bằng Bioreactor, không bị ảnh hưởng thời tiết và đỡ tạp nhiễm. Phương pháp này không chiếm nhiều diện tích, do có thể tận dụng ban công, sân thượng hoặc nóc nhà cao tầng (dạng bình), được treo thẳng đứng từng tấm (dạng tấm), hoặc tối ưu với hệ thống ống đặt nằm ngang - đặt thẳng đứng theo hàng (dạng ống quây tròn hoặc xếp song song). Không chỉ thế, quy trình nuôi tảo xoắn sử dụng chủ yếu là năng lượng mặt trời, và giảm phát thải khí nhà kính CO2: để sản xuất 1.000kg tảo tiêu thụ 450kg CO2 và tạo ra 1.200kg O2.

 Quy trình nuôi trồng tảo Spirulina Platensis bằng Bioreactor dạng ống đã được triển khai chuyển giao và lắp đặt cho một số doanh nghiệp.

 Hiện nay, Sàn Giao dịch Công nghệ Techport.vn (thuộc Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ – Sở KH&CN TP.HCM) đang tiếp tục đồng hành cùng nhà cung ứng trong hoạt động hỗ trợ kết nối, tư vấn chuyển giao công nghệ, thiết bị cho doanh nghiệp, tổ chức hoặc cá nhân có nhu cầu.

 Quy trình sản xuất

Bước 1: Lắp đặt hệ thống nuôi trồng

Quy trình nuôi trồng tảo xoắn Spirulina Platensis bằng Bioreactor dạng ống chỉ được vận hành sau khi đã lắp đặt đầy đủ các thiết bị hoàn chỉnh (theo hướng dẫn triển khai của nhà cung ứng công nghệ). Hệ thống nuôi tảo gồm nhiều mô đun giống nhau được kết nối thành hệ thống. Sau đó tiến hành thử thủy lực toàn hệ thống để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn.

 Bước 2: Nuôi nhân giống sản xuất

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy theo môi trường Zarrouk (sau này có thể cải tiến môi trường theo nguồn cơ chất khác). Tảo giống được bảo quản và nhân giống từ phòng thí nghiệm đảm bảo chất lượng. Đo lường, kiểm soát các thông số nhiệt độ, pH ... thông qua hệ thống IoT, có thể điều hành từ xa thông qua điện thoại thông minh.

 Để bắt đầu nuôi nhân giống sản xuất, tiến hành đưa môi trường Zarrouk và tảo giống từ phòng thí nghiệm vào hệ thống để nhân giống từng cấp độ. Duy trì các thông số công nghệ thích hợp: nhiệt độ trong khoảng 28-38oC, pH trong khoảng 8,5-9,5 ...

 Quá trình nhân giống sản xuất và sản xuất được thực hiện ngay trong cùng một Bioreactor. Khi đạt các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết thì sẽ chuyển sang giai đoạn nuôi trồng sản xuất.

Bước 3: Vận hành sản xuất tảo

Trong giai đoạn này, ánh sáng mặt trời là yếu tố cực kỳ cần thiết cho quang tổng hợp sinh khối tảo. Tùy thuộc vào điều kiện thời tiết của mùa vụ, vùng miền việc duy trì các thông số công nghệ nhiệt độ, pH ... trong vùng tối ưu đối với tảo S. Platensis, và thu hoạch sản phẩm được bộ phận IoT đảm trách tự động và kết nối với máy tính kiểm soát trung tâm để người nuôi trồng theo dõi và thao tác xử lý khi cần thiết.

Khi không có nắng (ban đêm hay trời mưa), quang năng được cung cấp bằng hệ thống đèn chiếu (được điều chỉnh vùng bước sóng phù hợp với đặc điểm sinh lý của tảo Spirulina Platensis).

 Trong giai đoạn nuôi cấy sản xuất có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng cần thiết như cacbon, nitơ… Tiến hành khuấy trộn bằng bơm tuần hoàn hoặc sục khí kết hợp cấp cơ chất dạng CO2, nhờ đó giảm được giá thành, kết hợp với bảo vệ môi trường.

 Hệ thống nuôi trồng có thể lắp đặt tại các doanh nghiệp sản xuất có nguồn khí thải chứa khí nhà kính CO2 (nhà máy lên men rượu bia, khí biogas, nhà máy nhiệt điện, các lò nung (xi măng, gạch, gốm, sứ ...) lò sấy ... sẽ giảm giá thành cho sản phẩm tảo, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính cho các doanh nghiệp sản xuất nói trên.

 Bước 4: Thu hoạch

Khi hàm lượng tảo nuôi đã đạt yêu cầu thu hoạch, tảo sẽ được tách ra từ Bioreactor bằng thiết bị cô đặc tích hợp. Qua hệ thống đường ống để đưa vào máy rửa và ly tâm khép kín đảm bảo sản phẩm không tạp nhiễm. Sau đó, tảo được đưa vào thiết bị phân ly để bảo quản để sử dụng trực tiếp dạng tảo tươi hay sấy khô và bảo quản, sử dụng dưới dạng chuỗi sản phẩm trong thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm.

 Toàn bộ hệ thống khép kín, tích hợp, tự động nên đảm bảo sản xuất được sản phẩm sạch, với giá thành cạnh tranh nhờ sử dụng CO2 (từ công nghiệp dạng trực tiếp hay qua bình chứa CO2), sử dụng ít nhân công và quan trọng là sử dụng không nhiều diện tích đất cho công trình.

 Các điều kiện triển khai

Người đầu tư, tùy theo mục tiêu, sản phẩm cần thu cần có đủ vốn, và tư duy rõ ràng đây là lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao, sản xuất sản phẩm và chuỗi sản phẩm giá trị.

 Nhà cung ứng sẽ tư vấn, thiết kế hệ thống, chế tạo và lắp đặt hệ thống đúng theo yêu cầu của bên nhận chuyển giao công nghệ nuôi tảo xoắn, tiến hành đào tạo và hướng dẫn các kỹ thuật vận hành hệ thống, kỹ thuật nuôi trồng và thu hoạch tảo.

 Quá trình chế tạo, lắp đặt, hướng dẫn vận hành khi triển khai hoàn tất sau khoảng ba tháng. Các bên cùng theo dõi các số liệu, điều chỉnh thông số kỹ thuật cho phù hợp với điều kiện thực tiễn.

 Ưu điểm của công nghệ nuôi trồng tảo xoắn spirulina

Hệ thống nuôi trồng tảo Spirulina Platensis bằng Bioreactor dạng ống là hệ thống tích hợp, vận hành tự động, đảm bảo các yêu cầu: cung cấp đủ quang năng cho tảo phát triển; thực hiện khuấy trộn, tuần hoàn môi trường nuôi cấy để tảo phát triển tốt; đo và giám sát được các thông số công nghệ như nhiệt độ, pH … tự động; có thể nối ghép thành hệ thống nhiều mô-đun tùy theo nhu cầu sản xuất.

 Ngoài công dụng biến khí nhà kính CO2 thành nguồn nguyên vật liệu phục vụ sản xuất, làm thức ăn dinh dưỡng, việc nuôi trồng tảo Spirulinar Platensis còn được dùng để xử lý nước thải (phốt pho, kali), sau đó sử dụng tảo để sản xuất phân bón hoặc thức ăn chăn nuôi các sản phẩm có giá trị.

 Toàn bộ hệ thống khép kín, tích hợp, tự động nên đảm bảo sản xuất được sản phẩm sạch, với giá thành cạnh tranh nhờ sử dụng CO2 (từ công nghiệp dạng trực tiếp hay qua bình chứa CO2), sử dụng ít nhân công và quan trọng là sử dụng không nhiều diện tích đất cho công trình.

 Một ưu thế nữa của cách nuôi trồng tảo xoắn này là có thể chế tạo nhiều dạng, với quy mô kích cỡ khác nhau để phù hợp với nhu cầu của những nhóm khách hàng khác nhau, từ hộ gia đình sản xuất nhỏ đến các doanh nghiệp sản xuất quy mô công nghiệp, tham gia vào quá trình chế biến chuỗi sản phẩm từ tảo cho đến thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm... phục vụ khách hàng trong và ngoài nước. Có thể kết hợp chuỗi sản xuất hữu cơ xanh cho hệ thống kinh tế tuần hoàn khi nuôi tảo để xử lý nước thải, hoặc dùng làm thức ăn nuôi thủy sản có giá trị cao như tôm hùm, hoặc gia cầm như gà Đông tảo.

Xem thêm Dự án chế biến sản phẩm từ tảo xoắn