Mục lục bài viết

Công nghệ plasma và ứng dụng trong đời sống

Công nghệ Plasma sử dụng tia plasma để diệt khuẩn, loại bỏ virus, nấm mốc và đặc biệt là mùi hôi trong chăn nuôi. Tia Plasma là một loại khí bị ion hóa được chia thành các electron tích điện âm và các ion tích điện dương ở nhiệt độ cực cao và từ trường lớn làm cho mọi thành phần của nguyên tử bị ion hóa, tạo ra phản ứng kết hợp giữa các electron của các vật chất khác nhau.

Có 02 loại plasma khác nhau là.

Công nghệ Plasma nóng: Sử dụng áp suất, nhiệt độ và năng lượng cao để tách electron khỏi nguyên tử.
Công nghệ Plasma lạnh: Đưa năng lượng từ bên ngoài vào vật chất, tạo ra áp suất lớn để giải phóng electron và ion khỏi nguyên tử

Cùng với rắn, lỏng, khí, Plasma là trạng thái thứ 4 của vật chất. Tuy nhiên, chúng không phổ biến trên Trái đất mà Plasma chỉ tồn tại ở những môi trường có nhiệt độ cao và điện từ trường lớn. Thế nhưng, đến 99% vật chất được tìm thấy trong vũ trụ tồn tại dưới dạng Plasma. Chính vì vậy, Plasma được coi là trạng thái đầu tiên trong vũ trụ.

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:

2.1.Ưu điểm

Công nghệ Plasma có khả năng loại bỏ nấm mốc, các vi khuẩn hoàn toàn, giúp tăng độ ẩm trong không khí và khử sạch mùi hôi khó chịu.

Bên cạnh đó, công nghệ Plasma còn được sử dụng để ngăn chặn virus trong không khí biến đổi thành các biến thể nguy hiểm, từ đó ngăn các tác nhân gây bệnh về đường hô hấp cho con người.
Theo chứng nhận của Hiệp hội Y tế Ishikawa và nhiều tổ chức khác, Plasmacluster Ion đạt tiêu chuẩn “Good Laboratory Practice”. Đảm bảo công nghệ xanh, an toàn với sức khỏe con người trong quá trình sử dụng.

2. Nhược điểm

Do mức chi phí đầu tư cần thiết để chuyển đổi và vận hành công nghệ Plasma khá cao nên khiến cho nhiều doanh nghiệp gặp không ít khó khăn trong quá trình đầu tư và thu hồi vốn.
Không chỉ vậy, trong quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma, khí Ozone bị tạo ra nhiều. Mà khí ozone có khả năng gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, gây ra nhiều bệnh về đường hô hấp như hen suyễn, ngứa họng, ho, viêm phế quản,…

3.Phân loại công nghệ Plasma

Dựa vào tính chất nhiệt động lực học, người ta chia công nghệ Plasma thành 2 loại là công nghệ Plasma lạnh và công nghệ Plasma nóng.

3.1. Plasma nóng

Trạng thái plasma nóng được hình thành từ nhiệt độ, áp suất và năng lượng cao. Các electron sẽ bị tách ra khỏi phần nguyên tử, khi nhiệt độ tăng dần lên.

Trong trường hợp mức nhiệt độ đủ lớn, toàn bộ các nguyên tử sẽ bị ion hóa. Nếu ở mức nhiệt độ quá cao, nguyên tử sẽ bị ion hóa tột độ và chỉ còn lại các hạt nhân, electron sẽ bị tách rời khỏi hạt nhân.

3.2. Plasma lạnh

Trạng thái plasma lạnh thường xảy ra khi vật chất nhận năng lượng từ bên ngoài. Chúng được tạo ra ở mức áp suất chân không hoặc thường và cần ít năng lượng hơn.

Ví dụ khi ở hiện tượng phóng điện trong chất khí, các electron sẽ bắn từ catot ra, làm ion hóa một phần phân tử trung hòa. Những electron mới khi bị tách ra sẽ chuyển động nhanh trong điện trường rồi tiếp tục ion hóa các phân tử khác.

Phần lớn các phân tử trong chất khí sẽ bị ion hóa rồi chuyển sang trạng thái plasma, do hiện tượng ion hóa có tính dây chuyền. Trong thành phần cấu tạo loại plasma nguội này có các các electron, ion dương, ion âm và các phân tử trung hòa.

Hiện nay, việc nghiên cứu ứng dụng Plasma lạnh đang được các nước tiên tiến trên thế giới đang tập trung với nhiều lĩnh vực khác nhau như hóa học, y sinh, nông nghiệp,…

Ứng dụng nổi bật của công nghệ plasma trong đời sống

Công nghệ Plasma đang được coi là một trong những công nghiệp tiên tiến bậc nhất và đi đầu hiện nay. Theo như các nhà khoa học đánh giá, công nghệ plasma sẽ là công nghệ chủ chốt của toàn thế giới trong tương lai. Không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong thẩm mỹ, ngành y, cơ khí kỹ thuật, bảo quản thực phẩm mà còn trong xử lý nước thải.

Trong thẩm mỹ và y học

Trong ngành thẩm mỹ, tia Plasma được ứng dụng vô cùng rộng rãi. Với đa dạng ứng dụng nổi bật trong các thiết bị làm đẹp như

Hỗ trợ điều trị các sẹo mụn, mụn.
Điều trị nám, tàn nhang và sắc tố da.
Tia Plasma còn hỗ trợ triệt lông nhiều vùng trên cơ thể.
Có khả năng diệt khuẩn, kháng viêm và kháng nấm da.
Ngoài ra, tia plasma cũng được dùng để trị hôi nách.
Hỗ trợ điều trị mụn ruồi, mụn thịt, sẹo lõm, sẹo lồi.
Kích thích tổng hợp collagen để tái tạo da, chống lão hóa và trẻ hóa.
Giúp phục hồi vết thương, mô cơ nhanh hơn.
Đồng thời, tăng sức đề kháng cho da.

Trong y học điều trị, công nghệ plasma được dùng để điều trị các vết thương cấp tính, loại bỏ những vùng bị tổn thương và khắc phục biến chứng kịp thời.
Đồng thời, giúp hạn chế sự xâm nhập của các loại vi khuẩn, hạn chế lây nhiễm, tạo điều kiện cho quá trình hồi phục và điều trị bằng thuốc dễ dàng hơn.
Khi sử dụng tia plasma để điều trị vết thương, cơ chế polyme hóa dịch cơ thể sẽ tạo lớp màng bảo vệ, để thúc đẩy quá trình hồi phục diễn ra nhanh hơn.
Tuy nhiên, do chi phí sử dụng lớn nên công nghệ plasma thường được áp dụng trong các ca điều trị phức tạp cao.

Trong cơ khí kỹ thuật

Công nghệ tia plasma được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực kỹ thuật, tiêu biểu phải kể đến máy cắt, máy hàn và máy bắn khí plasma. Các loại máy này mang lại hiệu quả cao trong quá trình sản xuất cơ khí, tăng năng suất làm việc và tạo ra sản phẩm đạt chất lượng cao.
- Hơn nữa, một số loại thiết bị có sử dụng công nghệ Tia plasma cũng có độ bền bỉ cao hơn, tiết kiệm chi phí bảo trì và thay mới khi phải hoạt động liên tục.
- Khi không được lưu trữ trong điều kiện thích hợp, các bao bì đóng gói sản phẩm sẽ có khả năng bị nhiễm vi sinh hoặc nhiễm vào thực phẩm khi đóng gói và lây nhiễm vi khuẩn làm hỏng thực phẩm.

Plasma lạnh cho phép xử lý nhanh chóng và hiệu quả các dụng cụ như nắp đậy, chai lọ mà không ảnh hưởng quá nhiều đến tính chất vật liệu.

Bảo quản thực phẩm

Do khả năng khử khuẩn cao nên công nghệ plasma lạnh đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm. Với cơ chế tác động từ nhiệt năng sinh ra, tia plasma sẽ làm ngưng sự hoạt động của vi khuẩn trên một số loại thực phẩm, giữ thực phẩm luôn tươi mới, không bị phân rã hoặc giảm độ tinh khiết.

Đồng thời, các tế bào vi khuẩn trong không khí bị loại bỏ hoàn toàn, không xảy ra tình trạng oxy hóa thực phẩm do sự xâm nhập của các tế bào vi khuẩn. Từ đó, quá trình bảo quản và lưu trữ thực phẩm trở lên đơn giản hơn.

Khử mùi hôi

Plasma đặc biệt hiệu quả trong xử lý mùi hôi, mùi hôi chuồng trại chăn nuôi.

Các ứng dụng plasma trong khử mùi hôi như: Máy điều hòa nhiệt độ, máy plasma khử mùi hôi chuồng trại, máy khử mùi hôi trong gia đình, hệ thống khử mùi hệ thống xử lý nước thải,…

Xử lý nước thải

Hiện nay, công nghệ plasma lạnh được áp dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nước thải ở các doanh nghiệp. Với sự kết hợp của điện trường plasma sẽ tạo ra các electron tự do và các ion, bám vào vi khuẩn trong nước và tiêu diệt chúng hoàn toàn.

Không chỉ vậy, thông qua hiệu năng khử khuẩn, giúp tối ưu hóa chi phí vệ sinh và xử lý đường ống dẫn nước dễ dàng. Công nghệ Plasma được coi là sự lựa chọn tối ưu cho việc xử lý nước thải được nhiều quốc gia áp dụng.