Nguyễn Văn Khuy

Nếu thế kỷ thứ 20 được gọi là thế kỷ của DDT thì thế kỷ thứ 21 sẽ được gọi là thế kỷ của rong biển (seaweed). Thế kỷ trước , loại thuốc diệt trừ sâu bọ phá hoại mùa màng đa hiệu năng, DDT, được phát minh đã giúp thế giới không những giảm bớt nạn thiếu thực phẩm mà còn ngăn ngừa các dịch bệnh do động vật hay côn trùng truyền nhiễm . Hoa Kỳ đã dùng DDT như một khí giới ngoại giao để hiện diện khắp nơi trên thế giới, với những chương trình diệt trừ sốt rét , phát triển nông nghiệp, bảo vệ môi trường, ngăn ngừa bệnh tật, v,v .

Rong biển mọc dưới thềm đại dương

Rong biển là các loài tảo lớn ( macroalgae ) , sinh sản rất nhanh, mầu đỏ, nâu hay xanh, mọc dưới thềm đại dương, hoặc nổi trên mặt nước, hình thù khác nhau, tùy theo vùng địa lý. Khác với các loài tảo nhỏ (microalgae) , thường mọc hoang ở vùng nước ngọt cũng như vùng biển. Macroalgae là thực vật đa bào còn microalgae là thực vật đơn bào.

Các quốc gia Trung Hoa, Nhật Bản và Nam Hàn đã canh tác, gặt hái loại thực vật biển này từ nhiều thế kỷ trước đây để làm thực phẩm . Trong thời gian Ái Nhĩ Lan gặp khủng hoảng về khoai tây đã phải dùng loại tảo đỏ (red algae) để thay thế. Lịch sử cũng cho biết rong biển đã được dùng làm mực in vải trong một thời gian dài, hơn một ngàn năm.

Rong biển là một nguồn thực phẩm quan trọng rất lớn cho nhân loại, cung cấp nhiều dưỡng chất như carotene , sodium, magnesium , calcium, iodine, zinc, vitamin B 12, v,v. Viện Khảo Cứu Rong Biển Na Uy phân tích được gần 60 khoáng chất trong rong biển. Thống kê của tổ chức Lương Nông Quốc Tế (FAO) cho biết vào năm 2018 kỹ nghệ rong biển đã sản xuất được 12 million tons mỗi năm, với trị gía 6 tỉ dollars. Hơn 80 % sản lượng này là nguồn tiêu thụ cho đời sống con người.

Hơn một phần ba rong biển trồng trên thế giới thuộc loài Saccharina, thường được gọi là “ kombu” . Trung Hoa là quốc gia sản xuất rong biển nhiều nhất cho nhu cầu thực phẩm. Nhật Bản trồng loài tảo đỏ Pyropia mà họ gọi là “nori” để biến chế món ăn sushi . Nam Hàn trồng loại tảo nâu Undaria, gọi là Wakane .

Canh tác rong biển đã cung cấp nguồn lợi tức cho ít nhất 33 quốc gia trên thế giới. Loại tảo macroalgae tăng trưởng rất nhanh, chỉ cần 6 tuần là thu hoạch được với kỹ thuật canh tác đơn gỉản, trồng dưới nước gần bờ biển và phơi trên các tấm thảm, cỏ, hoặc cát.

Không những được dùng làm thực phẩm mà rong biển còn được biến chế ra rất nhiều sản phẩm hữu dụng trong các lãnh vực kỹ nghệ y dược, mỹ phẩm , thực phẩm,v, v. Giới tiêu thụ cũng đang đòi hỏi thêm các sản phẩm sinh học như xăng sinh học (biofuel), chế ra từ rong biển , cho các loại động cơ máy bay .

Rong biển nếu không tiêu thụ ở trạng thái nguyên thủy có thể biến chế ra những sản phẩm dùng trong kỹ nghệ thực phẩm, làm các chất lỏng kết hợp lại để bớt nhão như kem , salad dressing . Ngoài ra còn ứng dụng trong các kỹ nghệ khác vì nhiều hoạt chất được trích lọc ra từ loại thực vật biển này. Trong ba hoạt chất được dùng nhiều nhất là carrageenan, agar và alginate.

Carrageenan ( sulfated polysaccharide) trong tảo đỏ, dùng cho kỹ nghệ y dược ,drug delivery, băng dán các vết thương . Alginates (alginic acid ) trong tảo nâu, dùng cho kỹ nghệ thực phẩm, dược phẩm và tơ sợi. Agar (polysaccharide agarose) , trong tảo đỏ dùng cho kỹ nghệ mỹ phẩm như hydrocollide face mask và kỹ nghệ thực phẩm.

Fucoidan đang được bán trên thị trường là một loại sulfated polysaccharide trong rong biển mầu nâu như mozuyku, kombu, bladderwrack, wakane, hijiki . Khảo cứu cho biết hóa chất thiên nhiên này có khả năng ngăn ngừa được sự phát triển của ung thư, tăng cường hệ thống miễn nhiễm, chống xưng, làm chậm đóng máu cục , ngăn ngừa vi khuẩn. Trung Hoa đã dùng rong biển như là phương thuốc chữa bệnh ung thư hàng ngàn năm trước đây.

Bác sỹ Jane Teas của Đại Học Harvard nhận xét rằng những vùng có tập quán ăn nhiều rong biển, như miền biển Sago và Hokkaido ở Nhật, thì nơi đó ung thư vú thấp hơn so với các địa phương khác. Bác sĩ Nhật Ichiro Yamamoto của trường Đại Học Kitasato nghiên cứu rong biển trong 15 năm cho biết rong biển có tác dụng chống ung thư vú, ung thư máu, ung thư ruột già và nhiều loại ung thư khác.

Năm 1917, khoa học gia người Đức R. Harder đã khám phá đặc tính kháng sinh của rong biển, tương tự như penicillin.

Hòa Lan là quốc gia đang phát triển kỹ nghệ rong biển mạnh nhất. Địa thế nằm trên vùng North Sea gía lạnh, dưới mực nước biển, với những vùng đất cát phẳng phiu để canh tác . Tham vọng của quốc gia này là biến đổi nguồn tài nguyên rong biển chưa bao giờ xử dụng thành xăng sinh học, cũng như trích lọc ra các hóa chất khác có trong rong biển để biến chế ra các sản phẩm mới. Một trung tâm khảo cứu với các chuyên viên kỹ thuật lỗi lạc được chính phủ hỗ trợ , đã được xây cất và hoạt động.

Tiến trình phát triển xăng sinh học

Lời kêu gọi hợp tác của chính phủ Hòa Lan về nghiên cứu để sản xuất các sản phẩm hữu dụng mới từ seaweed đã được Liên Hiệp Âu Châu hưởng ứng . May mắn thay cho quốc gia này là các công ty kỹ nghệ và những chuyên gia nhiều kinh nghiệm về lãnh vực này đã có mặt trong vùng. Tuy nhiên thử thách chính là làm sao giảm được gía canh tác và thu hoạch cũng như biến chế.

Mục tiêu của chính phủ Hòa Lan là trồng và biến chế seaweed một cách đại quy mô để cung cấp năng lượng đầy đủ cho quốc gia vào năm 2050. Phương pháp canh tác và kỹ thuật biến chế đều tiến hành tốt đẹp với sự cộng tác của các chuyên viên tại nhiều quốc gia. Kết qủa thí nghiệm rong biển tại các nông trại vùng phía Tây thủ đô Amsterdam cho biết seaweed có thể trồng quanh năm tại đây với năng xuất 25 tons sản phẩm khô cho mỗi hectare trong một năm .

Rong biển có độ đường khá cao nên lý tưởng cho việc biến đổi ra xăng sinh học và các hóa chất khác. Các nhà sinh vật học của Hòa Lan đang cố gắng phát triển phương pháp canh tác tối hảo với giống Ulva latuca, còn được gọi là rau diếp biển , tăng trưởng nhanh.

The Netherlands Organization (TNO), một công ty chuyên về sản phẩm sinh học được thành lập năm 1932, với sự hợp tác của các công ty khác tại Âu Châu. Mục đích chính là tìm kiếm phương pháp canh tác thích hợp để tăng năng suất lên gấp 5 lần và giảm gía canh tác xuống 75% so với gía hiện tại.

Canh tác rong biển dưới nước

The Royal Netherlands Institute for Sea Research ,với 250 khoa học gia làm việc, cho biết chỉ cần 2% diện tích biển trên trái đất để trồng rong biển là đủ cung cấp thực phẩm cho toàn thế giới . Các khoa học gia của Wageningen University & Research (WUR) cũng đang tìm phương pháp trích lọc các hợp chất dinh dưỡng từ rong biển để làm thức cho gia súc.

Seaweed rất tốt cho đại dương , được coi như là một filter lọc lại 75 % dưỡng chất trong nước biển, được thải ra từ nhiều nguồn, nitrogen và phosphorus từ phân bón dùng trong nông nghiệp. Ngoài ra còn ngăn ngừa sự phát triển của các microalgae, gây độc hại cho sự tồn tại của các sinh vật biển .

Mặc dầu khảo cứu về kỹ thuật canh tác tối hảo đang tiến hành, công ty the Dutch Weed Burger đã được sáng lập , dùng hai loại tảo sugar kelp, và Ulva lactica để chế biến ra seaweed burger, thực phẩm chay giầu protein, đang được bán trên thị trường.

Các dự án phát triển rong biển của Hòa Lan đã thu hút rất nhiều công ty xăng sinh học (biofuel) của ngoại quốc, thế hệ thứ ba của xăng sinh học, còn được gọi là “advanced generation”. Nguyên liệu dùng chế biến là rong biển và những sinh thực vật dưới nước để sản xuất nhiên liệu cho động cơ máy bay (jet fuel) . Nguồn nhiên liệu này khi đốt cháy không những sinh ra năng lượng rất cao mà gía sản xuất lại rẻ và không cạnh tranh với thực phẩm của nhân loại.

Canh tác rong biển không cần nhiều đất, nước và phân bón cũng như không làm hủy hoại môi trường và là loại thực vật phát triển nhanh nhất trên thế giới. Các cuộc khảo cứu cho biết có thể thu hoạch 100,000 gallons nhiên liệu cho một acre trồng tảo mỗi năm.

Các nhà khoa học Hoa Kỳ đã nghiên cứu để trồng thí nghiệm algae tại các tiểu bang Hawaii , California, New Mexico và miền Tây tiểu bang Texas. Nhiều cuộc nghiên cứu của các trường đại học cho biết Hoa Kỳ chỉ cần dành 0.2 % đất đai của quốc gia , tương đương với 4.5 million acres, để trồng algae là có thể sản xuất đủ biodiesel cho nhu cầu trong nước.

Canh tác rong biển trên lưới

Năm 2010 các nhà sinh học đại dương nhận xét thấy loại rong biển Sargassum , một loại tảo lá lớn mầu nâu, mọc nổi trên mặt nước, phát triển rất nhanh, lan tràn đi khắp nơi. Sargassum xâm chiếm một chiều dọc theo ven biển khoảng 9000 km, từ miền trung Đại Tây Dương tới các hòn đảo của vùng biển Caribbean, vịnh Mexico , tới miền tây Phi Châu. Vì thế có tên gọi là Sargassum sea, là nơi cư trú tốt và cung cấp thực phẩm cho các hải sản cũng như các loài chim biển. Tuy nhiên vì sản xuất qúa nhiều nên tràn vào bờ biển , bị thối rữa sinh ra nitrogen và sulfure, gây ô nhiễm cho mạch nước ngầm.

Cuộc nghiên cứu về sinh học hải dương của University of South Florida cho biết nhiều dưỡng chất do phân bón và nạn phá rừng canh tác theo các dòng sông tràn ra biển giúp cho Sargassum phát triển mau. Các khoa học gia về kỹ thuật sinh học của University of Greenwick khảo cứu về loại rong biển Sargassum muticum , thường thấy ở vùng biển nước Anh và Caribbean , cho biết có nhiều khả năng biến chế ra các khí đốt sinh học (biogas), như là methane .

Rong biển Sargassum

Loại rong biển này có nhiều công dụng như có chất keo alginal, rất qúi cho các công nghệ, dùng để làm bao viên thuốc, huyết thanh nhân tạo, chỉ khâu vết mổ, vải nhựa y dược sát trùng, tơ nhân tạo, phẩm in hoa, keo dán gỗ. Các cuộc nghiên cứu còn cho biết Sargassum có thể dùng làm thực phẩm cũng như ngăn ngừa và trị bệnh bướu cổ vì có nồng độ Iode khá cao.

Sargassum có nhiều loài , được thấy tại các vùng biển Việt Nam , từ Bắc đến Nam như Quảng Ninh, Thái Bình, Thanh Hóa, Nghệ An , Quảng Bình, Nha Trang, Phú Quốc. xuất hiện nhiều vào tháng giêng và tháng hai, gọi là rong mơ. Nhiều bãi rong mơ dài khoảng 20- 30 km, thường trôi dạt vào bờ.

Tuy nhiên loại rong biển này có chứa một hóa chất ngăn cản không cho vi khuẩn hủy hoại. Vì thế hóa chất này được trích lọc ra để bán trên thị trường như là chất chống vi khuẩn (antibacterial) . Sau đó vi khuẩn mới dễ dàng xâm nhập để phân hủy Sargassum muticum trong tiến trình biến chế khí đốt sinh học. Một ứng dụng khác của Sargassum trong nông nghiệp là làm thức ăn cho gia súc vì chứa nhiều khoáng chất. Ngoài ra có thể chế ra phân bón hữu cơ để cải thiện đất đai canh tác.

Đại dương chiếm 70% diện tích của trái đất với nguồn rong biển được sản xuất dồi dào và nhanh chóng, gần như vô tận. Là loài thực vật biển đa dụng, cung cấp thực phẩm cho người và gia súc và dùng để biến chế ra các sản phẩm hữu dụng trong các kỹ nghệ y dược, nông nghiệp, mỹ phẩm và xăng sinh học , v ,v.

Bánh Hamburger làm bằng Rong biển

Vấn nạn ô nhiễm môi trường làm thay đổi khí hậu là mối quan tâm hàng đầu của thế giới, do sự đốt cháy nhiên liệu dầu hỏa. Vì thế nhiều quốc gia đã có kế hoạch dài hạn , dùng nhiên liệu sạch như điện , gió và xăng sinh học để thay thế. Anh quốc dự trù đến năm 2035 quốc gia này sẽ không còn dùng nhiên liệu sản xuất từ các mỏ dầu nữa. Các cuộc khảo cứu vẫn đang tiếp tục để tim kiếm thêm các sản phẩm mới biến chế ra từ rong biển . Tương lai kỹ nghệ rong biển sẽ đóng góp một phần quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế của thế giới ở thế kỷ thứ 21 này

Trở lại Trang Chính