"Vi chỉnh" biến cây xanh thành "máy lọc không khí"

Cây trồng trong nhà có tác dụng thúc đẩy tâm trạng và giảm bớt lo lắng đối với những người bị trầm cảm hoặc lo lắng theo mùa.

Giờ đây, công ty khởi nghiệp Neoplants có trụ sở tại Paris, Pháp đã thiết kế một loại cây có thể làm sạch không khí theo đúng nghĩa đen.

Neoplants quyết định nghiên cứu hệ thực vật vì họ muốn lọc sạch không khí mà không cần điện. Điều này chủ yếu là vì mục đích bền vững, thân thiện môi trường và có thể tái chế vĩnh viễn các chất ô nhiễm.

Trong khi đó, công chúng ngày càng quan tâm tới chất lượng không khí. Nhà sinh học phân tử Patrick Torbey, đồng thời là Giám đốc kỹ thuật của Neoplants, cho biết, một trong những tác dụng của đại dịch Covid-19 là con người nhận thức rõ hơn về những gì có trong không khí họ hít thở.

Ngoài ra, các vụ cháy rừng ngày càng trầm trọng do hạn hán và biến đổi khí hậu gây ra. Nhiệt độ tăng cao cũng khiến chất lượng không khí trong nhà trở thành ưu tiên hàng đầu của hàng triệu người bị ảnh hưởng.

Cây trầu bà có thể được chỉnh sửa gene để lọc không khí tốt hơn. (Ảnh: iStock).

Vậy nên, bằng cách cung cấp hệ thống lọc không khí xanh và không sử dụng điện, Neoplants hy vọng sẽ loại bỏ được cả ô nhiễm và căng thẳng cho những ngôi nhà.

Lợi thế của thực vật

Neoplants đặt mục tiêu khai thác các đặc tính lọc không khí tự nhiên của thực vật và biến chúng thành máy lọc không khí mạnh mẽ. Bằng kỹ thuật biến đổi gene cây trầu bà (Epipremnum aureum) và hệ vi sinh vật rễ của nó, Neoplants đã tạo ra một sinh vật mà họ tuyên bố có khả năng thực hiện công việc của 30 máy lọc không khí. Sản phẩm công nghệ cao đầu tiên của Neoplants này được gọi là Neo P1 và mới được tung ra thị trường.

Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (còn được gọi là VOC) là những hóa chất thường được tìm thấy trong những thứ như sơn, vật dụng tẩy rửa, vật liệu xây dựng và thuốc trừ sâu. Do đó, chúng có xu hướng tồn tại rất nhiều trong không khí, kể cả trong nhà và có hại cho sức khỏe con người.

VOC được biết đến là nguyên nhân gây đau đầu, kích ứng mắt và cổ họng, thậm chí có thể gây tổn thương gan hoặc ung thư. Vấn đề là hầu hết VOC là các phân tử rất nhỏ, khiến chúng cực kỳ khó loại bỏ khỏi không khí trong nhà bằng bộ lọc cơ học.

Ngay cả các phân tử đủ lớn để được lọc cũng chỉ đơn giản là được loại bỏ và tái giải phóng ở một vị trí khác, chứ không bị trung hòa hoặc loại bỏ hoàn toàn.

Tuy nhiên, thực vật ở đây có lợi thế hơn so với HEPA (bộ lọc không khí hiệu suất cao): Kích thước nhỏ của thực vật có nghĩa là VOC có thể được cây xanh hấp thụ và chuyển hóa một cách tương đối dễ dàng.

Mặc dù, một báo cáo năm 1989 của NASA tuyên bố rằng thực vật có thể làm sạch không khí trong môi trường khép kín, nhưng nghiên cứu gần đây hơn lại cho thấy thực vật chỉ có tác động khiêm tốn trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm.

Trong khi đó, theo nhóm nghiên cứu của Neoplants, chỉ cần điều chỉnh cây xanh một chút về trao đổi chất để hoàn thành công việc. Ông Lionel Mora, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành Neoplants, cho biết: “Chúng tôi đã bắt đầu với một trong những loại cây trồng tại nhà phổ biến nhất ở Bắc Mỹ là cây trầu bà. Neoplants đã lập bản đồ toàn bộ bộ gene của loại cây này và sau đó xác định gene nào cần có để lọc VOC tối đa”.

Loại bỏ 4 chất độc hại trong nhà

Sau quá trình làm việc 4 năm gần như liên tục, cuối cùng, các kỹ sư Neoplants đã tạo ra được loại cây có thể chuyển hóa 4 chất gây ô nhiễm không khí chính trong nhà, bao gồm formaldehyde và toluene. Hệ thực vật tùy chỉnh này thậm chí có thể hấp thụ một số VOC, như chất gây ung thư benzen có trong khói cháy rừng.

Mặc dù vậy, bước đột phá thực sự lại đến từ việc điều chỉnh các vi sinh vật sống trong rễ cây. Nhóm nghiên cứu đã chèn các gene từ vi khuẩn cực đoan (Extremophile), vốn phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt bằng cách ăn các hóa chất độc hại, vào các vi khuẩn cộng sinh trong rễ cây trầu bà. Điều chỉnh này đã tăng cường khả năng chuyển hóa chất ô nhiễm của cây trầu bà.

Để đảm bảo những cây được chỉnh sửa gene tuân thủ các tiêu chuẩn của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), các kỹ sư đã cẩn thận tránh xử lý các phần của bộ gene giúp tăng cường khả năng sống sót của thực vật trong tự nhiên. Theo ông Patrick Torbey, họ không tạo ra lợi thế chọn lọc cho cây, không khiến nó phát triển nhanh hơn, không làm tăng khả năng kháng thuốc trừ sâu của nó.

Giúp chống biến đổi khí hậu

Một cây giống Neo P1 của Neoplants. (Ảnh: Neoplants)

Hiện tại, giá sản phẩm của Neoplants có giá khá cao. Cây Neo P1 có giá 179 USD (khoảng 4,3 triệu đồng), cao hơn nhiều so với hầu hết các thiết bị gia dụng thông thường (mặc dù ngang bằng với nhiều máy lọc không khí cơ học). Tuy hiện tại công ty chỉ có một loại cây nhưng Neoplants đang tìm cách phát triển nhiều loại cây xanh lọc VOC hơn trong tương lai.

Bên cạnh đó, lãnh đạo Neoplants còn kỳ vọng tiến xa hơn trong kế hoạch tham vọng giúp chống lại biến đổi khí hậu. Mặc dù, thực vật hút carbon dioxide dư thừa từ không khí một cách tự nhiên thông qua quá trình quang hợp, nhưng nhóm nghiên cứu tin rằng có thể đưa quá trình quang hợp trở nên vượt trội với sự trợ giúp của kỹ thuật di truyền.

Các kỹ sư có thể chỉnh sửa thực vật để nó thu và lưu trữ nhiều carbon hơn so với cách tự nhiên. Điều này có thể trở thành một chiến lược quan trọng trong việc giảm thiểu sự khắc nghiệt của khí hậu.

Cập nhật: 06/02/2023 GDTĐ