Ngăn chặn sự lây lan mầm bệnh trong không khí tại trang trại: Máy lọc tĩnh điện mang lại tiềm năng.

Một nghiên cứu mới đánh giá tiềm năng của một biện pháp an ninh sinh học mới nhằm giảm thiểu sự xâm nhập của mầm bệnh qua các hạt khí dung và tối đa hóa khả năng ngăn chặn sự lây lan của virus trong không khí sau khi dịch bùng phát.

Jennifer Shike

Cập nhật ngày 14 tháng 11 năm 2025, lúc 09:01 sáng.

Một nghiên cứu mới cho thấy, thiết bị lọc tĩnh điện (ESP) có hiệu quả trong việc giảm thiểu sự lây lan mầm bệnh trong không khí ở điều kiện trang trại. Montserrat Torremorell, chủ nhiệm khoa và giáo sư Khoa Y học Dân số Thú y tại Đại học Minnesota, đã dẫn đầu nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của ESP trong việc loại bỏ các hạt trong không khí từ các sol khí, bao gồm cả virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (PRRSV).

Nghiên cứu này, được tài trợ bởi Chương trình Nghiên cứu An toàn Sinh học Từ Cai sữa đến Thu hoạch của Trung tâm Thông tin Sức khỏe Lợn, hợp tác với Quỹ Nghiên cứu Thực phẩm và Nông nghiệp và Pork Checkoff, đã chứng minh hiệu quả cao, tương đương hoặc vượt trội hơn một chút so với bộ lọc MERV-16, trong việc loại bỏ các hạt trong không khí và loại bỏ hơn 99% PRRSV.

Theo SHIC, nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá chi tiết khả năng loại bỏ các hạt trong không khí của hệ thống ESP. Khi so sánh với MERV-16, loại lọc hiệu quả cao trong môi trường được kiểm soát, nguyên mẫu ESP đạt được hiệu suất tương đương hoặc cao hơn nhờ phương pháp tĩnh điện phi cơ học.

“Những kết quả này cho thấy tiềm năng chuyển đổi sang các công nghệ hiệu quả cao mà không gây ra hiện tượng giảm áp suất nhanh và gánh nặng thay thế như khi sử dụng hệ thống lọc không khí cơ học”, các nhà nghiên cứu cho biết.

Thiết lập

Một thiết bị lọc tĩnh điện (ESP) có bán sẵn trên thị trường đã được sử dụng và thử nghiệm khả năng thu gom các hạt trong không khí trong đường hầm gió ASHRAE 52.2 tại Khoa Cơ khí, Đại học Minnesota. Không chỉ đánh giá hiệu quả thu gom hạt trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát, ESP còn được sử dụng để xác nhận sự phân bố kích thước hạt.

SHIC cho biết các phép đo phân bố kích thước được thực hiện bằng cách sử dụng Máy quét hạt di động theo kích thước và Máy quét hạt quang học, bao phủ phạm vi kích thước hạt từ 10 nm đến 10 µm.

“Sau khi hoàn tất quá trình kiểm tra đặc tính của ESP trong phòng thí nghiệm, ESP đã được lắp đặt trong chuồng nuôi bò từ giai đoạn cai sữa đến khi xuất chuồng,” các nhà nghiên cứu cho biết. “Chuồng được thông gió cơ học và sử dụng hệ thống lọc không khí ở các cửa hút gió, được đặt trên gác mái. Để đánh giá hiệu suất của ESP, dàn lọc trong một trong các hộp thông gió đã được thay thế bằng hệ thống ESP.”

Để đánh giá hiệu suất của ESP trong việc thu giữ virus ngoài thực địa, PRRSV đã được phun thành dạng khí dung và đưa vào cửa hút của ESP. Hai thử nghiệm đã được thực hiện ở nhiệt độ 59 °F với độ ẩm tương đối 47%. Tốc độ luồng khí được duy trì ở mức 1200 cfm. Sau khi thu thập, các mẫu được phân tích để xác định virus còn sống bằng phương pháp chuẩn độ và RNA virus bằng xét nghiệm PCR, theo nghiên cứu.

Nó hoạt động như thế nào?

Với hiệu suất thu gom trên 99% đối với các hạt có kích thước lớn hơn 1 µm, hệ thống ESP được đánh giá là rất hiệu quả. Đối với các hạt có kích thước nhỏ hơn 1 µm, hiệu suất thu gom thay đổi theo nhiệt độ, thường cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn.

Đánh giá tính khả thi tại trang trại khi sử dụng hệ thống lọc tĩnh điện (ESP) trong điều kiện thực địa bao gồm so sánh chi phí mua, lắp đặt và vận hành thiết bị so với hệ thống lọc không khí. Các yếu tố khác cần xem xét bao gồm tính bền vững trong vận hành cũng như việc bảo trì và duy trì thiết bị, các nhà nghiên cứu cho biết. Hệ thống ESP hoạt động bằng cách tích điện và thu gom các hạt bụi lên các tấm điện cực và cần được làm sạch thường xuyên để duy trì hiệu quả.

Phân tích kinh tế, bao gồm các giả định về chi phí mua sắm, lắp đặt, vận hành, bảo trì và thay thế cho hệ thống ESP và hệ thống lọc, kết luận rằng hệ thống ESP có giá trị hiện tại ròng cao hơn 299.553 đô la trong vòng 15 năm, dẫn đến chi phí tăng thêm khoảng 0,25 đô la cho mỗi con lợn cai sữa, so với hệ thống lọc không khí.

"Mô hình tính toán chi phí này dựa trên các giả định về công nghệ hiện tại," nghiên cứu cho biết. "Những tiến bộ kỹ thuật trong tương lai có thể làm cho mô hình này khả thi hơn về mặt kinh tế."

Khả năng mở rộng quy mô của hệ thống lọc tĩnh điện (ESP) để sử dụng trong nông trại đòi hỏi phải chuyển công nghệ từ các thiết bị thí điểm hoặc quy mô phòng thí nghiệm sang các hệ thống có khả năng xử lý lượng không khí lớn cần thiết cho các trang trại thương mại quy mô lớn. Các chuyên gia cho rằng điều này cần các giải pháp kỹ thuật mạnh mẽ để duy trì hiệu suất cao của ESP trong khi hoạt động liên tục dưới sự biến đổi của thời tiết và khí hậu thực tế.

“Nhìn chung, hệ thống lọc tĩnh điện (ESP) được thử nghiệm trong nghiên cứu này rất hiệu quả trong việc loại bỏ các hạt trong không khí với hiệu suất thu gom tương đương và nhỉnh hơn một chút so với bộ lọc MERV-16,” SHIC báo cáo. “Con đường thương mại hóa và sử dụng rộng rãi hơn hệ thống ESP phụ thuộc vào việc giải quyết thành công các thách thức phức tạp về hậu cần và kỹ thuật liên quan đến khả năng mở rộng, tích hợp thiết kế, bảo trì dài hạn và hiệu quả chi phí cho người sản xuất. Cần có thêm nghiên cứu thương mại để tối ưu hóa hoàn toàn thiết kế ESP và các quy trình bảo trì cho các ứng dụng thực tiễn nhằm cải thiện an toàn sinh học trong các trang trại chăn nuôi lợn thương mại.”

Võ Văn Sự dịch từ: Jennifer Shike. Updated November 14, 2025 09:01 AM. Stop Airborne Spread of Pathogens on the Farm: Electrostatic Precipitator Offers Potential. https://www.porkbusiness.com/news/hog-production/stop-airborne-spread-pathogens-farm-electrostatic-precipitator-offers-potenti