Công Nghệ Ion Plasma Là Gì? Tìm Hiểu Hiệu Quả Lọc

Với tình trạng ô nhiễm không khí ngày càng nghiêm trọng tại nhiều đô thị, nhu cầu cải thiện chất lượng không khí trong nhà tăng cao hơn bao giờ hết. Một trong những công nghệ đang được phổ biến là Plasma-ion. Vậy công nghệ plasma là gì? Có thể diệt vi khuẩn, virus và các chất gây ô nhiễm được không. Bài viết dưới đây Airdog sẽ phân tích rõ cơ chế, tiềm năng và những hạn chế của công nghệ này.

Công nghệ Ion Plasma là gì?

Công nghệ Ion Plasma (hay Plasmacluster Ion) tạo ra ion dương H⁺ và ion âm O₂⁻ từ nước và oxy trong không khí qua phóng điện plasma, giúp tạo ra ion dương và âm có khả năng phản ứng với một số vi sinh vật và hợp chất hữu cơ. Các phản ứng này có thể làm bất hoạt vi khuẩn, virus trong điều kiện thử nghiệm.

Cấu tạo công nghệ phát ion

Khi không khí được ion hóa bởi điện áp cao, các phân tử khí tách thành ion dương, ion âm và electron, tạo thành trường plasma chứa mật độ ion lớn.

Theo tài liệu kỹ thuật Plasmacluster của Sharp Corporation (High-Density Plasmacluster Ions — Technology Overview, bộ tài liệu PCI), các ion H⁺ và O₂⁻ được tạo ra trong quá trình phóng điện plasma có thể kết hợp để tạo thành gốc hydroxyl (–OH). Gốc –OH có tính oxy hoá mạnh, có khả năng phá vỡ màng tế bào hoặc vỏ protein của vi sinh vật. Sau khi phản ứng, gốc –OH liên kết với hydro để trở thành phân tử nước (H₂O), giúp bất hoạt tác nhân gây hại.

Lưu ý: Các thử nghiệm thường được thực hiện trong môi trường kiểm soát (ví dụ trong hộp kín), nên hiệu quả trong không gian thực tế có thể khác.

Công nghệ plasma-ion có thể hỗ trợ làm giảm một số tác nhân gây ô nhiễm trong không khí. Tuy nhiên hiệu quả phụ thuộc môi trường thực tế, tốc độ gió, kích thước phòng và thời gian tiếp xúc.

So sánh Ion Plasma với Ion âm/dương thông thường

Nhiều người thường nhầm lẫn giữa plasma ion và các thiết bị phát sinh ion âm/dương thông thường. Dưới đây là sự khác biệt quan trọng:

Như vậy, Ion Plasma là một trong những công nghệ có khả năng tạo mật độ ion hóa cao và được kiểm soát để đảm bảo an toàn.

Cơ chế tạo Ion của công nghệ Plasma

Để hiểu rõ tại sao công nghệ phát ion lại hiệu quả, chúng ta cần tìm hiểu cơ chế tạo ion dương và ion âm.

Cơ chế diệt khuẩn và làm sạch

Ion có thể làm các hạt bụi mang điện tích, giúp tăng khả năng kết tụ. Tuy nhiên, để loại bỏ thực sự, vẫn cần hệ thống lọc vật lý như HEPA.

Nhờ cơ chế này, Ionizer là thiết bị tạo và phát tán ion vào không khí để hỗ trợ xử lý một số tác nhân ô nhiễm.

Cách Ion Plasma tiêu diệt virus, vi khuẩn, nấm mốc và khử mùi hôi

Virus và vi khuẩn đều có cấu trúc protein và màng tế bào nhạy cảm với phản ứng oxy hóa. Các plasma ion với năng lượng cao sẽ:

• Phá vỡ liên kết protein bề mặt của virus, làm mất khả năng xâm nhập tế bào
• Tấn công màng tế bào vi khuẩn, gây vỡ và tiêu diệt chúng
• Một số nghiên cứu của nhà sản xuất công bố khả năng bất hoạt vi khuẩn/virus với tỷ lệ cao trong không gian thử nghiệm. Cần lưu ý rằng kết quả này thường không phản ánh trực tiếp môi trường sống thực tế

Nguồn: Sharp Corp. & Japan Institute of Public Health – Virus Inactivation Test, 2018

Diệt nấm mốc: Nấm mốc thường phát triển trong môi trường ẩm ướt, phát tán bào tử gây dị ứng và bệnh hô hấp. Ion plasma oxy hóa mạnh mẽ các bào tử nấm, ngăn chặn sự sinh sôi và loại bỏ mùi ẩm mốc.

Khử mùi hôi: Mùi hôi trong không khí thường do các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), amoniac, hydro sulfide… công nghệ plasma-ion có thể giảm một phần các VOC tùy vào loại hợp chất và thời gian tiếp xúc.

Nguồn: Environmental Science & Technology – Plasma VOC Decomposition Study, 2015

Ứng dụng đa dạng của Ion Plasma

Công nghệ plasma không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị gia dụng và công nghiệp, mang lại giá trị thiết thực cho cuộc sống.

Thiết bị lọc không khí

Đây là ứng dụng nổi bật và phổ biến nhất của công nghệ plasma-ion. Máy lọc không khí sử dụng màng lọc HEPA với trường plasma-ion để:

• Việc loại bỏ bụi mịn đạt hiệu quả cao nhất khi kết hợp Ion Plasma + màng lọc HEPA (vốn đã lọc 99,97% bụi 0.3µm) U.S. Environmental Protection Agency (EPA)

Nguồn: EPA – What is a HEPA Filter?, 2023

• Có thể bất hoạt vi khuẩn, virus trong điều kiện thử nghiệm kiểm soát.
• Khử mùi thuốc lá, thú cưng, nấu ăn: Có thể hỗ trợ giảm mùi nhờ phản ứng oxy hóa.

Máy làm sạch không khí với công nghệ phát ion có thể hữu ích trong việc giảm một số tác nhân gây kích ứng. Người mắc bệnh hô hấp cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng.

Các ứng dụng khác công nghệ plasma-ion đã tích hợp

Ngoài thiết bị lọc không khí, công nghệ plasma còn được tích hợp vào nhiều thiết bị gia dụng và y tế:

• Máy lọc nước công nghệ Ion Plasma: Đang được ứng dụng trong xử lý nước công nghiệp và đang được nghiên cứu phát triển, chưa phổ biến trong máy lọc nước gia đình.
• Máy lạnh & tủ lạnh Ion Plasma: Diệt khuẩn, nấm mốc, khử mùi hôi, bảo quản thực phẩm lâu và giữ không khí trong lành.
• Máy giặt Ion Plasma: Khử khuẩn quần áo mà không cần nhiệt độ cao, loại bỏ mùi hôi từ mồ hôi, khói, an toàn cho làn da nhạy cảm.
• Ứng dụng trong Y tế: Khử trùng dụng cụ y tế, lọc không khí phòng bệnh, điều trị vết thương và đang được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và chưa được áp dụng lâm sàng rộng rãi.

Lưu ý: mỗi thương hiệu sử dụng tên công nghệ khác nhau (Panasonic: nanoe/nanoe X, LG: Plasma Ionizer, Sharp: Plasmacluster), nhưng đều thuộc nhóm công nghệ ion hóa plasma.

Như vậy, công nghệ phát ion không chỉ giới hạn trong việc lọc không khí mà còn mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong đời sống và y học, hứa hẹn những đột phá quan trọng trong tương lai.

Lợi ích của công nghệ Plasma-Ion

Sau khi tìm hiểu về cơ chế và ứng dụng, chúng ta cùng điểm qua những lợi ích cụ thể mà công nghệ plasma mang lại.

Lọc sạch không khí

Plasma ion có thể hỗ trợ giảm một số tác nhân như bụi mịn, allergen và VOCs, hiệu quả phụ thuộc mật độ ion và thiết kế thiết bị.

Nhờ đó, người sử dụng có thể tận hưởng không khí trong lành như ở thiên nhiên ngay trong chính ngôi nhà của mình.

Diệt khuẩn hiệu quả

Không chỉ lọc không khí, công nghệ này còn chủ động tiêu diệt:

• Tỷ lệ hiệu quả dựa trên điều kiện thử nghiệm, không đại diện cho toàn bộ môi trường sử dụng.
• Nấm mốc: Ngăn ngừa dị ứng và bệnh hô hấp
• Một số thử nghiệm ghi nhận hiệu quả trong thời gian ngắn, nhưng phụ thuộc môi trường và nồng độ ion.

Đây là điểm vượt trội so với các hệ thống lọc không khí truyền thống chỉ có thể chặn nhưng không tiêu diệt mầm bệnh.

Ngoài ra khi sử dụng công nghệ Ion Plasma còn có lợi ích khác như :

• Tiêu thụ điện thấp (20-50W),
• Bản cực ion rửa tái sử dụng, nhưng cần thay HEPA 1-2 năm/lần.
• Tuổi thọ máy có thể lên đến 5-10 năm, tiết kiệm dài hạn nếu bảo dưỡng tốt.

Mặc dù công nghệ này mang lại nhiều ưu điểm, nhưng cũng có một số hạn chế cần lưu ý: hiệu quả giảm khi phòng quá lớn, cần vệ sinh bản cực thường xuyên, chi phí đầu tư cao hơn 30–50%, hạn chế với khí độc như CO, SO₂ và cần thời gian để đạt hiệu quả.

Công nghệ TPA và khả năng giảm chi phí thay màng lọc

Công nghệ TPA (Two-Pole Active) là công nghệ ion hóa tĩnh điện riêng, tương tự nhưng mạnh hơn Plasmacluster nhờ điện áp cao. Một số model máy sử dụng công nghệ TPA (như Airdog X5D, X8D) đã nằm trong danh sách “Certified Air Cleaning Devices” của CARB, tức đáp ứng giới hạn ozone < 0.050 ppm theo quy định.

Khám phá ngay: So sánh công nghệ TPA và Ozone để hiểu rõ hơn về mức độ an toàn.

TPA tạo ra trường ion plasma mạnh mẽ với hai cực điện hoạt động liên tục:

• Không cần thay màng lọc: bản cực thu bụi có thể rửa và tái sử dụng, giúp giảm chi phí thay thế so với bộ lọc dùng một lần. Tuy nhiên, người dùng vẫn cần vệ sinh định kỳ để duy trì hiệu quả.
• Hiệu suất lọc không suy giảm: Màng HEPA thường bị tắc nghẽn theo thời gian, trong khi TPA duy trì hiệu suất ổn định suốt vòng đời sử dụng.
• Tiêu thụ điện thấp: Chỉ khoảng 20-50W, tiết kiệm hơn 50% so với máy lọc HEPA truyền thống.
• Tuổi thọ cao: Thiết bị có thể hoạt động 10-15 năm nếu được bảo dưỡng đúng cách.

Đây là lý do công nghệ TPA là một trong những lựa chọn được quan tâm khi người dùng muốn giảm chi phí thay màng lọc không khí.

Câu hỏi thường gặp về công nghệ Ion Plasma

Công nghệ Ion hóa Plasma có sinh ra ozone gây hại không?

Nhiều nhà sản xuất công bố rằng công nghệ plasma ion hiện đại được thiết bị thiết kế để kiểm soát lượng ozone rất thấp. Ví dụ, Plasmacluster cho rằng không tạo ozone ở mức gây hại.

Máy lọc không khí Ion Plasma có tốn kém chi phí bảo trì không?

Chi phí bảo trì có thể thấp hơn nếu thiết bị sử dụng bản cực thu bụi tái dùng. Tuy nhiên, vẫn cần vệ sinh thường xuyên và tùy dòng máy vẫn có linh kiện phải thay.

Giải pháp lọc khí bằng plasma là một trong nhiều phương pháp hỗ trợ cải thiện chất lượng không khí trong nhà. Dù có nhiều tiềm năng, hiệu quả thực tế phụ thuộc vào thiết kế máy, cấu trúc phòng và điều kiện sử dụng. Người dùng nên cân nhắc kết hợp thêm màng lọc HEPA và thông gió tự nhiên để đạt hiệu quả tốt hơn. Liên hệ với Airdog để được tư vấn thêm về các dòng máy lọc không khí phù hợp với từng nhu cầu sử dụng của gia đình, văn phòng,… ngay hôm nay nhé!