MỞ ĐẦU Dầu khí là ngành công nghiệp mũi nhọn, mang lại nguồn lợi to lớn cho nền kinh tế của nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Tuy nhiên, trên thực tế, sản lượng dầu thu được từ khai thác sơ cấp (tự phun bằng chính năng lượng tự nhiên của vỉa) chỉ chiếm phần rất nhỏ tổng lượng dầu khai thác. Nguyên nhân là do độ nhớt, sức căng bề mặt làm cho tính thấm và linh động của dầu mỏ thấp, dẫn đến sản lượng dầu khai thác chưa cao. Do đó, việc khai thác dầu thứ cấp (bơm ép nước biển hay nén khí vào giếng khoan để duy trì áp suất vỉa) nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi dầu đang được ứng dụng rộng rãi.
Các nghiên cứu trước đây cho thấy, vi khuẩn khử sulfate (KSF) là một trong những nhóm vi khuẩn xuất hiện phổ biển trong nước biển. Khi nước biển được sử dụng để bơm ép vào lòng vỉa, các vi sinh vật (VSV) gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển tạo thành các màng biofilm gây bít nhét vỉa, làm giảm khả năng tiếp nhận nước bơm ép. Vi khuẩn KSF sinh ra khí H2S không chỉ là tác nhân gây ăn mòn, phá hỏng hệ thống đường ống, làm tắc các thiết bị khoan và bơm ép nước mà còn làm thối dầu, gây khó khăn cho việc tách nước từ dầu và làm giảm chất lượng dầu dẫn đến cản trở việc thu hồi dầu. Hơn nữa, khí H2S còn gây độc hại trực tiếp tới con người và sinh vật sống.
Do đó, bên cạnh việc tìm kiếm các giải pháp để nâng cao hiệu suất khai thác dầu, các công ty dầu khí trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang tăng cường các biện pháp diệt vi khuẩn KSF, nhóm vi khuẩn gây tác hại nghiêm trọng đến quá trình khai thác, vận chuyển cũng như lưu trữ dầu làm giảm chất lượng và giá trị thương mại của dầu. Hàng năm, nhu cầu sử dụng chất diệt khuẩn trong ngành khai thác dầu khí là rất lớn. Đối với các đơn vị khai thác trong nước, chỉ tính riêng tại Liên doanh dầu khí Việt-Nga (Vietsovpetro) mỗi năm sử dụng hàng trăm tấn chất diệt khuẩn cho nước bơm ép. Các chất diệt khuẩn được sử dụng để ức chế vi 2 khuẩn nói chung và vi khuẩn KSF nói riêng thường được tổng hợp từ các hợp chất hóa học như chloride, glutaraldehyde, isothiazolones, formaldehyde và các muối amoni bậc bốn.
Các hợp chất này rất độc hại đối với con người và hệ sinh thái, gây ức chế sự sinh trưởng và trao đổi chất của sinh vật sống. Vì vậy, việc tìm kiếm các “chất diệt khuẩn xanh” (green biocides) có nguồn gốc từ VSV hiệu quả và thân thiện với môi trường đang thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới. Trong công nghiệp dầu khí, người ta thường sử dụng các chất hoạt động bề mặt sinh học (CHĐBMSH) từ VSV có khả năng phân hủy dầu để nâng cao hiệu suất thu hồi dầu tam cấp thay cho các chất hoạt động bề mặt hóa học đắt tiền, độc hại với môi trường sống và con người. Một ứng dụng tiềm năng nữa của CHĐBMSH sinh tổng hợp từ VSV phải kể đến là khả năng kháng khuẩn.
Trên thế giới, đã có các công trình công bố về khả năng kháng khuẩn của CHĐBMSH sinh tổng hợp từ vi khuẩn (Bacillus subtilis, B. licheniformis,…), nấm men (Candida albicans, C. bombicola,…), hay xạ khuẩn (Streptomyces lunalinharesii…). Các CHĐBMSH này đã được ứng dụng trong y dược và công nghiệp thực phẩm, có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, đồng thời ức chế ngăn chặn sự kết dính và tạo màng sinh học của các nhóm vi khuẩn gây hại (E.
coli, Staphylococcus aureus…).