Từ bùn thải giấy đến siêu vật liệu cao cấp và giải thưởng cấp châu Á của nhóm Biomass Lab

SVVN - Hằng ngày, các nhà máy giấy thải ra hàng chục tấn bùn thải được lọc ra từ giấy vụn, bã giấy v..v. Bùn thải chứa đầy tạp chất độc hại được đem đi đổ hoặc chôn lấp gây ra những hệ lụy vô cùng nguy hiểm cho môi trường. Biomass Lab, nhóm nghiên cứu của 5 sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm (trường ĐH Bách Khoa TP.HCM) đã xử lý thành siêu vật liệu bền gấp 16 lần thép. Thành quả đó là giải thưởng Tech Planter khu vực châu Á 2020 cho cả nhóm.

Nhóm Bimass Lab gồm Nguyễn Hoàng Phong, Nguyễn Long Hoàng, Thảo Hiền, Anh Kiệt, Minh Anh thành lập từ trước khi tham gia Tech Planter. Cả 5 người trong nhóm đều là sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm chương trình Chất lượng cao, học hoàn toàn bằng tiếng Anh của trường ĐH Bách Khoa TP.HCM. “Hơn nữa, tụi mình đều giống nhau là thích nghiên cứu và mong muốn tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng cao, thân thiện với môi trường và phù hợp với cuộc sống sinh viên. Vì có nhiều điểm chung, tụi mình dễ dàng gắn kết và hiểu nhau khi cùng học tập nghiên cứu”.

Người có nhiều ảnh hưởng và dẫn dắt cả nhóm đến với đề tài nghiên cứu chính là PGS-TS Nguyễn Đình Quân, giảng viên Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trưởng Phòng thí nghiệm Biomass Lab (ĐH Bách Khoa TP.HCM) và dạy môn Công nghiệp thực phẩm 1 cho cả nhóm. Điều thầy Quân luôn nhắc nhở các sinh viên chính là trách nhiệm bảo vệ môi trường của mỗi người, dù làm bất cứ công việc gì.

Từ bùn thải giấy đến siêu vật liệu cao cấp và giải thưởng cấp châu Á của nhóm Biomass Lab ảnh 1PGS-TS Nguyễn Đình Quân (giữa, hàng đầu) cùng các thành viên nhóm Biomass Lab. Ảnh: BL

“Trong một lần được thầy Quân dẫn đi thực tế ở công ty giấy , thầy Quân giới thiệu cho cả nhóm nghe về bùn giấy. Đó là loại vật liệu cuối cùng của quá trình sản xuất, không thể sử dụng được vào bất cứ việc gì,dễ gây ô nhiễm môi trường,  nhà máy thường phải tốn nhiều chi phí để đem chôn, tiêu hủy”.

Từ thực tế này, PGS-TS Nguyễn Đình Quân và ThS Trần Thị Tường An đã gợi ý và hướng dẫn cho nhóm ý tưởng giải quyết loại bùn thải này thông qua phương pháp thủy phân màng BC để tạo ra Nano cellulose. Loại vật liệu này có nhiều đặc điểm giống thạch dừa

Thực chất, giấy là một loại celllusoe được chế biến từ nhiều loại thực vật như dăm gỗ, bã mía và một số nguyên liệu khác. Sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất và tái chế giấy gây ra nhược điểm là ô nhiễm môi trường, tiêu tốn nhiều năng lượng và hóa chất. Rác thải của ngành công nghiệp giấy chính là bùn thải (bùn cặn cellulose) chứa rất nhiều sợi nhỏ không thể seo giấy . Loại bùn thải này khi phân hủy thường gây mùi hôi thối.

Để thực hiện đề tài này, với sự giúp đỡ của PGS –TS Nguyễn Đình Quân, nhóm liên hệ với nhà máy giấy An Bình để xin bùn thải đem về phòng thí nghiệm của trường nghiên cứu và xử lý. Bùn thải được thủy phân bằng axit loãng, sau đó đưa vi khuẩn Acetobacter xylinum vào dung dịch này để chuyển hóa thành Cellulose vi khuẩn. Đây là thành phẩm quan trọng mà đề tài của cả nhóm tạo được.

Loại cellulose vi khuẩn này có đặc tính vượt trội hơn cellulose thực vật là không chứa các tạp chất như lignin, hemicellulose, đặc biệt là dễ kết thành mảng mỏng và nổi lên trên bề mặt dung dịch rất dễ thu gom. Cellulose vi khuẩn có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Mục tiêu trong đề tài của Biomass Lab là thủy phân Cellulose vi khuẩn thành Nano cellulose (CNC), đây được xem là một loại siêu vật liệu cao cấp nhất hiện nay trên thế giới mà khoa học vật liệu đang có nhiều nghiên cứu ứng dụng.

Từ bùn thải giấy đến siêu vật liệu cao cấp và giải thưởng cấp châu Á của nhóm Biomass Lab ảnh 2Nhóm Biomass Lab thuyết trình về dự án trước ban giám khảo tại Singapore. Ảnh BL

Theo PGS-TS Nguyễn Đình Quân, sự thành công trong đề tài của nhóm sinh viên chính là đã tạo ra lớp màng Cellulose vi khuẩn. Chi phí để thực hiện quá trình này không quá đắt, phù hợp với năng lực của các nhà máy, kể cả nhà máy nhỏ. Tốc độ sinh trưởng của CNC không giới hạn, hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy đây là loại vật liệu đang được ngành khoa học vật liệu thế giới ưu tiên nghiên cứu. Lớp màng CNC có độ bền gấp 8 lần sợi kevla và hơn 16 lần với thép. Khi khi pha hỗn hợp với giấy sẽ cho chất lượng giấy cao cấp. Hoặc có thể dùng CNC để tạo ra vật liệu giả gỗ, da v..v

Dự án của Biomass Lab đã giành giải Nhất tại Bach Khoa Innovation và được chọn tham dự giải Tech Planter châu Á 2020. Long Hoàng kể: “Đây là cuộc thi quy tụ rất nhiều các đội nhóm thí sinh của toàn châu Á. Họ đều là các đơn vị nghiên cứu hoặc có sự hỗ trợ, điều kiện nghiên cứu hiện đại, nhiều kinh nghiệm. Tại Việt Nam, từ hàng ngàn đề tài chỉ chọn ra 2 đề tài tham gia vòng chung khảo tại Singapore. Buổi chung khảo diễn ra trực tuyến và khi cái tên Biomass Lab được xướng lên, cả nhóm vô cùng hạnh phúc. Thật ra ban đầu thầy Quân động viên cả nhóm gửi dự thi để cọ sát và trau dồi chuyên môn là chính. Nhưng cuối cùng nhóm đã thành công khi giành một trong 3 giải Nhất (Grand Winner Tech Planter) của cuộc thi. Chiến thắng này khiến cả nhóm và thầy Quân rất vui nhưng vui nhất là ý nghĩa của dự án được ghi nhận, mở ra một hướng mới cho việc giữ gìn môi trường, cải tạo và xử lý chất thải, tạo ra vật liệu mới. Đây cũng là điều là thầy Quân luôn dặn dò và truyền cảm hứng cho nhóm”.

MỚI - NÓNG

Có thể bạn quan tâm

“Nghề mới cho thế hệ mới” - Định hướng nghề cho tương lai bắt đầu từ đâu?

“Nghề mới cho thế hệ mới” - Định hướng nghề cho tương lai bắt đầu từ đâu?

SVVN - Chương trình lớp 10 triển khai từ năm học 2022 - 2023 đánh dấu sự thay đổi lớn khi học sinh được tự lựa chọn 5 môn học để theo đuổi. Như vậy, ở tuổi mười lăm, các bạn trẻ đã cần nghiêm túc cân nhắc và đưa ra quyết định về hướng phát triển cho tương lai. Cuốn sách hướng nghiệp “Nghề mới cho thế hệ mới” sẽ giúp các em học sinh và phụ huynh định vị sở trường và đam mê, từ đó có định hướng để trau dồi kiến thức và kỹ năng thực tiễn để tiệm cận những ngành nghề “hot” hiện nay trên thị trường lao động.
Tác giả, nhà báo Nguyễn Tuấn Anh.

Tác giả, nhà báo Nguyễn Tuấn Anh: Viết sách là cách đánh bóng hình ảnh cá nhân của tác giả?

SVVN - Cùng trò chuyện với tác giả, nhà báo Nguyễn Tuấn Anh về xu hướng các tác giả trẻ "tay ngang" xuất bản sách ngày càng nhiều hiện nay. Anh Nguyễn Tuấn Anh đang là Trưởng ban Sinh Viên, báo Tiền Phong, chuyên gia tư vấn xuất bản sách nhiều kinh nghiệm, tác giả sách “6 bước tự xuất bản một cuốn sách”.
'Thánh parody' Thiên An: 'Những sản phẩm của mình không theo hướng câu view'

'Thánh parody' Thiên An: 'Những sản phẩm của mình không theo hướng câu view'

SVVN - Sở hữu kênh YouTube với gần 4 triệu subscribers, cán mốc gần 1,5 tỷ lượt xem, Thiên An là một trong những nhà sáng tạo nội dung đạt thành công đáng mong ước. Giữa cuộc 'chạy đua' view, YouTuber này chú trọng hơn những sản phẩm không theo hướng 'giật tít câu view' mà muốn đề cao tính thời sự, những bài học trong sản phẩm của mình.