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 1 PGS-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 2 Nhóm 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

Sinh viên Bách khoa chế tạo thiết bị giám sát truyền dịch cho bệnh nhân COVID-19

Sinh viên Bách khoa chế tạo thiết bị giám sát truyền dịch cho bệnh nhân COVID-19

SVVN - Chỉ với chiếc điện thoại thông minh, các y, bác sĩ và người nhà bệnh nhân có thể tự giám sát truyền dịch bằng cách quét mã QR. Đó chính là những ưu điểm nổi bật trong đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng bức xạ hồng ngoại trong cảnh báo sớm truyền dịch y tế” do nhóm sinh viên trường ĐH Bách khoa Hà Nội thực hiện.
Các ứng cử viên vô địch tiếp đà hưng phấn

Các ứng cử viên vô địch tiếp đà hưng phấn

SVVN - Các đội hạt giống tại bảng B và C tiếp tục ra sân trong lượt trận thứ hai vòng bảng UEFA Euro 2020. Đây tiếp tục là một cơ hội nữa để các ứng cử viên vô địch khẳng định sức mạnh và chứng minh tham vọng thực sự ở châu lục.
 Chàng mẫu điển trai 'gây sốt' cộng đồng mạng trong bộ ảnh mới đen trắng

Chàng mẫu điển trai 'gây sốt' cộng đồng mạng trong bộ ảnh mới đen trắng

SVVN - Nguyễn Hoàng Giang có biệt danh là Daniel, sinh năm 2002, hiện sinh sống và học tập tại Vũng Tàu, được mọi người yêu mến không chỉ bởi ngoại hình mà còn bởi sự lạc quan, thân thiện. Thử sức với nghề mẫu ảnh từ năm 17 tuổi, hợp tác với nhiều local brand nổi tiếng, Hoàng Giang còn được biết đến là một KOL, sở hữu hơn 22 nghìn lượt theo dõi trên Facebook. 
 Láng giềng “tay bắt mặt mừng”

Láng giềng “tay bắt mặt mừng”

SVVN - Lượt trận thứ hai UEFA Euro 2020 sẽ bắt đầu bằng những cuộc chạm trán thú vị ở bảng A và B. Những người hàng xóm ở phía Nam và phía Đông Bắc châu Âu sẽ đọ sức, hướng tới một cục diện có lợi trước trận đấu cuối cùng.