Biến phế phẩm dứa thành aerogel

Tin hoạt động

20/01/2022

Theo thông tin từ Đại học Đại học quốc gia Singapore (NUS), PGS. TS. Dương Minh Hải, giảng viên khoa Cơ khí của trường đã tìm ra cách tạo ra aerogel từ phế phẩm dứa. Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí khoa học uy tín Environmental Chemical Engineering.

PGS. TS. Dương Minh Hải là người đã gắn bó với các nghiên cứu aerogel trong hơn một thập kỷ. Điểm đặc biệt trong các khám phá khoa học của ông là thay vì sản xuất vật liệu siêu nhẹ này từ các nguyên liệu thông thường, mà thường là có chi phí cao, ông tìm kiếm các giải pháp bền vững cả về tài chính lẫn môi trường.

Theo nhà khoa học gốc Việt, ngay từ khoảng năm 2012, khi Aerogel Community Mỹ (cộng đồng các nhà khoa học nguyên cứu về aerogel) mời ông đến chia sẻ, ông đã nói cần phải có những phương pháp hợp lý về mặt chi phí, với quá trình sản xuất bền vững về môi trường, thì aerogel mới có thể được ứng dụng rộng rãi.

PGS. TS. Dương Minh Hải (đứng giữa) cùng các cộng sự bên cạnh vật liệu aerogel từ lá dứa. Ảnh: NUS.

Không nói suông, trong hơn một thập kỷ qua, PGS. TS. Dương Minh Hải cùng các cộng sự của mình đã tìm kiếm và phát triển thành công nhiều phương pháp tạo aerogel từ những nguyên liệu bỏ đi như: giấy thải, vải vụn, chai nhựa, bã bà phê, lốp xe... và cả những chất thải công nghiệp như tro bay (fly ash).

Ngoài việc sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, điểm nổi bật khác trong các phương pháp tổng hợp aerogel này là sử dụng những phương pháp không gây hại cho môi trường, chi phí thấp mà vẫn đảm bảo các đặc tính của vật liệu. Chẳng hạn, trong nghiên cứu tạo siêu vật liệu từ tro bay, ông sử dụng phương pháp sấy thăng hoa, thay vì sấy ở áp suất khí quyển. Cách này không chỉ hiệu quả về chi phí mà thời gian sản xuất cũng ngắn hơn. Ngoài ra, sấy thăng hoa chỉ đòi hỏi dung môi là nước, do đó loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng dung môi hữu cơ.

Miếng aerogel từ tro bay. Ảnh: NUS.

Đối với nghiên cứu lần này, ông và các đồng nghiệp sử dụng sợi lá dứa (tách từ lá dứa), do đó có thể phân hủy sinh học hoàn toàn. Sau khi xử lý nguyên liệu đầu vào, chúng được trộn với rượu polyvinyl liên kết ngang (PVA) ở nhiệt độ thích hợp để thúc đẩy liên kết ngang giữa sợi dứa với PVA. Quá trình này cần từ 10 - 12 tiếng để sản xuất aerogel từ nguyên liệu thô, nhanh hơn nhiều so với các quy trình tương đương.

“Một tấm aerogel sinh thái rộng khoảng 1m2, có độ dày một centimet, chi phí sản xuất dưới 7 USD và có giá thị trường từ 22 đến 37 USD. Trong khi đó, một tấm cách nhiệt làm từ aerogel thông thường với cùng kích cỡ lâu nay vẫn được bán với giá hơn 220 USD”, PGS. TS. Dương Minh Hải cho biết.

Với những phương pháp tương tự, nhóm nghiên cứu cũng đã sản xuất aerogel sinh thái thành công từ bã mía, bã cà phê, đậu bắp.

Được biết, hiện công nghệ này đang dần được chuyển cho các doanh nghiệp tại nhiều nước, trong đó có Việt Nam. Khi được sản xuất công nghiệp, đây sẽ là một cuộc đại cách mạng về vật liệu siêu nhẹ sinh thái. Đồng thời giải quyết hàng trăm triệu tấn phụ phẩm nông nghiệp bị thải bỏ mỗi năm. Riêng với dứa là 76,4 triệu tấn.

An Nhiên

Tags: