Nhóm sinh viên Đại học Bách Khoa Hà Nội đã bước đầu nghiên cứu ra sản phẩm aerogel từ vỏ sầu riêng có khả năng thấm hút dầu khá tốt. Hiện nhóm đang tiếp tục phối hợp với nhóm cơ khí để điều chỉnh thiết bị nghiên cứu chuẩn xác, hiệu quả hơn. 

Các bạn trẻ đến từ Viện Khoa học và công nghệ Môi trường (ĐH Bách Khoa Hà Nội) đã chế tạo thành công vật liệu aerogel từ cellulose của vỏ quả sầu riêng nhằm mục đích thu hồi dầu tràn nhờ vào tính năng kỵ nước và hấp thụ dầu. Tuy nghiên cứu mới chỉ ở quy mô phòng thí nghiệm nhưng cho thấy khả năng hấp thụ dầu khá tốt so với các vật liệu thương mại có sẵn trên thị trường hiện nay. 

Theo đó, nhóm sinh viên gồm Đinh Hoàng Trang Nhung, Vũ Thị Xuân và Ngô Thị Nhung, đã dành nhiều thời gian công sức để nghiên cứu cách tận thu cellulose từ vỏ quả sầu riêng sau khi tình cờ đọc một bài báo về tác dụng thấm hút dầu của vỏ loại quả này. 

Nhóm sinh viên gồm Đinh Hoàng Trang Nhung, Vũ Thị Xuân và Ngô Thị Nhung (từ trái qua).

Ngô Thị Nhung, trưởng nhóm, cho biết hiện nay vật liệu hấp phụ vô cơ và tổng hợp phổ biến như polypropylene thường được sử dụng trong thu hồi dầu loang. Tuy nhiên nhược điểm của chúng là sẽ tạo thành nguồn chất thải thứ cấp khó phân hủy sinh học và giá thành cao. Trong khi đó, vỏ quả sầu riêng chứa đến 60% thành phần là cellulose tự nhiên, là một loại polymer thiên nhiên có nhiều ứng dụng thực tế. Kết hợp với gợi ý từ bài báo đã đọc, nhóm quyết định nghiên cứu phương pháp tận thu cellulose để làm vật liệu hấp thụ dầu có khả năng phân hủy sinh học tốt hơn. 

Theo đó, nhóm đã tiến hành thu gom vỏ sầu riêng, rửa sạch để loại bỏ bụi bẩn và phần thịt còn sót lại. Sau đó tiến hành phơi khô, nghiền thành bột và bổ sung các loại hóa chất để tăng cường khả năng hấp thụ dầu trong dung dịch nước. Vật liệu sau đó được cho thử nghiệm khả năng hấp thụ với hai loại dầu là dầu máy thải và dầu diesel. Kết quả cho thấy khả năng hấp phụ tương đối khả quan. 

Cụ thể, với mỗi gram vật liệu có thể hấp phụ 42 gram dầu thải, hoặc 34 gram dầu diesel. Đặc biệt, vật liệu sau khi hoàn thiện (sau phủ lớp Trimethoxy Methyl Silane - MTMS) có tính kỵ nước và ưa dầu giúp tăng hiệu quả tách dầu khỏi bề mặt nước. Với kết quả như vậy, aerogel từ vỏ sầu riêng có tiềm năng thay thế vật liệu hút dầu thương mại nhưng với khả năng phân hủy sinh học, thân thiện với môi trường hơn. 

Vật liệu viên aerogel của đề tài.

Trưởng nhóm Ngô Thị Nhung cho biết hiện vật liệu được chế tạo ở dạng các viên có kích thước nhỏ để thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nhóm sẽ phát triển nghiên cứu để tạo ra vật liệu ở dạng tấm bản to để thuận tiện sử dụng trong thiết bị tách và thu hồi thực tế. Đồng thời, “nhóm dự định kết hợp với nhóm cơ khí để có góc nhìn sâu hơn về thiết bị”, Ngô Thị Nhung cho biết. 

Theo đó, đại diện nhóm cho biết thiết bị thu hồi vỏ sầu riêng cần được nghiên cứu thêm để cho năng suất lớn hơn. Các thiết bị thử nghiệm tách và thu hồi dầu mới cũng cần được cải tiến để hoạt động chuẩn xác và hiệu quả hơn.  

Theo PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên (Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội) thì nghiên cứu thể hiện những tìm tòi và sáng tạo độc đáo. Vật liệu aerogel đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm khai thác, đặc biệt là tạo aerogel từ các vật liệu phế thải thành vật liệu thân thiện môi trường, từ đó giảm chi phí và khai phá các tiềm năng đa dạng của loại vật liệu này. Từ góc độ nghiên cứu khoa học thì kết quả của nghiên cứu này đã có nhiều tiến bộ so với các nghiên cứu vật liệu trước đó như rơm rạ, bã mía… Tuy nhiên, để tiến tới thương mại hóa, theo PGS. TS Đoàn Thị Thái Yên nghiên cứu cần hoàn thiện thêm. 

Tại Hội nghị hóa học châu Á lần thứ 14, TS. S. Kathiresan (Đại học AIMST, Malaysia) đã công bố nghiên cứu cho thấy bột vỏ sầu riêng sau khi được bổ sung một số chất hóa học có thể sử dụng để loại bỏ dầu trong nước. Từ đó, nhiều nghiên cứu đã được phát triển theo hướng đi này. Giới chuyên gia nhận định loại vật liệu có khả năng cạnh tranh thương mại hiệu quả với các loại sợi tổng hợp như polypropylene và polyurethane đang được sử dụng để làm sạch dầu tràn hiện nay có giá khoảng 100USD/kg. 

Hải Yến