Thầy trò trường đại học Bách Khoa "biến" bùn giấy thành vật liệu siêu bền

Thầy trò Đại học Bách khoa tận dụng bùn thải của nhà máy giấy để làm vật liệu sinh học bền gấp 16 lần thép, đạt giải nhất Tech Planter châu Á.

Giải thưởng Tech Planter châu Á 2020 được trao cho nhóm nghiên cứu do PGS TS Nguyễn Đình Quân, Trưởng phòng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học và Biomass (Khoa Kỹ thuật Hóa học, Đại học Bách khoa TP HCM) làm chủ nhiệm hồi đầu tháng 12.

Hiện ông Quân cùng 9 học trò nghiên cứu hoàn thiện công trình, chuẩn bị mang vào ứng dụng tại các nhà máy.

Thầy trò trường đại học Bách Khoa biến bùn giấy thành vật liệu siêu bền
PGS Nguyễn Đình Quân tại Phòng thí nghiệm Nhiên liệu sinh học và Biomass, Đại học Bách khoa TP HCM. (Ảnh: Mạnh Tùng).

Loading...

Năm ngoái, trong lần làm việc với nhà máy giấy ở quận Thủ Đức, PGS Quân thấy nơi này thải ra hàng chục tấn bùn giấy mỗi ngày. Chất thải hôi nồng nặc gồm phụ gia, phần bột giấy có sợi quá nhỏ và yếu không đảm bảo để "xeo" thành giấy tốt. Nhà máy phải tốn chi phí đem chôn hoặc vắt nước, đốt trong lò xử lý, vẫn có thể gây ô nhiễm môi trường.

Tuy nhiên, ông Quân nhận ra đây chính là nguồn cellulose đã tiền xử lý, loại bỏ lignin của quá trình sản xuất giấy. Cellulose bùn giấy được thủy phân dễ dàng bằng acid loãng. Cũng môi trường đó, sản phẩm đường thủy phân được vi khuẩn acetobacter xilynum chuyển hóa trở lại thành cellulose vi khuẩn.

Cellulose vi khuẩn khá tinh khiết, chúng hình thành dạng các màng dày nổi lên trên hỗn hợp. Lớp màng này rất dễ để "thu hoạch", đem vào xử lý, ứng dụng vào nhiều lĩnh vực sản xuất.

Lớp màng này đem trộn với giấy thu được giấy mịn và cứng hơn hoặc có thể dùng làm đồ giả da, giả gỗ. Vật liệu sinh học nanocrystal cellulose (CNC) thu được trong quá trình trên có độ bền gấp 8 lần sợi kevla, 16 lần thép. "Tốc độ sinh trưởng của lớp màng gần như không có hạn. Chi phí cho quá trình này không đáng kể", ông Quân cho biết.

Thầy trò trường đại học Bách Khoa biến bùn giấy thành vật liệu siêu bền
Sơ đồ quy trình chuyển hoá bùn giấy (paper sludge waste)
thành lớp màng CNC của nhóm nghiên cứu. (Ảnh: Mạnh Tùng.)

Từ đầu năm đến nay, dự án liên tiếp đạt giải tại cuộc thi nghiên cứu khoa học của Văn phòng Đào tạo quốc tế (Đại học Bách khoa TP HCM), cuộc thi khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Bach Khoa Innovation, Tech Planter Việt Nam.

Tuy nhiên, giải Tech Planter châu Á 2020 là bất ngờ lớn với nhóm, bởi 12 đội ở vòng chung kết chọn từ hàng trăm trường đại học, công ty khởi nghiệp rất tài năng. Nhân sự các nhóm hùng hậu, nhiều giáo sư với công trình được công bố trên các tạp chí uy tín nhất thế giới, thiết bị nghiên cứu hiện đại. Đề tài của họ công phu, có tính ứng dụng cao.

Đội Naturel Kiss của Đại học Kỹ thuật Malaysia (UTM) với dự án dược mỹ phẩm Rosselle gọi vốn một triệu USD. Đội Cytomed của Singapore do GS Peter Choo (người từng học và làm việc với giáo sư người Nhật đạt giải Nobel về tế bào gốc) dẫn đầu, giới thiệu công nghệ tế bào gốc tiêu diệt tế bào ung thư.

"Chúng tôi không có gì khác hơn là hàng công nghệ Hai Lúa, mang đi thi với mong muốn được cọ xát. Nhưng khi được công bố đồng hạng nhất với hai đội khác, cả nhóm vỡ òa sung sướng", PGS Quân chia sẻ.

Thầy trò trường đại học Bách Khoa biến bùn giấy thành vật liệu siêu bền
Nhóm sinh viên kiểm tra lớp màng CNC được tạo ra từ bùn giấy trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: Mạnh Tùng).

Trưởng nhóm sinh viên Nguyễn Long Hoàng (năm 3 ngành Công nghệ thực phẩm) cho biết, khó khăn lớn nhất của các em khi tham gia nghiên cứu là thời gian trùng vào giai đoạn Covid-19 bùng phát hồi đầu năm. "Nhóm nghiên cứu mới thành lập, kỹ thuật của dự án này cũng rất khó khăn, đòi hỏi phải tìm tòi, nghiên cứu và thử nghiệm nhiều lần", Hoàng kể.

Bạn cùng lớp với Hoàng, Nguyễn Hoàng Phong nói rằng dự án đã giúp nhóm trưởng thành hơn từ kỹ năng đọc hiểu tài liệu, tìm cách xoay xở với khó khăn, thiếu thốn trong quá trình nghiên cứu khoa học. Nhóm sẽ nghiên cứu tiếp để tìm giải pháp tốt nhất giải quyết vấn đề môi trường.

Tech Planter châu Á là sự kiện do tổ chức phi chính phủ Leave a Nest, Nhật Bản tổ chức hàng năm. Cuộc thi có quy mô lớn nhằm thúc đẩy, phát triển các dự án về khoa học, công nghệ. Các đội tham gia thường nghiên cứu sâu về robot, trí tuệ nhân tạo, công nghệ sinh học, y tế, thực phẩm, nông nghiệp...

Loading...
TIN CŨ HƠN
Công nghệ nano giữ cá ngừ tươi hơn 1 tháng

Công nghệ nano giữ cá ngừ tươi hơn 1 tháng

Bọt khí nano nitơ nhỏ 100 nm thấm sâu vào thân cá, ngăn chặn quá trình oxy hóa chất béo giúp cá ngừ tươi lâu hơn trong môi trường nước biển lạnh tuần hoàn.

Đăng ngày: 08/12/2020
Thay vì xả lên trời, nhà sáng chế Việt

Thay vì xả lên trời, nhà sáng chế Việt "gập" ống khói lò thiêu xuống đất

Hệ thống dẫn khói bụi từ lò thiêu không thải ra môi trường và hệ thống dập bụi khói bằng mương tuần hoàn bên ngoài lò là một trong 4 công trình được nhận giải thưởng tại Techfest 2020.

Đăng ngày: 03/12/2020
Chip vi lỏng phát hiện tế bào ung thư phổi trong 30 phút

Chip vi lỏng phát hiện tế bào ung thư phổi trong 30 phút

Thiết bị được nhóm nghiên cứu Việt Nam chế tạo chỉ cần lượng mẫu kích thước microliter có thể phát hiện tế bào ung thư phổi cho độ chính xác cao.

Đăng ngày: 03/12/2020
Cách thoát khỏi cát lún

Cách thoát khỏi cát lún

Cát lún không phải là địa ngục như các bộ phim Hollywood vẫn mô tả, đánh lừa nạn nhân bằng vẻ hiền hoà rồi nuốt chửng họ.

Đăng ngày: 02/12/2020
Một phần ba trọng lượng của máy giặt cửa ngang là bê tông

Một phần ba trọng lượng của máy giặt cửa ngang là bê tông

Mỗi máy giặt cửa ngang có cân nặng từ 65 đến 75kg sẽ có khoảng 25kg là bê tông đúc nguyên khối.

Đăng ngày: 01/12/2020
Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện

Công nghệ xử lý bùn thải tạo khí sinh học phát điện

Nhóm nghiên cứu Việt Nam đã làm chủ công nghệ xử lý bùn thải để tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ và khí biogas có công suất phát điện 20 kW.

Đăng ngày: 23/11/2020
Sáng kiến nhận giải thưởng an ninh lương thực triệu đô

Sáng kiến nhận giải thưởng an ninh lương thực triệu đô

Lưới đánh cá phát sáng, mì sợi tảo và cây trồng nước mặn nằm trong số các dự án chia sẻ giải an ninh lương thực triệu đô của UAE.

Đăng ngày: 21/11/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News