Sinh viên Bách khoa Hà Nội chế tạo vật liệu lọc nước nhiễm xăng dầu

Sáng chế vật liệu aerogel siêu nhẹ lọc nước nhiễm xăng dầu góp phần giảm thiểu các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.

Đây là đề tài nghiên cứu khoa học đạt giải Nhất cấp trường, được lựa chọn là 1 trong 12 đề tài gửi đi dự thi cấp Bộ GD-ĐT của trường ĐH Bách khoa Hà Nội. 

Thành viên nhóm là: Sinh viên Phạm Thế Vinh, Nguyễn Thế Phong, Phạm Thị Hương Giang và Vũ Hữu Hòa.

Vật liệu aerogel, làm từ cellulose siêu nhẹ, là một trong những chất rắn nhẹ nhất thế giới, được tạo ra bằng cách thay thế phần dung môi bên trong bằng không khí.

Nhóm sinh viên lựa chọn loại aerogel thuộc nhóm hữu cơ, được làm từ 3 loại phế phẩm nông nghiệp: rơm rạ, lá dứa và bã mía, để tận dụng nguồn sinh khối nông nghiệp dư thừa rất nhiều tại Việt Nam.

Thành phẩm aerogel của nhóm thể hiện được những đặc tính cao như khối lượng riêng nhỏ (16 - 63 mg/cm3), độ xốp rất cao (96-99%) và độ nổi tốt. Nhờ đó, vật liệu này thể hiện được tính ứng dụng cao trong xử lý nước nhiễm xăng và dầu.

Sản phẩm hiện đang được nhóm tiến hành nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu và xăng, đặc biệt là ở những bến cảng, nơi hay xảy ra sự cố rò rỉ xăng dầu, nước thải từ các kho chứa xăng dầu hoặc nghiêm trọng hơn là để ứng phó nhanh với các sự cố tràn dầu trên biển. 

Vật liệu aerogel có thể dễ dàng sử dụng bằng cách thả lên trên bề mặt nước nhiễm xăng, dầu. Dựa vào những đặc tính của nó, xăng dầu nhanh chóng được hấp phụ bên trong vật liệu và có thể dễ dàng thu lại vật liệu để tách chất ô nhiễm.

Không chỉ vậy, ứng dụng của aerogel cực kì đa dạng và phong phú. Điển hình, aerogel có thể làm chất cách nhiệt trong quần áo, làm bao bì, vật liệu đóng gói, chất hấp phụ xăng- dầu, chất cách nhiệt, cách âm, trong y sinh,…

Ý tưởng nghiên cứu của nhóm được nung nấu khi các bạn được PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên - giáo viên hướng dẫn nhóm - giới thiệu về vật liệu aerogel. 

"Sau khi tìm hiểu sơ qua, nhóm đã bị cuốn hút bởi tính ứng dụng rộng rãi của nó đồng thời có thể tận dụng được nguồn sinh khối nông nghiệp bị thải bỏ một cách lãng phí hiện nay. Điều này đã thôi thúc nhóm bắt đầu lên ý tưởng, tiến hành nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm vật liệu này." - Nhóm sinh viên chia sẻ.

Khi bắt đầu tiến hành việc nghiên cứu, chế tạo, nhóm gặp khó khăn khi phải đưa ra một bộ thông số và quy trình thực hiện tối ưu nhất. Với sự giúp đỡ và góp ý từ PGS. Thái Yên, nhóm đã vạch ra một kế hoạch thực hiện thí nghiệm cụ thể và hoàn thiện sản phẩm.

Trước đó, nhóm có tham gia nghiên cứu và hỗ trợ đề tài "Đèn tảo - sản phẩm giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà" của nhóm sinh viên K60 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường. Sau đó, nhóm đã tiếp tục các thí nghiệm và cải tiến sản phẩm đó cho đến khi chuyển hướng sang nghiên cứu và chế tạo Aerogel. 

Trong tương lai xa, nhóm có định hướng thêm một số hướng nghiên cứu mới như chế tạo vật liệu Nanocellulose để làm vật liệu có tính uốn dẻo với độ bền cao hay là chế tạo Electrospinning - vật liệu dạng màng mỏng, dai để ứng dụng trong y tế.

Nhóm sinh viên khẳng định: "Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, là một bệ phóng rất tốt cho những bạn sinh viên có đam mê về nghiên cứu khoa học nhất là về lĩnh vực môi trường.

Không chỉ được tiếp xúc và làm việc cùng những chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực môi trường, sinh viên Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường còn được tạo những điều kiện thuận lợi nhất để có thể thực hiện những thí nghiệm, nghiên cứu, chế tạo của mình về cả cơ sở vật chất cũng như không gian để làm việc."