Phát minh ra phân tử xà phòng “hoàn hảo” thân thiện với môi trường

Các phân tử xà phòng này còn hoạt động hiệu quả hơn một số loại xà phòng thường trong các điều kiện khó khăn như nước lạnh và nước cứng. Công nghệ đã được Trường Đại học Minnesota cấp sáng chế và được cấp phép cho công ty khởi nghiệp mới Sironix Renewables đặt ở Minnesota.

"Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã tạo ra một phân tử xà phòng từ các sản phẩm tự nhiên như đậu tương, dừa và ngô, có khả năng làm sạch tốt hơn xà phòng thường và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu này sẽ tác động lớn đến ngành công nghiệp sản phẩm tẩy rửa trị giá hàng tỷ USD”, PGS. Paul Dauenhauer, chuyên ngành kỹ thuật hóa học và khoa học vật liệu tại Trường Đại học Minnesota và là đồng tác giả nghiên cứu, nói.

Xà phòng và chất tẩy rửa thông dụng được xem là không thân thiện với môi trường vì được làm từ nhiên liệu hóa thạch. Để trở thành công thức dầu gội đầu, xà phòng rửa tay hoặc nước rửa chén, các loại xà phòng này được trộn lẫn với nhiều hóa chất độc hại, sau đó được đổ xuống cống.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm xúc tiến đổi mới năng lượng đã phát triển một quy trình hóa học mới để kết hợp axit béo từ đậu tương hoặc dừa và đường chiết xuất từ ngô để sản xuất phân tử xà phòng tái tạo gọi là chất hoạt tính Oleo Furan (OSF). OFS hoạt động tốt trong môi trường nước lạnh, môi trường mà xà phòng thông dụng trở nên đục và dính không sử dụng được. Ngoài ra, xà phòng OFS được chứng minh tạo thành các hạt xà phòng (gọi là vi hạt) cần cho các ứng dụng tẩy rửa ở nồng độ thấp, làm giảm đáng kể tác động môi trường đến sông hồ.

Xà phòng OFS tái tạo mới cũng đã được thiết kế để hoạt động trong các điều kiện nước cứng. Ở nhiều nơi trên thế giới, các khoáng chất trong nước liên kết với xà phòng thường và biến đổi chúng thành chất rắn nhờn. Để tránh hiện tượng này, hầu hết mọi loại xà phòng và chất tẩy rửa hiện có đều được bổ sung loại hóa chất gọi là chất càng hóa để giữ lại các khoáng chất này và ngăn chặn chúng tương tác với các phân tử xà phòng. Điều này đã dẫn đến một danh sách dài các thành phần hóa học được bổ sung trong hầu hết các sản phẩm tẩy rửa thông dụng, trong đó có nhiều sản phẩm gây hại cho môi trường.

Xà phòng OFS mới khắc phục hạn chế trong môi trường nước cứng bằng cách sử dụng một nguồn chiết xuất tự nhiên, không liên kết mạnh với các khoáng chất trong nước. Vì vậy, danh sách thành phần của sản phẩm tẩy rửa có thể được đơn giản hóa hơn nhiều.

"Tác động của xà phòng OFS sẽ lớn hơn hiệu quả tẩy rửa của nó. OFS được tạo ra từ các chuỗi cacbon thẳng có nguồn gốc từ đậu tương hoặc dừa nên dễ phân hủy sinh học. Đây thực sự là các phân tử xà phòng hoàn hảo", Kristeen Joseph, nghiên cứu sinh về kỹ thuật hóa học và khoa học vật liệu tại Trường Đại học Minnesota, nói.

Các nhà nghiên cứu còn sử dụng chất xúc tác hạt nano để tối ưu hóa cấu trúc xà phòng mang đến cho nó khả năng tạo bọt và những khả năng khác. Ngoài tính phân hủy sinh học và hiệu quả làm sạch, OSF còn tạo bọt có độ sệt như các chất tẩy rửa thông thường, nghĩa là nó có thể trực tiếp thay thế xà phòng sử dụng trong các thiết bị hiện nay như máy giặt, máy rửa bát và các sản phẩm tiêu dùng.

Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học đến từ Đại học Minnesota, Đại học Delaware, Đại học Massachusetts Amherst, Công ty Sironix Renewables, Trung tâm Phân tích đổi mới năng lượng thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne.

N.P.D-NASATI (Theo Sciencedaily)