Số 31 (4293) Thứ Năm (3/8/2023) 17 CHUYỆN ĐỜI ừ phụ phẩm nông nghiệp bỏ đi như rơm rạ, bã mía, xơ dừa…, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Lê Thị Kim Phụng đã tạo nên Aerogel siêu nhẹ, ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực. Biến phụ phẩm bỏ đi… thành có giá trị kinh tế lớn MAI LOAN để chế tạo vỏ áo cách nhiệt (thermal jacket) trong ngành thực phẩm hoặc thời trang may mặc. Kết quả thử nghiệm cho thấy lớp vỏ áo được làm Aerogel có khả năng giữ được nước nóng trên 40 đô C trong 2,5 giờ và nước đá dưới 0 đô C trong 6 giờ liên tục. Đặc biệt, vỏ áo này chỉ có trọng lượng vỏn vẹn 190 g, nhẹ gấp 7 lần so với các bình giữ nhiệt chân không hiện nay. Ngoài ra, nhờ đặc tính rỗng xốp, vật liệu còn sở hữu khả năng cách âm rất tốt. Không chỉ dừng lại ở đối tượng sợi lá dứa, nhóm nghiên cứu tiếp tục triển khai tổng hợp cellulose Aerogel từ bã mía và rơm rạ. Với bã mía, Aerogel có khối lượng siêu nhẹ, độ dẫn nhiệt cực thấp, có tính uốn dẻo và đàn hồi tốt, cho phạm vi ứng dụng đa dạng. Điều đặc biệt là nhưng đặc tính này của vật liệu ổn định được trong hơn 2 tháng ở điều kiện bình thường. Ước mơ vươn tầm thế giới PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng chia sẻ, đến thời điểm này, việc tái tạo Aerogel siêu nhẹ, có được những ứng dụng hiệu quả từ phụ phẩm nông nghiệp bỏ đi là bước rất thành công của dự án “Phát triển kỹ thuật sản xuất vật liệu tính năng cao Aerogel composite từ phụ phẩm nông nghiệp”. Dự án đã được Quỹ Đổi mới Sáng tạo VINIF tài trợ 5 tỷ đồng với mục tiêu đưa công nghệ này từ nghiên cứu ở phòng thí nghiệm đến quy mô pilot và tiến đến quy mô công nghiệp, nhằm sản xuất các tấm Aerogel từ phụ phẩm tro trấu, sợi cellulose cho ứng dụng cách nhiệt, bao bì bảo quản thực phẩm. Trong tương lai, nhóm có mong muốn tạo ra sản phẩm tái tạo từ phụ phẩm ngành nông nghiệp nhưng có giá trị kỹ thuật cao vào thị trường quốc tế, cạnh tranh với nhưng sản phẩm cùng chất lượng đên từ các nước. Để hiện thực hóa điều này, nhóm nghiên cứu hợp tác với doanh nghiệp. Trong đó, doanh nghiệp đóng vai trò đánh giá và kiểm chứng tính thực tiễn, cũng như hiệu quả kinh tế của nghiên cứu. “Dây chuyền tổng hợp dự kiến sản xuất các cuộn Aerogel có kích thước 60 x 90 cm với năng suất 100.000 m2/năm. Để mang đến sự an tâm cho khách hàng khi tiếp cận loại vật liệu mới, các tấm Aerogel được đo đạc và đánh giá theo tiêu chuẩn ASTM cho ứng dụng cách nhiệt và bao bì bảo quản thực phẩm”, PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng chia sẻ. Aerogel được biết đến là loại vật liệu nhẹ nhất thế giới, có tính năng cao, được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực. Với dự án “Phát triển kỹ thuật sản xuất vật liệu tính năng cao Aerogel composite từ phụ phẩm nông nghiệp”, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Lê Thị Kim Phụng co thê tạo ra sản phẩm có giá trị kinh tế lớn từ những thứ bỏ đi. Trăn trở về nền nông nghiệp bền vững Theo PGS.TS Lê Thị Kim Phụng, Khoa Kỹ thuật Hóa học (Trường Đại học Bách khoa, Đai hoc Quôc gia TP HCM), Việt Nam là nước đang phát triển, có thế mạnh về nông nghiệp. Cùng sản lượng dồi dào, các loại phụ phẩm trong quá trình chế biến và trồng trọt đang phát sinh với số lượng lớn và chiếm thành phần chủ yếu trong chất thải rắn nông nghiệp. Ước tính cứ 1 tấn thóc thải ra 1 tấn rơm rạ, trong đó lượng trấu chiếm 0,2 tấn. Sản xuất 100 kg ngô hạt thì để lại 250 kg thân ngô. Bã mía, sau khi ép cây lấy dịch, chiếm đến 29% khối lượng cây mía. Một số phụ phẩm được sử dụng cho nhiên liệu, thức ăn gia súc hoặc phân bón. Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng này chưa lớn và giá trị đem lại chưa cao, vẫn còn nhiều phế phụ phẩm được đốt hoặc vứt bỏ tại đồng ruộng, gây ô nhiễm môi trường. Xử lý chất thải rắn nói chung, phụ phẩm ngành nông nghiệp nói riêng, luôn là vấn đề nhức nhối suốt thập kỷ qua của Việt Nam. Là nhà khoa học có ký ức tuổi thơ gắn bó với ruộng đồng, người nông dân, PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng trăn trở việc làm sao “trả lại cho thiên nhiên những gì thuộc về thiên nhiên” một cách khoa học. “Với mục tiêu hướng đến nông nghiệp bền vững, gia tăng giá trị cho các sản phẩm trồng trọt, nhóm nghiên cứu đã tái tạo Aerogel siêu nhẹ từ những thứ phụ phẩm nông nghiệp bỏ đi”, ba Phụng chia sẻ. Tái tạo vật liệu tiên tiến từ thứ “bỏ đi” Tiền Giang vốn là “thủ phủ” của dứa, với diện tích trồng cây nay lớn nhất vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Dứa là một trong những loại cây có tỷ lệ chất thải nông nghiệp cao nhất thế giới. Cứ 1 kg dứa được thu hoạch, có 3 kg chất thải từ dứa được tạo ra. Lượng rác thải khổng lồ từ vỏ và lá dứa không được xử lý sẽ tạo thành chất độc hại, ảnh hưởng nghiêm trọng môi trường. Nhóm của PGS.TS Lê Thị Kim Phụng đã tiếp cận nguồn nguyên liệu này để chế tạo ra sản phẩm có giá trị như bromelain từ lá và vỏ dứa, xơ sợi dứa và gần đây là tổng hợp thành công vật liệu tái tạo Aerogel siêu nhẹ từ sợi lá dứa. Công nghệ được nhóm phát triển hướng đến tiêu chí ít sử dụng dung môi độc hại với môi trường, nhằm hạ thấp chi phí sản xuất. Tuy nhiên, sản phẩm vẫn giữ các tính chất đặc trưng của Aerogel như siêu nhẹ (khối lượng riêng cực thấp từ 13 đến 33 mg/cm3) và cấu trúc rỗng xốp với độ rỗng lên đến 99%. Đặc biệt, vật liệu Aerogel từ sợi lá dứa thể hiện độ bền uốn dẻo rất tốt, khác với nhưng loại Aerogel từ silica truyền thống vốn rất dễ bị bể vụn. Với những đặc tính đó, loại vật liệu tái tạo này có ứng dụng tiềm năng ở nhưng mảng môi trường, xây dựng và bảo quản thực phẩm, đặc biệt là xử lý sự cố dầu tràn. “Kết quả nghiên cứu công bố quốc Tháng 1 vừa qua, PGS.TS Lê Thị Kim Phụng là nhà khoa học nữ duy nhất ơ châu Á nhận Giải thưởng Sáng tạo xuất sắc nhất của Quỹ Toàn cầu Hitachi năm 2022 với công trình “Advanced Bio-based Aerogels from Agricultural Waste for Water Treatment - Chế tạo vật liệu tiên tiến Aerogel từ chất thải nông nghiệp để xử lý nước”. Theo thống kê của Aerogel Market, đến năm 2022, thị trường Aerogel toàn cầu đạt 786,5 triệu USD, tốc độ tăng trưởng mạnh. Trong nhưng ứng dụng nổi bật của Aerogel siêu nhẹ, tính cách nhiệt tốt được nhiều nhà đầu tư quan tâm khi chúng có khả năng thay thế vật liệu cách nhiệt hiện có trên thị trường như bông khoáng, bông thủy tinh, xốp polyethylene, hay vải amiang. Đây sẽ là loại vật liệu đầy tiềm năng thúc đẩy nền kinh tế nước nhà đi lên vượt bậc và sánh ngang với các cường quốc với thương hiệu Việt Nam. PGS.TS LÊ THỊ KIM PHỤNG: T tế cho thấy, tiềm năng xử lý sự cố dầu tran với khả năng hấp phụ cực đại lên đến 40 g dầu/g Aerogel chỉ trong 1 phút, nhiều gấp 2 lần so với các tấm hấp phụ polypropylene và polyurethane thương mại”, PGS.TS Lê Thị Kim Phụng cho hay. Ngoài ra, theo nư tiên si, với khả năng cách nhiệt tốt, độ dẫn nhiệt siêu thấp và khả năng làm việc lên đến 200 đô C, Aerogel có tiềm năng PGS.TS Lê Thị Kim Phụng tr nh bày về Dự án “Phát triển kỹ thuật sản xuất vật liệu tính năng cao Aerogel composite từ phụ phẩm nông nghiệp” tại hội thảo do ViniF tổ chức. PGS.TS Lê Thị Kim Phụng là nhà khoa học nữ duy nhất ơ châu Á nhận Giải thưởng Sáng tạo xuất sắc nhất của Quỹ Toàn cầu Hitachi năm 2022 PGS.TS Lê Thị Kim Phụng và nhóm nghiên cứu. ẢNH: NVCC.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTYzNTY5OA==