Xem “sắn Bách khoa” NCKH tái chế bền vững, chung tay xây tương lai xanh

Khởi đầu nghiên cứu tái chế từ 10kg… xương gà

Thường xương động vật, vỏ sò, vỏ hàu nếu tái sử dụng cũng chỉ dùng để làm thức ăn gia súc hay vứt đi, nhưng 3 nữ sinh viên K64, Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Trường Hóa và Khoa học sự sống, Đại học Bách khoa Hà Nội: Nguyễn Thị Ngọc Ánh, Trần Hà My, Vũ Thị Huyền Trang, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Đinh Quang Hưng - đã dày công nghiên cứu để tái chế những rác thải đó để cho ra nguồn cung mới cho y học và các lĩnh vực khác.

Đề tài nghiên cứu mang tên: Nghiên cứu chế tạo Canxi Hydorxyapatit từ xương động vật, vỏ sò và vỏ hàu thải bỏ đã đạt giải Nhất phân ban Khoa học và Môi trường với đề tài nghiên cứu: Canxi hydroxyapatit là một thành phần quan trọng của xương, răng, và có ứng dụng rộng rãi trong y học và các lĩnh vực khác.

3 nữ sinh viên bắt đầu nghiên cứu từ tháng 3/2022. Từ “rác thải”, nhóm sinh viên Bách khoa Hà Nội đã tạo ra Canxi hydroxyapatit với các ứng dụng:

- Ứng dụng tiềm năng trong y học: Canxi hydroxyapatit là một thành phần chính của xương và răng, vì vậy việc chế tạo Canxi hydroxyapatit từ nguồn tài nguyên thải bỏ như xương động vật, vỏ sò và vỏ hàu có tiềm năng lớn trong lĩnh vực y học. Nó có thể được sử dụng để chế tạo các sản phẩm như các mảnh ghép xương, các bề mặt trụ implant và vật liệu khắc phục tổn thương xương.

- Giảm thiểu lượng chất thải: Sử dụng xương động vật, vỏ sò và vỏ hàu thải bỏ làm nguyên liệu cho quá trình chế tạo Canxi hydroxyapatit giúp giảm thiểu lượng chất thải sinh ra từ ngành công nghiệp động vật biển và ngành chế biến thủy hải sản, giúp giảm tác động tiêu cực lên môi trường và tài nguyên tự nhiên.

- Tạo ra nguồn cung cấp mới và bền vững: Việc sử dụng nguồn tài nguyên thải bỏ như xương động vật, vỏ sò và vỏ hàu để chế tạo Canxi hydroxyapatit mở ra một nguồn cung cấp mới và bền vững cho ngành sản xuất vật liệu y tế. giúp giảm phụ thuộc vào nguồn cung cấp truyền thống như canxi từ đá vôi và giúp duy trì sự cân bằng tài nguyên tự nhiên.

- Tiềm năng ứng dụng rộng rãi: Canxi hydroxyapatit là một vật liệu có tính chất sinh học tương thích và khả năng kết hợp với mô tốt. Vì vậy, việc chế tạo Canxi hydroxyapatit từ các nguồn tài nguyên thải bỏ không chỉ có thể ứng dụng trong y học, mà còn trong các lĩnh vực khác như công nghệ sinh học, chế tạo vật liệu, và nhiều ứng dụng khác.

Nhận giải Nhất Hội nghị sinh viên NCKH cấp đại học, 3 cô gái rất vui, biết ơn thầy giáo hướng dẫn đã rất tận tình dìu dắt, chỉ bảo. Những kỷ niệm đáng nhớ trong suốt quá trình nghiên cứu cứ như thước phim quay chậm trong đầu các thành viên lúc đấy: Nhớ những lần thầy trò linh hoạt, vượt khó khăn để phân tích mẫu vì các phương pháp phân tích chưa được phổ biến và không có sẵn; Nhớ chiếc túi xương gà 10kg “siêu to khổng lồ” thầy hướng dẫn mang cho nhóm trong buổi đầu tiên làm thí nghiệm; Nhớ  những ngày đi xin vỏ hàu ở quán ốc hay đi nhặt xương bò ở các quán phở, ngại ngùng cứ ấp a ấp úng mở lời. May sao các chủ quán đều nhiệt tình đồng ý cho “mấy cô sinh viên ham học”…

“Điều chúng em tâm đắc nhất là NCKH của nhóm còn góp sức giảm tác động tiêu cực lên môi trường và tài nguyên tự nhiên, tạo ra các quy trình sản xuất và vật liệu bền vững hơn. Bằng cách tận dụng tài nguyên tự nhiên có sẵn và giảm thiểu lượng chất thải, sinh viên Bách khoa Hà Nội đã đóng góp vào sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.” – 3 “sắn” Bách khoa: Nguyễn Thị Ngọc Ánh, Trần Hà My, Vũ Thị Huyền Trang tự hào chia sẻ.

Nghiên cứu tạo ra vật liệu mới “siêu organnic”

Nhóm nghiên cứu gồm 5 cô gái: Bùi Bích Hảo, Hoàng Phương Mai, Ngô Thị Nhài, Nguyễn Thị Nhật, Nguyễn Thị Thảo - lớp Công nghệ Sợi K64, Viện Dệt May – Da giầy & Thời trang, Trường Vật liệu. Dưới sự hướng dẫn của các thầy cô: PGS. Nguyễn Minh Tuấn và Thạc sỹ Cao Thị Hoài Thủy, nhóm đã thành công trong một nghiên cứu khoa học mang tính liên ngành cao, cho ra một vật liệu mới siêu “organnic” từ xơ chuối. Đề tài nghiên cứu đã đạt giải Nhất cấp đại học tại Hội nghị sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội NCKH năm 2023.
 

Chuối là loại cây có diện tích trồng rất lớn tại Việt Nam, đa số cây chuối sau khi thu hoạch quả thì thân cây chuối được chặt bỏ và phân hủy tự nhiên thành phân bón, một số ít được dùng làm thức ăn chăn nuôi gia súc. Xơ chuối cũng không còn quá xa lạ, xơ chuối thô chủ yếu được dùng làm đồ thủ công mỹ nghệ và cũng có những nghiên cứu về xơ sợi chuối nhưng vẫn chưa được tối ưu, chưa ứng dụng nhiều dẫn tới việc không thể tận dụng hết các phế phẩm từ thân chuối làm gây ra vấn đề ô nhiễm môi trường.

“Chúng em suy nghĩ có thể tạo ra một loại sợi mới từ xơ chuối sử dụng phổ biến như sợi bông - một loại nguyên liệu xanh, bền vững trong ngành dệt may. Đề tài nghiên cứu phát triển công nghệ bông hóa, kéo sợi, dệt vài từ xơ chuối” đã khởi nguồn như vậy” – Hoàng Phương Mai cho biết.

Bắt đầu nghiên cứu từ tháng 7/2022, 5 cô gái tự hào đã vượt qua những thử thách khi thí nghiệm các phương án nấu tách xử lý xơ chuối. Nhóm đã phải thí nghiệm lại rất nhiều lần, gặp vô số thất bại.

Để có được phương án tối ưu, với sự định hướng, hỗ trợ từ thầy cô giáo hướng dẫn, các nữ sinh viên đã tìm hiểu các tài liệu trong và ngoài nước về các quy trình xử lý nấu tách keo xơ chuối, sau đó vận dụng vào điều kiện thực tế các thiết bị, dụng cụ, vật tư thí nghiệm có sẵn tại phòng thí nghiệm của Viện Dệt may – Da giầy & Thời trang, Trường Vật liệu.

Quá trình xử lý nấu tách keo thí nghiệm của nhóm nghiên cứu có ngày kéo dài suốt cả buổi, cả nhóm đều mệt nhưng được thầy Minh Tuấn và cô Hoài Thủy “tung phao cứu sinh” khi động viên và tận tình hướng dẫn, cả nhóm lại tìm đọc tài liệu, phương pháp thí nghiệm và phân tích số liệu thí nghiệm thu được, vừa thêm hiểu về chuyên môn, vừa biết lên kế hoạch cho mỗi công việc khi được giao. “Những lời khuyến khích, chỉ dẫn của thầy cô đã tạo động lực, sự tự tin cho chúng em không ngại khó, ngại khổ, chấp nhận thất bại để rồi tiếp tục cố gắng đạt được kết quả như mong muốn” – Các cô gái chân thành chia sẻ.  

Tại triển lãm Sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội NCKH 2023, 5 cô gái Trường Vật liệu rất tự hào giới thiệu về sản phẩm mang tính liên ngành cao của mình: Vải dệt từ xơ chuối bông hóa. Để hoàn thành đề tài nghiên cứu, cho ra sản phẩm triển lãm, các nữ sinh viên đã học hỏi thêm những kiến thức về Hóa học, có những liên hệ với lĩnh vực Cơ khí… - những kiến thức mới với sinh viên ngành Dệt may. Càng tìm hiểu, các cô gái lại càng thích thú với tính liên ngành khi tham gia NCKH.

“Đó chính là đặc trưng của sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội. Chúng em có cơ hội để học hỏi, thực hành các kiến thức liên ngành, mở ra những ý tưởng nghiên cứu mới trong tương lai” – Bùi Bích Hảo nói.

Những ý tưởng NCKH sắp tới sẽ là: Nghiên cứu quy trình nhuộm vải dệt thoi có sợi dọc là 100% tơ tằm Nm44, sợi ngang là sợi OE chuối/bông 70/30 Nm24 bằng chất liệu màu chiết xuất từ tự nhiên; Nghiên cứu quy trình, thông số công nghệ của thiết bị sử dụng để kéo sợi 100% xơ chuối theo phương pháp nồi – khuyên - cọc; Nghiên cứu quy trình, thông số công nghệ của thiết bị dệt vải không thoi sử dụng 100% xơ chuối. 

Cầm sản phẩm vải dệt xanh mướt màu lá chuối non, khuôn mặt các các nữ sinh viên Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội sáng bừng tự hào, hạnh phúc.