12/09/2016
Việt Nam là một trong những nước có sản lượng lúa gạo lớn nhất thế giới, do vậy, sản lượng trấu hàng năm rất lớn. Trước đây, trấu thường được dùng làm chất đốt, thức ăn cho gia súc hoặc đổ trực tiếp ra sông, suối... gây ô nhiễm môi trường. Để tận dụng nguồn nguyên liệu này, nhóm sinh viên thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã nghiên cứu để tạo ra sản phẩm xà phòng đen, không gây hại và thân thiện với môi trường.
Nhóm nhận giải Nhì trong Cuộc thi Bình chọn đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2016
Xà phòng đen được chế tạo bởi than hoạt tính tách ra từ vỏ trấu, dựa trên cơ chế phản ứng xà phòng hóa các loại chất béo, kết hợp chất phụ gia với chất lượng, cũng như mẫu mã không thua kém các sản phẩm xà phòng khác trên thị trường. Đặc biệt, than hoạt tính là vật liệu cấu trúc xốp với khả năng hấp thụ cao nên có tác dụng khử độc tốt… Khác với than tre, hay than gáo dừa, trấu là nguyên liệu thu được từ cây lúa, có vòng đời ngắn mà không cần trồng lâu như tre. Hơn nữa, trong trấu có chứa khoảng 45% SiO2 nên trong quá trình chế tạo than hoạt tính chất lượng cao sẽ có nhiều ưu điểm, vì sau khi tách SiO2, than sẽ có hàm lượng các bon cao và nhiều lỗ xốp, có lợi cho quá trình hoạt tính. Bên cạnh đó, chế tạo than hoạt tính từ trấu không dễ do vỏ trấu mỏng, quá trình cháy sẽ xảy ra nhanh hơn, khó khống chế nên hiệu quả thu hồi than thấp. Mặt khác, vỏ trấu xốp làm cho năng suất chế tạo than không cao.
Để sản xuất xà phòng đen, nhóm sinh viên đã lựa chọn chất béo, tính toán phối liệu nấu xà phòng. Sau đó, tìm các nguyên liệu; làm đồng đều chất béo; chuẩn bị dung dịch NAOH; thực hiện sản phẩm xà phòng hóa nhờ phương pháp khuấy trộn; trộn phụ gia và tinh dầu; tiếp tục xà phòng hóa. Sau 24 giờ khi xà phòng đóng rắn, nhóm sinh viên cho vào khuôn ép tạo hình sản phẩm và đóng gói.
Sản phẩm xà phòng đầu tiên của nhóm
Trong 1 năm nghiên cứu (2015 - 2016), nhóm các bạn trẻ đã sản xuất được những sản phẩm xà phòng đầu tiên. Theo đánh giá của các giáo viên, sản phẩm xà phòng đen mang đến nhiều ưu việt do sản phẩm sử dụng các chất phụ gia lành tính như tinh bột nghệ, bột trà xanh, chiết xuất tía tô, tinh dầu bạc hà, đồng thời, sản phẩm không sử dụng các chất tạo bọt, tạo độ cứng, chất bảo quản. Vì vậy, sản phẩm có khả năng dưỡng ẩm và chống lão hóa da tốt, đặc biệt, vốn đầu tư không lớn, quy trình công nghệ và công thức đã được xây dựng.
Là một nghiên cứu với tính kế thừa và phát triển, nhóm sinh viên được tiếp cận nền tảng lý thuyết vững chắc cũng như quy trình chế tạo than hoạt tính, các phương pháp xác định chất lượng than từ nhóm đề tài trước. Ngoài ra, nhóm cũng nhận được sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Nguyễn Văn Tư (Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội), Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu tạo môi trường để tiến hành thí nghiệm. Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu, nhóm cũng gặp không ít khó khăn do các thiết bị sau thời gian sử dụng đã có hiện tượng hỏng như lò hoạt tính không lên được áp suất, ống dẫn khí bị hở… Đã có lúc cả nhóm gặp căng thẳng vì thời gian báo cáo sắp kết thúc mà sản phẩm vẫn chưa hoàn thành. Nhưng những lúc đó lại là thời gian nhóm thực sự đoàn kết và mọi người đều dành hết thời gian, công sức để hoàn thiện sản phẩm với chất lượng tốt nhất.
Với mục đích truyền tải thông điệp BVMT cũng như tạo nguồn kinh phí nghiên cứu cho sinh viên, nhóm hy vọng sản phẩm sẽ được nhiều người ủng hộ, góp phần thay đổi suy nghĩ của người tiêu dùng về những sản phẩm được làm từ vật dụng tái chế. Đồng thời mong rằng, các bạn sinh viên sẽ đều tham gia vào các đề tài nghiên cứu khoa học. Vì trong thời gian tham gia nghiên cứu, sinh viên không những được học hỏi về kiến thức khoa học, mà còn có cơ hội rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và học hỏi kinh nghiệm từ giáo viên hướng dẫn cũng như các bạn cùng nhóm.
Nhờ những nỗ lực của các thành viên trong nhóm, sản phẩm xà phòng đen được sản xuất từ nguồn phế thải vỏ trấu đã đạt giải Nhì trong Cuộc thi Bình chọn đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2016 do Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tổ chức. Sản phẩm cũng được nhiều lượt bình chọn, đánh giá về tính ứng dụng trong thực tiễn, góp phần BVMT khi tận dụng nguyên liệu phế thải nông nghiệp, mạng lại lợi ích cho xã hội.
Lê Thương
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường số 8/2016)
