Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá

Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
Mới đây, tờ Straitstimes đưa tin, sau ba năm nghiên cứu, các nhà khoa học tại Đại học Quốc gia Singapore (NUS) do PGS gốc Việt Dương Minh Hải dẫn đầu đã tìm ra phương pháp biến lá dứa thành aerogel phân hủy sinh học để xử lý nước thải và bảo quản thực phẩm.
 Nghiên cứu này của PGS Dương Minh Hải xuất phát chính từ nhu cầu trong nước, khi anh biết vùng thủ phủ của dứa ở Tân Phước, Tiền Giang, nơi chọn dứa làm cây chủ lực nhưng chưa biết phải làm cách nào để xử lý chất thải chiếm đến 70% cây dứa.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành chất vật liệu aerogel vô giá -0

Dứa rất giàu vitamin, enzym và chất chống oxy hóa, được coi là một trong những loại trái cây quan trọng nhất trên thế giới. Quả dứa hiếm khoảng 20% ​​sản lượng trái cây nhiệt đới của thế giới, với hơn 25 triệu tấn được thu hoạch mỗi năm.

Tuy nhiên, việc thu hoạch loại trái cây thơm ngon và tốt cho sức khỏe này dẫn đến hàng tấn chất thải vỏ và lá dứa. Lượng rác thải này thường bị để thối rữa hoặc đốt, thải ra các hóa chất độc hại và khí nhà kính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.

Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
Hình ảnh PGS Dương Minh Hải và nhóm nghiên cứu của NUS đang tìm cách chế biến aerogel sinh học từ lá dứa. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS.  
Tiền Giang hiện là địa phương có diện tích trồng dứa lớn nhất vùng đồng bằng sông Cửu Long với diện tích gần 16.000 ha, tập trung chủ yếu ở Tân Phước. Người dân trồng dứa ở đây đang được các nhà khoa học tại ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh hỗ trợ để nâng cao chuỗi giá trị về dứa bằng cách chuyển đổi giống cây trồng tăng năng suất cho cây dứa, tận dụng phế phụ phẩm dứa vỏ dứa sản xuất enzyme bromelain, thức ăn cho gia súc. Lá dứa đang được nhóm hướng dẫn bà con ủ làm phân bón, tuy nhiên với cách này, hiệu quả của lá dứa chưa cao.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa vô dụng thành chất vật liệu aerogel vô giá -0
Cánh đồng dứa rộng bạt ngàn ở Tân Phước, Tiền Giang.

PGS Lê Kim Phụng, ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh cho biết: “Chúng tôi đã liên hệ với anh Dương Minh Hải vì biết anh ấy từng nghiên cứu để biến nhiều loại chất thải khác nhau như giấy, vải, nhựa và cao su thành vật liệu aerogel và may mắn là người đồng nghiệp cũ của chúng tôi đã nhận lời”. (Trước khi sang giảng dạy và nghiên cứu tại NUS, PGS Dương Minh Hải cũng từng là giảng viên của ĐH Bách khoa TP Hồ Chí Minh).

Trong chương trình hợp tác, PGS Hải đã hỗ trợ cho hai nghiên cứu viên từ Việt Nam sang Singapore để tham gia nhóm nghiên cứu, từ đó, hướng nghiên cứu về sản phẩm aerogel từ phế phụ phẩm nông nghiệp cũng được triển khai mạnh ở Việt Nam để tận dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp vốn là thế mạnh của đồng bằng sông Cửu Long.

Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải -0
Ngày 8-9, PGS Dương Minh Hải công bố nghiên cứu mới của NUS nhằm giảm chất thải từ lá dứa trong chương trình trực tiếp trên kênh TV Channel News Asia (CNA).
 Về điều này, PGS Dương Hải Minh, người đứng đầu nhóm nghiên cứu gồm chín nhà khoa học thuộc ngành Cơ khí của Khoa Công nghệ Đại học NUS chia sẻ: "Cứ thu hoạch 1 kg dứa thì có 3 kg chất thải từ dứa được tạo ra, đây là một trong những loại cây có tỷ lệ chất thải nông nghiệp cao nhất trên thế giới. Vì vậy, chúng tôi quyết định tìm hiểu cách sử dụng chất thải từ dứa để sản xuất aerogel".
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
 Nghiên cứu biến lá dứa thành vật liệu aerogel sinh học do PGS Dương Minh Hải (bên trái) dẫn đầu. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS.  
Và ba năm qua, PGS Dương Minh Hải đã hợp tác cùng các đồng nghiệp tại Việt Nam nghĩ ra một phương pháp đơn giản và chi phí thấp, sử dụng sợi lá dứa để tạo ra các aerogel siêu nhẹ, có thể phân hủy sinh học. Khi được phủ bằng các hóa chất cụ thể, những aerogel phân hủy sinh học này có thể được sử dụng để giữ trái cây và rau quả trong thời gian dài hơn, đồng thời loại bỏ các kim loại độc hại khỏi nước thải trong nhiều ứng dụng khác.
Các aerogel sinh học này có thể được tái sử dụng, tiếp tục giảm thiểu chất thải và cải thiện tính bền vững. Chúng cũng có thể được thải ra môi trường một cách an toàn mà không gây ô nhiễm.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành chất vật liệu aerogel vô giá -0
 Aerogel là vật liệu nhẹ và xốp thường được làm bằng silicon, được sử dụng làm chất hấp thụ dầu và trong các ứng dụng cách nhiệt. Nhưng quá trình sản xuất vật liệu này thải ra một lượng carbon dioxide độc ​​hại vào bầu khí quyển.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
 Các sợi từ lá dứa được chế biến thành vật liệu aerogel sinh học có giá trị cao.
 Để giảm thiểu chất thải và thúc đẩy tính bền vững của môi trường, các nhà nghiên cứu do PGS Dương Minh Hải dẫn đầu đã tận dụng các loại chất thải khác nhau như giấy, vải, nhựa và cao su, để chế biến thành các vật liệu aerogel đa chức năng. Kể từ đó, họ đã nhận được giấy phép sở hữu trí tuệ cho công nghệ này.
 Kể từ khi mạo hiểm nghiên cứu chất thải thực phẩm nông nghiệp vào năm 2016, các nhà nghiên cứu do PGS Dương Minh Hải dẫn đầu cũng đã khám phá việc sử dụng các sản phẩm phụ khác như bã mía và bã cà phê để tạo ra aerogel sinh học có thể tái sử dụng, hiện đang trong quá trình thương mại hóa.
Theo PGS Dương Minh Hải, aerogel sinh học rất dễ sản xuất, vì thế có chi phí sản xuất thấp. Để làm ra một tấm aerogel sinh học có diện tích 1 m2 và dày 1 cm chỉ cần chưa đến 10 đô la Singapore. Khi được tung ra thị trường, một tấm aerogel có cùng kích thước có thể được bán với giá từ 30 đến 50 đô la Singapore.
  • Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải - 0
  • Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải - 1
  • Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải - 2

Các bước để chế tạo aerogel sinh học từ lá dứa. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS.

 Quá trình chế tạo thay đổi tùy theo loại nguyên liệu thô được sử dụng. Các bước quan trọng để chế tạo aerogel sinh học từ lá dứa là: cắt nhỏ lá, trộn với nước và một lượng nhỏ hóa chất không độc hại, khuấy, làm già, đông lạnh và đông khô. Trung bình, mất khoảng 12 giờ để sản xuất aerogel từ nguyên liệu thô, tốc độ này nhanh hơn khoảng 18 lần so với phương pháp thông thường được sử dụng để sản xuất aerogel thương mại.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành chất vật liệu aerogel vô giá -0

 Để thực hiện chức năng bảo quản thực phẩm, aerogel sinh học được cho thêm bột than hoạt tính để chúng có thể hấp thụ hiệu quả khí ethylene vốn được gọi là “hormone làm chín trái cây”, kích thích quá trình chín của trái cây và rau quả. Khí ethylene có nhiều ở các loại trái cây và rau có vi khuẩn cao - chẳng hạn như chuối, xoài, đu đủ, khoai tây và cà chua, khiến các loại hoa quả này tiếp tục chín đáng kể sau khi thu hoạch.

Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải -0
Aerogel sinh học từ lá dứa có thể bảo quản hoa quả không chín sớm trong 14 ngày. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS.
Giáo sư Phan Thiện Nhân, thành viên cao cấp của nhóm nghiên cứu, giải thích: “Một lượng lớn nông sản tươi bị loại bỏ do không có đầy đủ cơ sở vật chất để bảo quản và chế biến sau thu hoạch, cũng như hệ thống vận chuyển không hiệu quả hoặc bị gián đoạn. Do đó, việc sử dụng aerogel sinh học từ lá dứa có thể giảm lượng hoa quả hư hỏng và tiến tới giảm thiểu chất thải”.
 “Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, aerogel sinh học được biến đổi bằng than hoạt tính có thể trì hoãn quá trình thối rữa của nông sản ít nhất 14 ngày. Aerogel sinh học được cải tiến có thể hấp thụ ethylene gấp sáu lần so với chất hấp thụ ethylene kali pemanganat thương mại. Đây cũng là phương pháp an toàn hơn so với việc sử dụng các chất oxy hóa mạnh thông thường và hiệu quả hơn so với việc phun hóa chất không độc hại để bảo quản thực phẩm”, GS Phan-Thiện Nhân cho biết. 
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa vô dụng thành chất vật liệu aerogel vô giá -0
Aerogel sinh học được làm từ sợi lá dứa có tính chất cơ học mạnh hơn và chúng thích hợp để sử dụng trong xử lý nước thải. Khi được phủ một chất hóa học diethylenediamine (DETA), aerogel sinh học có thể loại bỏ các ion niken trong nước thải công nghiệp nhiều hơn gấp bốn lần so với các phương pháp thông thường sử dụng đất sét có nguồn gốc tự nhiên và hay vật liệu graphene pha tạp tổng hợp. Các lớp phủ hóa học khác nhau có thể được sử dụng để cho phép aerogel sinh học hút được các loại kim loại nặng khác nhau từ nước thải.
Biến lá dứa vô dụng thành chất bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải -0
Chế tạo aerogel sinh học từ lá dứa chỉ mất 12 tiếng. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS.
 PGS Dương Minh Hải cho biết: “Do có độ xốp cao, aerogel sinh học có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các ion kim loại, ngay cả trong dung dịch loãng có lượng ion kim loại thấp. Quá trình xử lý đơn giản, rẻ hơn và không tạo ra chất thải thứ cấp. Aerogel sinh học cũng có thể dễ dàng khử hấp thụ các ion kim loại và được tái sử dụng nhiều lần, giúp giảm chi phí hơn nữa”.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành chất vật liệu aerogel vô giá -0

 Nhóm gồm chín thành viên từ NUS đã nộp bằng sáng chế cho việc sản xuất vật liệu aerogel sinh học làm từ sợi lá dứa để bảo quản thực phẩm và xử lý nước thải. Nhóm cũng đang có kế hoạch làm việc với một đối tác trong ngành để mở rộng quy mô và thương mại hóa công nghệ này.

Dựa trên kết quả đầy hứa hẹn, các nhà khoa học hiện đang xem xét mở rộng nghiên cứu của họ trong một số lĩnh vực chính.

Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
PGS Dương Minh Hải và nhóm nhà khoa học đã biến lá dứa thành aerogel phân hủy sinh học. Ảnh: NUS. 
 Thứ nhất, họ đang xác định các lớp phủ hóa học khác nhau để chế tạo các aerogel sinh học có khả năng hấp phụ cao và chọn lọc các ion kim loại nặng khác nhau.
 Thứ hai, các nhà nghiên cứu đang tìm cách thu hồi hiệu quả các kim loại nặng từ aerogel sinh học sau khi xử lý nước thải, bên cạnh việc tái sử dụng aerogel sinh học.
 Cuối cùng, nhóm đang tiến hành các nghiên cứu để phát triển các kỹ thuật không dệt tiên tiến, tiết kiệm chi phí để sản xuất aerogel sinh học liên tục dưới dạng cuộn với chiều dài không giới hạn. Các kỹ thuật không dệt không cần đến bất kỳ dung môi nào và có thể sản xuất aerogel sinh học nhanh hơn, sử dụng ít năng lượng hơn và thiết bị rẻ hơn. Điều này sẽ làm giảm đáng kể chi phí sản xuất của aerogel sinh học.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa thành vật liệu aerogel vô giá -0
Từ lá dứa tưởng như là rác bỏ đi, nhóm các nhà nghiên cứu do PGS Dương Minh Hải, nhà khoa học Singapore gốc Việt đã tìm cách mang lại giá trị tối đa. Ảnh cắt từ clip, nguồn: NUS. 
 Thực hiện: THẢO LÊ. Xuất bản ngày 20-9-2020.
Nhà khoa học gốc Việt biến lá dứa vô dụng thành chất vật liệu aerogel vô giá -0

Có thể bạn quan tâm

Chiêu trò "mổ trai, lấy ngọc" đã khiến rất nhiều người bị rơi vào "cạm bẫy" lừa đảo với số tiền lớn.

Cảnh báo chiêu trò lừa đảo mua trai ngọc, bán lãi tiền tỷ

Thời gian gần đây, trên Facebook liên tục xuất hiện các tài khoản livestream mời chào mua trai ngọc với cam kết mua lại giá cao. Dù là chiêu trò mới, hình thức này đã giăng bẫy hàng nghìn nạn nhân, khiến số tiền bị chiếm đoạt lên tới hàng chục tỷ đồng.

Đại học Bách khoa Hà Nội: Tiên phong đào tạo nguồn nhân lực chiến lược và sáng tạo công nghệ

Đại học Bách khoa Hà Nội: Tiên phong đào tạo nguồn nhân lực chiến lược và sáng tạo công nghệ

Giáo sư, Tiến sĩ Lê Anh Tuấn, Giám đốc Đại học Bách khoa Hà Nội trao đổi cùng phóng viên Báo Nhân Dân về những giải pháp đột phá nhằm phát triển năng lực nghiên cứu, thu hút nhân tài, thúc đẩy đổi mới sáng tạo và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, góp phần nâng cao năng lực tự chủ công nghệ quốc gia.

Hình ảnh tại Hội nghị trao quyết định cho hai Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam. (Ảnh: THU TRANG)

Công bố quyết định của Ban Bí thư về công tác cán bộ tại Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam

Ngày 30/10, tại Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam tổ chức Hội nghị công bố quyết định của Ban Bí thư về công tác cán bộ. Theo đó, đồng chí Nguyễn Đức Minh và đồng chí Tạ Minh Tuấn được bổ nhiệm giữ chức vụ Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam (trực thuộc Ban Chấp hành Trung ương Đảng)

Lãnh đạo thành phố Đồng Nai, Bộ Khoa học và Công nghệ cùng các đại biểu thực hiện nghi thức khai mạc DigiFest Đồng Nai 2026. (Ảnh: THIÊN VƯƠNG)

Đồng Nai tìm giải pháp thúc đẩy động lực tăng trưởng mới

Với chủ đề “Chuyển đổi số và đổi mới sáng tạo: Từ chủ trương đến thực chất-Kiến tạo động lực tăng trưởng mới cho thành phố Đồng Nai”, ngày 31/10, Ủy ban nhân dân thành phố Đồng Nai phối hợp với Bộ Khoa học và Công nghệ khai mạc Tuần lễ khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số năm 2026 (DigiFest Đồng Nai 2026).

Tọa đàm tại Diễn đàn “Tương lai khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia 2026”. (Ảnh: SATI)

Kết nối công nghệ và hệ sinh thái đổi mới sáng tạo

Để đổi mới sáng tạo có giá trị thực tiễn, Việt Nam cần thúc đẩy kết nối giữa nghiên cứu, công nghệ, doanh nghiệp và thị trường. Trong đó, cần phát huy vai trò trung tâm của doanh nghiệp trong thương mại hóa kết quả nghiên cứu, đồng thời phát triển hạ tầng số, dữ liệu để các nguồn lực được kết nối và sử dụng hiệu quả.

Thứ trưởng Khoa học và Công nghệ Phạm Đức Long phát biểu tại Hội nghị ASEAN về 5G lần thứ 7. (Ảnh: Bộ Khoa học và Công nghệ)

Khai thác hiệu quả 5G, chuẩn bị nền tảng cho 6G

Hạ tầng 5G đang được mở rộng tại nhiều nước ASEAN. Việc đưa mạng lưới vào phục vụ sản xuất, dịch vụ, tạo lợi ích cụ thể cho người dân và doanh nghiệp là bước tiếp theo cần được chú trọng, cùng với chuẩn bị nhân lực, công nghệ và chính sách cho 6G.

Phiên thảo luận cấp cao số 2 trong khuôn khổ Hội nghị Bộ trưởng quốc tế về điện hạt nhân năm 2026. (Ảnh: LAN ANH)

Chia sẻ kinh nghiệm của Việt Nam về xây dựng hệ thống pháp quy hạt nhân hiệu quả

Trong khuôn khổ Hội nghị Bộ trưởng quốc tế về điện hạt nhân năm 2026 tại Hàn Quốc, lãnh đạo Cục An toàn bức xạ và hạt nhân chia sẻ kinh nghiệm của Việt Nam trong xây dựng hệ thống pháp quy hạt nhân, nhấn mạnh yêu cầu hoàn thiện khuôn khổ pháp luật, phát triển năng lực chuyên môn và tăng cường phối hợp giữa các cơ quan liên quan.

World Data Summit là chuỗi hội nghị quốc tế về dữ liệu, phân tích dữ liệu và ứng dụng công nghệ, được GIA Global Group tổ chức, hằng năm từ năm 2018, nhằm tạo diễn đàn kết nối các chuyên gia và nhà quản lý trong lĩnh vực dữ liệu, phân tích và trí tuệ nhân tạo...

Ứng dụng AI để nâng cao năng suất và tạo dư địa tăng trưởng cho doanh nghiệp nhỏ và vừa

Chia sẻ tại World Data Summit APAC 2026, bà Phạm Thị Thu Hằng, Giám đốc 5S Media đã giới thiệu cách tiếp cận 5-RE Growth Cycle từ kinh nghiệm thực tiễn tại đơn vị, với mong muốn cung cấp một gợi ý thực hành để các doanh nghiệp nhỏ và vừa có thể từng bước ứng dụng công nghệ phù hợp với nguồn lực và nhu cầu của mình.

Đoàn công tác Cục An toàn bức xạ và hạt nhân dự Hội nghị Bộ trưởng Quốc tế về Điện hạt nhân năm 2026. (Ảnh: LAN ANH)

Việt Nam thúc đẩy hợp tác quốc tế, nâng cao năng lực pháp quy hạt nhân

Trong khuôn khổ Hội nghị Bộ trưởng Quốc tế về Điện hạt nhân năm 2026, đoàn công tác Cục An toàn bức xạ và hạt nhân (Bộ Khoa học và Công nghệ) đã trao đổi kinh nghiệm xây dựng hệ thống pháp quy, thúc đẩy hợp tác quốc tế nhằm nâng cao năng lực bảo đảm an toàn, an ninh hạt nhân, phục vụ chương trình điện hạt nhân của Việt Nam.

Đoàn đại biểu hai Viện chụp ảnh lưu niệm. (Ảnh: VHL)

Tọa đàm khoa học “Xây dựng chủ nghĩa xã hội công nghệ số trong kỷ nguyên mới”

Trong khuôn khổ chuyến thăm và làm việc của Đoàn đại biểu Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam (Viện Hàn lâm) đến Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa, ngày 28/10 vừa qua, tại Viện Khoa học xã hội tỉnh Quảng Đông, thành phố Quảng Châu đã diễn ra buổi Tọa đàm khoa học “Xây dựng chủ nghĩa xã hội công nghệ số trong kỷ nguyên mới”.