Nhà khoa học nữ Bách khoa cùng những ‘trái ngọt’ vì môi trường

Một trong hai gương mặt nhà khoa học nữ được trao giải thưởng Kova 2022 là PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên, Viện Khoa học và Công nghệ môi trường , Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Những nghiên cứu của bà không chỉ mang nhiều giá trị thực tiễn mà còn thúc đẩy môi trường nghiên cứu khoa học sôi nổi trong sinh viên.

Những nghiên cứu vì môi trường

Nghiên cứu “Thiết bị đèn tảo lọc không khí, hấp thụ CO2, giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà” do PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên, Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường , Trường Đại học Bách khoa Hà Nội làm chủ nhiệm và thực hiện cùng KS. Nguyễn Quang Dũng vừa được vinh danh tại Giải thưởng Kova 2022.

Thông qua nghiên cứu này, tình trạng ô nhiễm không khí trong phòng được cải thiện. Thiết bị giúp loại bỏ bụi mịn nhờ lớp màng hepa, làm giảm C02 tích tụ trong phòng và sinh ra oxy nhờ cơ chế quang hợp của vi tảo.

PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên cho biết: “Không khí trong nhà ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Hệ thống này giúp mục tiêu lọc bụi mịn trong nhà, hấp thụ khí CO2 ở trong nhà chung cư hay ở mọi căn phòng khác nhau đều phù hợp”.

PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên cũng cho rằng, ngày nay chúng ta làm việc trong điều kiện ô nhiễm môi trường cao hơn so với trước đây. Những yêu cầu về việc phát triển các sản phẩm đáp ứng nhu cầu xã hội và thân thiện với môi trường luôn được đặt ra trong định hướng nghiên cứu của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường.

“Những vấn đề như: Biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính đang diễn ra khiến chúng tôi luôn phải tìm kiếm các giải pháp ứng phó. Tảo là một trong những giải pháp được chúng tôi thực hiện và ứng dụng hiệu quả”, PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên nói.

Bên cạnh đó, PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên cho biết: “Nguyên liệu thân thiện với môi trường luôn là ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu của tôi cũng như các cộng sự. Chúng tôi ưu tiên các nghiên cứu hướng đến sử dụng rác thải nông nghiệp, ví dụ như: Rơm rạ, bã mía, lá dứa… để chế tạo những vật liệu siêu xốp, siêu nhẹ có khả năng xử lý chất ô nhiễm như tràn dầu, màu thuốc nhuộm trong nước thải, hấp thụ CO2. Đây là những vấn đề quan tâm hiện nay”.

Hiện nay, PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên đang hợp tác với một doanh nghiệp để thương mại hóa các dòng đèn tảo với thương hiệu ALOXY. Trong thiết bị đèn tảo gồm có 3 bộ phận chính gồm: Màng lọc Hepa giúp tách bụi mịn; bộ bơm sục khí giúp hút không khí từ ngoài vào đèn, qua đó loại bỏ khí cacbonic; đèn LED cung cấp ánh sáng cho tảo phát triển.

Bên cạnh dòng đèn tảo để bàn, PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên tiép tục ra các mẫu đèn theo không gian và yêu cầu của khách hàng. Thiết bị với nguồn sáng màu sắc khác nhau được thử nghiệm để tối ưu quá trình phát triển của tảo, giúp cho hiệu suất hấp thụ CO2 tốt nhất, sinh oxy cao nhất và phù hợp theo yêu cầu.

Người dẫn đường trong những nghiên cứu khoa học của sinh viên

Không chỉ có những sản phẩm nghiên cứu khoa học mang tính ứng dụng cao, theo PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên, việc lan toả tinh thần nghiên cứu khoa học tới lớp sinh viên còn quan trọng hơn.

Năm 2020, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên nhóm nghiên cứu của sinh viên Nguyễn Tân Lập và 4 sinh viên khác của Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã đạt nhiều giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học các cấp. Cụ thể: Giải Nhất cấp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, giải Ba sinh viên nghiên cứu khoa học toàn quốc do Bộ GD&ĐT tổ chức và giải Khuyến khích Sáng tạo trẻ Bách khoa với công trình đèn tảo lọc không khí và bụi mịn.

Nhóm sinh viên cùng PGS. TS Đoàn Thị Thái Yên bên sản phẩm đèn tảo trưng bày tại cuộc thi Sáng tạo trẻ Bách Khoa 2019. Ảnh: NVCC.

Để lọc không khí, nhóm nghiên cứu sử dụng vi tảo bản địa do PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên phân lập từ các nguồn nước ao hồ. Trong đó vi tảo Spirulina có nhiều ưu điểm nhất. Loài tảo này không chỉ có lợi cho sức khỏe mà có khả năng lọc không khí gấp nhiều lần cây xanh. Các sinh viên đã tham gia cùng nhóm nghiên cứu do PGS. TS Đoàn Thị Thái Yên chủ trì, lắp ráp, chạy thử nghiệm đèn tảo với thiết kế đèn gồm ba phần chính: Bình chứa tảo, bộ phận chiếu sáng, bộ phận cảm biến bụi PM 2.5 và CO2.

PGS. TS Đoàn Thị Thái Yên đã hướng dẫn nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học tối ưu các thông số vận hành hệ thống, xác định tốc độ sục khí để đạt hiệu suất hấp thụ C02 tốt nhất.

Được biết, ban đầu thiết bị chỉ có chức năng lọc khí nhưng chưa đưa ra số liệu hiển thị ngay cho người dùng. PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên gợi ý phối hợp với nhóm Điện tử – Viễn thông để ứng dụng công nghệ IoT trong số hoá và truyền dẫn dữ liệu đo đạc. Liên kết nghiên cứu này tăng thêm tính năng của sản phẩm nhưng nhóm mất thêm hai tháng để nghiên cứu bổ sung.

Mô hình đèn tảo được giải của nhóm sinh viên này được thiết kế phù hợp đặt trong không gian 25m2, tuy nhiên cũng có thể đặt ở sảnh chung, hoặc khu vực vui chơi ngoài trời. Khi đó, Nguyễn Tân Lập cho biết, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu tuỳ vào mục đích và nhu cầu người dùng, thiết bị có thể được chế tạo với dung tích nhỏ hơn, phù hợp với việc trang trí phòng ở, đồng thời hướng đến cải tiến kiểu dáng giúp tăng tính thẩm mỹ của sản phẩm. Một công ty đã hỗ trợ linh kiện đèn để nhóm tiếp tục các thử nghiệm…

Năm 2021, bốn sinh viên Viện Khoa học Công nghệ Môi trường bao gồm Phạm Thế Vinh, Nguyễn Thế Phong, Phạm Thị Hương Giang và Vũ Hữu Hòa dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên đã thành công chế tạo vật liệu aerogel làm từ cellulose chiết suất từ phế thải nông nghiệp như bã mía, lá dứa… để lọc nước nhiễm xăng dầu góp phần giảm thiểu các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.

Đề tài nghiên cứu khoa học về vật liệu aerogel siêu nhẹ lọc nước nhiễm xăng dầu góp phần giảm thiểu các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái của nhóm sinh viên trên đã đạt giải Nhất cấp trường, được lựa chọn là 1 trong 12 đề tài gửi đi dự thi cấp Bộ GD&ĐT của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm đó.