Cuộc chinh phục của 3 nữ sinh Việt

Công trình nghiên cứu đã giành được giải tư trong tổng số 3.650 đề tài đến từ 70 nước tại cuộc thi nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung học (I-SWEEEP) được tổ chức tại Mỹ cuối tháng 4 vừa qua.

Công trình là nỗ lực và đam mê của các em, hy vọng có thể đóng góp được một phần công sức cho xã hội. Với nghiên cứu này, nguồn điện 1 chiều các em dùng cho q uá trình điện phân chỉ dưới 3 V và số tiền cần để xử lý cho 1.000 m3 nước thải chỉ có 55 USD, tức là chưa đến 2 triệu đồng. Con số này đã gây nhiều bất ngờ cho ban giám khảo cuộc thi. Cô Nguyễn Ngọc Khánh Vân

Tuy học ở các trường khác nhau nhưng có chung niềm đam mê hóa học, Thái Hoàng Kim Ngân (lớp 11 Trường THPT chuyên Trần Đại Nghĩa, TP.HCM), Đặng Mai Khanh (lớp 10 Trường THPT Năng khiếu TP.HCM) và Lê Bá Trâm Anh (lớp 10 Trường Wellspring Sài Gòn) đã lập nhóm cùng nhau nghiên cứu thành công công trình xử lý nước thải này.

Trong quá trình tìm tòi nghiên cứu, 3 cô gái này đã nhận thấy lignin là một trong những hợp chất tự nhiên chưa được khai thác hoàn toàn, còn crom chính là kim loại quý giá mà con người ngày nay vẫn đang tìm kiếm. Tuy nhiên, khi bị thải vào môi trường nước thải, hai nguyên liệu quý này lại trở thành hai tác nhân gây ô nhiễm mạnh đối với môi trường.

Ngân cho hay đã có rất nhiều quy trình xử lý được đưa ra để tách crom và lignin khỏi nước thải, nhưng hầu hết các quy trình đều phức tạp, sử dụng nhiều hóa chất nguy hiểm và đòi hỏi nguồn năng lượng tiêu hao tương đối cao. Hơn thế nữa, trong các quy trình, ngoài việc tách crom ra khỏi nước thải thì hầu như việc thu lại crom để tái sử dụng là không thể hoặc rất khó khăn.

Xuất phát từ thực tế đó, nhóm Ngân đã xây dựng một quy trình vừa có khả năng bảo vệ môi trường vừa có thể tách crom và lignin ra khỏi nước thải nhưng lại có thể thu hồi chúng, một trong những nguồn kim loại quý giá đang bị hao hụt hiện nay.

Ba nữ sinh nhận giải tại cuộc thi I-SWEEEP ở Mỹ - Ảnh: NVCC

Khi nghiên cứu thì nhóm phát hiện nếu cho crom tác dụng với lignin sẽ tạo nên một phức kết tủa không tan trong nước được tạo ra dưới phản ứng tạo phức đơn giản nhưng lại cho hiệu suất cao. Như thế sẽ có thể tách được hai chất này ra khỏi nước thải. Để có được phản ứng này, nhóm Ngân đã nghiên cứu nước thải từ các nhà máy. Cuối cùng nhóm đã chọn lấy mẫu nước thải của nhà máy giấy và nhà máy thuộc da, vì trong nước thải của nhà máy giấy có chứa lignin còn nhà máy thuộc da lại chứa crom.

“Đầu tiên, nước thải từ nhà máy giấy sẽ được trộn với nước thải từ nhà máy thuộc da. Sau đó, dưới điều kiện môi trường thích hợp, phản ứng tạo phức kết tủa giữa crom và lignin sẽ xảy ra giúp tách crom và lignin khỏi dung dịch. Cuối cùng, phức kết tủa crom - lignin sẽ được xử lý qua quy trình thủy luyện để rã phức crom - lignin và thu hồi lại nguyên liệu quý giá crom. Đồng thời lọc tách được lignin, một chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường”, Ngân chia sẻ về quy trình xử lý và lọc tách nước thải.

Cô Nguyễn Ngọc Khánh Vân (giáo viên dạy hóa Trường THPT Trần Đại Nghĩa), người hướng dẫn tận tình cho nhóm Ngân hoàn thành nghiên cứu này, nhìn nhận: “Công trình là nỗ lực và đam mê của các em, hy vọng có thể đóng góp được một phần công sức cho xã hội. Với nghiên cứu này, nguồn điện 1 chiều các em dùng cho q uá trình điện phân chỉ dưới 3 V và số tiền cần để xử lý cho 1.000 m3 nước thải chỉ có 55 USD, tức là chưa đến 2 triệu đồng. Con số này đã gây nhiều bất ngờ cho ban giám khảo cuộc thi. Vì nó là một con số khá nhỏ, tiết kiệm được rất nhiều chi phí nhưng mang lại lợi ích lớn cho con người”.

Công trình nghiên cứu này còn được đánh giá là công trình với rất nhiều điểm cộng, công trình “4 trong 1”. Thứ nhất, hai tác nhân gây ô nhiễm mạnh cho môi trường nước đã được lọc tách. Thứ hai, kim loại quý crom có thể được thu hồi 89,285%. Thứ ba, quy trình này còn có thể áp dụng để lọc tách và thu hồi các kim loại nặng khác. Cuối cùng, quy trình không đòi hỏi nhiều kỹ thuật phức tạp, vừa thân thiện với môi trường, dùng ít hóa chất, vừa tiết kiệm chi phí.