Khát vọng khởi nghiệp xanh

TS Nguyễn Thị Hậu (sinh năm 1989) - Giảng viên Khoa Môi trường và Tài Nguyên, Trường Ðại học Ðà Lạt là tác giả của một trong 16 dự án xuất sắc về ứng phó với biến đổi khí hậu tại Việt Nam đã được vinh danh tại lễ trao giải Cuộc thi khởi nghiệp sáng tạo “Phụ nữ và tương lai của nền kinh tế xanh” năm 2019.

 

TS Nguyễn Thị Hậu giới thiệu dự án với khát vọng khởi nghiệp xanh.

 

Tên dự án: “Nghiên cứu chế tạo/cải tiến màng lọc thẩm thấu thuận (Forward Osmosis - FO) và thiết kế túi màng lọc FO cho xử lý nước lũ lụt và nhiễm mặn”. TS Hậu cho biết, căn cứ thực tiễn để phát triển dự án: Biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng và được dự báo là sẽ có diễn biến phức tạp trong năm 2019 và trong những năm tới, biểu hiện rõ nhất là các hiện tượng thời tiết bất thường như lũ lụt, sạt lở, hạn hán, xâm nhập mặn diễn ra thường xuyên và kéo dài, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân. Đặc biệt, Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu do có bờ biển dài. Khi lũ lụt diễn ra, nguồn nước thường bị ô nhiễm trên diện rộng, người dân hoàn toàn không có nguồn nước sạch để ăn uống. Hay vào mùa khô, lượng dòng chảy trên các sông nhỏ dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn diễn ra nghiêm trọng ở một số tỉnh miền Trung và các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, hầu hết các giếng khoan đều bị nhiễm mặn và người dân không có nguồn nước ngọt để sử dụng.

 

Trước thực trạng đó, câu hỏi được đặt ra là làm sao để cung cấp nước uống cho người dân trong thời gian xảy ra mưa lũ hay khi bị xâm nhập mặn? Cho đến nay, túi màng lọc nước thẩm thấu thuận (Forward Osmosis - FO) được xem là một giải pháp tối ưu để giúp người dân có nước uống trong những trường hợp khẩn cấp. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu và bài báo được xuất bản về công nghệ FO, đây được xem là công nghệ xanh vì tiết kiệm năng lượng và hiệu quả xử lý cao. Tuy nhiên, việc đưa công nghệ này ứng dụng vào thực tế vẫn còn rất hạn chế. Nhận thấy được những ưu điểm vượt trội của công nghệ FO so với các công nghệ khác, dự án tiến hành thiết kế túi màng lọc nước thẩm thấu thuận (túi FO) để xử lý nước lũ lụt và nhiễm mặn. 

 

Theo TS Hậu, túi FO có khả năng tái sử dụng được đề xuất trong nghiên cứu này là ứng dụng đầu tiên của công nghệ màng FO cho xử lý nước lũ lụt và nhiễm mặn tại Việt Nam. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm ra hướng giải quyết tình trạng thiếu nước khẩn cấp do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Ý nghĩa quan trọng hơn của đề xuất nằm ở tính bền vững và khả năng ứng dụng rộng rãi của công nghệ vì cơ chế hoạt động của túi màng lọc FO rất đơn giản và không yêu cầu điện năng, do đó hoàn toàn thích hợp để sử dụng trong những tình huống khẩn cấp. Hơn thế nữa, túi màng lọc nước FO còn có khả năng tái sử dụng nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí. Công nghệ được đề xuất sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và góp phần vào việc bảo vệ môi trường.

 

TS Nguyễn Thị Hậu đang trình bày giải pháp trước Hội đồng giám khảo cuộc thi

 

Hiện nay, túi màng lọc nước thẩm thấu thuận có khả năng tái sử dụng chưa có đối thủ cạnh tranh trên thị trường của Việt Nam. Thị trường tiêu thụ cho sản phẩm túi màng lọc nước thẩm thấu thuận là rất lớn, trước mắt dự án sẽ hướng tới chính quyền và người dân của các tỉnh, thành trong nước thường xuyên bị lũ lụt, xâm nhập mặn do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như khu vực miền núi phía Tây Bắc Bộ, Quảng Nam, Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng bằng sông Cửu Long... Sau đó, dự án sẽ mở rộng thị trường ra nước ngoài như Philippines, Nhật Bản, Malaysia… cũng là những nước thường xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai. Thị trường tiêu thụ tiềm năng thứ hai đó là trong lĩnh vực quân sự, dự án sẽ phối hợp với Bộ Quốc phòng để bán sản phẩm túi màng lọc nước phục vụ cho bộ đội hành quân, diễn tập. Ngoài ra, sản phẩm này còn rất hữu ích trong lĩnh vực du lịch, khi mà trào lưu du lịch mạo hiểm đang ngày càng phát triển thì túi màng lọc nước thẩm thấu thuận tiện lợi sẽ là sự lựa chọn ưu tiên hàng đầu. 

 

Công nghệ màng lọc thẩm thấu thuận (Forward Osmosis - FO) là một công nghệ mới của thế giới hiện nay. Ưu điểm nổi bật của công nghệ này là hoạt động theo nguyên tắc thẩm thấu tự nhiên do sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa hai dung dịch, nước sẽ đi từ nơi có nồng độ thấp (Feed solution - FS) qua màng và đến nơi có nồng độ cao (Draw solution - DS). Do đó, công nghệ màng thẩm thấu thuận không sử dụng áp suất thủy lực như thẩm thấu ngược, điều này giúp tiết kiệm năng lượng và giảm tình trạng bẩn màng, dẫn đến chi phí xử lý thấp. Ngoài ra, màng lọc thẩm thấu thuận cho hiệu quả loại bỏ các chất ô nhiễm, kim loại nặng, chất hữu cơ, vi khuẩn… rất cao do kích thước lỗ màng rất nhỏ (0,37 nm). Với những ưu điểm vượt trội như vậy, thẩm thấu thuận được xem là công nghệ tối ưu nhất hiện nay.

 

Để đảm bảo cho công nghệ FO hoạt động hiệu quả, có hai yếu tố cần được quan tâm đó là màng FO tốt (thông lượng thấm cao, ít bẩn màng) và một dung dịch tạo áp suất thẩm thấu (draw solution) tối ưu. Hiểu rõ được những ưu điểm nổi bật mà công nghệ lọc thẩm thấu thuận mang lại, dự án này sẽ thiết kế túi màng lọc nước FO để sử dụng trong những trường hợp khẩn cấp nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu. 

 

Sản phẩm túi màng lọc nước thẩm thấu thuận có khả năng tái sử dụng là một sản phẩm sáng tạo có tác động tích cực đến môi trường, không chỉ góp phần giảm thiểu mà còn tăng khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, nguyên nhân là do: Túi màng lọc nước FO sử dụng công nghệ lọc thẩm thấu thuận, đây được xem là một “công nghệ xanh” của thế giới. Quá trình hoạt động của túi màng lọc thẩm thấu thuận không cần sự hỗ trợ của máy bơm áp giúp giảm bẩn màng, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí. Chính nhờ việc sử dụng những công nghệ ít tiêu tốn năng lượng như công nghệ lọc thẩm thấu thuận sẽ góp phần làm giảm thiểu biến đổi khí hậu. Ngoài ra, việc sử dụng túi màng lọc FO thay cho những chai nước còn giúp giảm lượng rác thải nhựa thải vào môi trường. Túi màng lọc nước FO được thiết kế tiện lợi, dễ dàng mang theo và không yêu cầu điện năng khi sử dụng nên rất thích hợp trong những tình huống khẩn cấp. Do đó, túi màng lọc nước FO là một sản phẩm hiệu quả có thể giúp người dân ứng phó với biến đổi khí hậu. Sản phẩm túi màng lọc thẩm thấu thuận FO là một sản phẩm có tính bền vững và khả năng ứng dụng rộng rãi vì cơ chế hoạt động của túi màng lọc FO rất đơn giản, không yêu cầu điện năng, hiệu quả xử lý nước cao và người sử dụng có thể dễ dàng mang theo bên mình.

 

Đến nay, dự án đã có những thuận lợi nhất định cho việc chuẩn bị đưa sản phẩm ra thị trường; năm 2017, túi màng lọc nước thẩm thấu thuận đã vinh dự là ý tưởng xuất sắc và được nhận tài trợ của Trung ương Hội Liên hiệp Phụ nữ Việt Nam trong cuộc thi “Ngày Phụ nữ sáng tạo năm 2017”. Sau đó, dự án đã cho ra sản phẩm thử nghiệm và được rất nhiều các doanh nghiệp quan tâm. Ngoài ra, sản phẩm đã vinh dự đoạt giải Vàng trong Liên hoan phim Truyền hình toàn quốc năm 2018, do đó, sản phẩm đã được truyền thông quan tâm và được nhiều người dân cũng như chính quyền các cấp biết đến. Hiện tại, có nhiều công ty tại Đồng bằng sông Cửu Long đã đặt vấn đề hợp tác với nhóm nghiên cứu để thương mại hóa sản phẩm túi lọc nước FO cho các khu vực bị nhiễm mặn.

 

AN NHIÊN