Phó giáo sư sáng chế vật liệu xanh được thế giới công nhận

Ông Nguyễn Trường Sơn, 46 tuổi, Phó viện trưởng Viện Nghiên cứu năng lượng bền vững (Đại học Bách khoa TP HCM) là một trong 7 Phó giáo sư được bổ nhiệm tại trường hồi đầu năm.

Hiện, ông đã công bố 42 bài báo khoa học trên các tạp chí trong và ngoài nước, phần lớn tạp chí thuộc danh mục ISI. Các hướng nghiên cứu chính của tân Phó giáo sư là xúc tác cho pin nhiên liệu, vật liệu aerogel, xử lý môi trường bằng phương pháp điện hóa.

Quê An Giang, ông Sơn tốt nghiệp ngành Kỹ thuật hoá học tại Đại học Bách khoa TP HCM năm 1998 rồi bắt đầu chương trình thạc sĩ tại Đại học Melbourne, Australia. Năm 2004, ông quay về Đại học Bách khoa TP HCM làm giảng viên, sau đó học tiếp tiến sĩ tại Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore và hoàn thành chương trình sau tiến sĩ tại Đại học Quốc gia Singapore.

Từ khi làm tiến sĩ, ông đã chọn hướng nghiên cứu là xúc tác cho pin nhiên liệu, sau này mở rộng hướng đi về các vật liệu mới aerogel. Tài sản nghiên cứu khoa học lớn nhất của PGS Sơn đến nay là 2 sáng chế về aerogel “thai nghén” suốt hơn 5 năm qua, được Tổ chức Sở hữu trí tuệ thế giới cấp bằng công nhận.

Sáng chế thứ nhất về vật liệu aerogel từ polysaccharide. Theo PGS Sơn, aerogel là một trong những loại vật liệu mới và nhẹ nhất, có ưu điểm độ xốp lớn, diện tích bề mặt riêng lớn; khả năng cách nhiệt, cách âm, hút dầu, hấp phụ chất thải như dầu, ion kim loại, chất hữu cơ rất tốt. Trong khi đó, cellulose là polysaccharide rất phổ biến và thân thiện môi trường.

Trong sáng chế này, aerogel được chế tạo từ giấy thải là giấy báo, bao bì… bằng phương pháp đơn giản, giúp chuyển đổi một nguồn chất thải thành vật liệu mới thân thiện với môi trường. Vật liệu cellulose aerogel tạo thành có khối lượng riêng rất nhỏ, độ xốp cao, có khả năng hút nước tốt, có độ dẫn nhiệt thấp… Nó có khả năng thay thế vật liệu hút dầu thương mại không thân thiện môi trường như polypropylene trong ứng dụng xử lý dầu tràn.

Sáng chế thứ hai của ông là chế tạo và ứng dụng vật liệu aerogel composite vô cơ – hữu cơ. Ý tưởng của sáng chế này từ nguồn chất thải rơm rạ và vỏ trấu rất lớn trong ngành sản xuất lúa gạo ở Việt Nam. Phần lớn rơm rạ và vỏ trấu hiện bị đốt bỏ gây lãng phí và ô nhiễm. Trong khi đó, rơm rạ có khoảng 38% cellulose và tro trấu chứa khoảng 90% silica.

Với sáng chế này, cellulose-silica composite aerogel được chế tạo từ rơm rạ và tro trấu đã kết hợp các ưu điểm của cellulose và silica, tạo ra một loại aerogel mới giá rẻ thân thiện với môi trường, có khả năng cách nhiệt, cách âm và độ bền cơ tốt.

Tương tự như thành quả ở sáng chế đầu tiên, vật liệu ở công trình nghiên cứu này có thể thay thế các vật liệu hiện có giá thành cao, gây ô nhiễm môi trường như polyurethane hoặc gây bệnh phổi như sợi bông khoáng.

Hiện hai sáng chế được công ty của Singapore đồng ý hợp tác sản xuất để phân phối.

Ông Sơn cho biết, để có thành quả trên bản thân và cộng sự trải qua nhiều khó khăn, lớn nhất là thiếu trang thiết bị hiện đại và nguồn kinh phí.

Chẳng hạn, để ra một kết quả nghiên cứu chính xác nhất cần phải đo tính chất vật liệu nhiều lần. Trong khi đó, Việt Nam chưa có máy đo sự phân bố của các nguyên tố trên sợi nano nên trong quá trình nghiên cứu, ông đã phải gửi mẫu ra nước ngoài nhờ thực hiện. Việc này không thể làm nhiều lần do tốn kém, phần nào ảnh hưởng đến nghiên cứu.

“Tôi mong sẽ có thêm nguồn kinh phí và cơ sở vật chất cho đội ngũ nghiên cứu khoa học để chúng ta có nhiều công trình mới, hữu ích”, PGS Sơn nói.

Không chỉ nghiên cứu, PGS Sơn khá bận rộng với công việc giảng dạy, hướng dẫn học viên cao học, nghiên cứu sinh trong vai trò giảng viên bộ môn Kỹ thuật Hóa lý, Khoa Kỹ thuật Hóa học.

“Giảng dạy và nghiên cứu là hai hoạt động song song, thành quả của việc nghiên cứu sẽ cập nhật những kiến thức mới nhất cho người học. Tôi rất vui khi nhiều sinh viên tham gia các nhóm nghiên cứu đã có được những bài báo công bố quốc tế”, ông Sơn chia sẻ.

Sắp tới, PGS Sơn sẽ tiếp tục hướng nghiên cứu các vật liệu thân thiện với môi trường được làm từ xơ dừa, vỏ hạt cà phê, lục bình, tro bay từ nhà máy nhiệt điện. Nhà khoa học 46 tuổi muốn chuyển đổi các chất thải công, nông nghiệp thành vật liệu xanh nhằm gia tăng giá trị sản xuất, bảo vệ môi trường.

Mạnh Tùng