Tạo nguyên liệu quý từ đất sét

Với đề tài "Chuyển hóa vật liệu zeolit từ khoáng sét thiên nhiên Việt Nam", nhóm nghiên cứu Trường ÐH Bách khoa Hà Nội đã mở ra nhiều hướng đi mới cho phát triển kinh tế và cải tạo môi trường. Từ bước đột phá với sáu ứng dụng ban đầu, những người thực hiện đề tài đã đưa zeolit thành một môn học và quyết tâm "ươm mầm" một lực lượng nghiên cứu kế cận.

Zeolit là vật liệu vi mao quản, xốp nhẹ có dung lượng trao đổi ion lớn và có khả năng hấp phụ kỳ diệu. Loại vật liệu này đã có mặt trên thế giới từ những năm 60 của thế kỷ 20 nhưng chủ yếu được tổng hợp từ hóa chất tinh khiết. Vì thế, dù có chất lượng tốt nhưng giá thành của zeolit lại rất cao và khó ứng dụng rộng.

Trong khi đó, Việt Nam lại phải nhập khẩu hoàn toàn vật liệu này, đặc biệt trong ngành lọc hóa dầu. Nếu nghiên cứu thành công, chúng ta sẽ tận dụng được lợi thế về nguồn nguyên liệu đất sét dồi dào trong nước, giảm được giá thành, giúp các nhà sản xuất trong nước tiết kiệm được một nguồn kinh phí không nhỏ.

GS, TSKH Hoàng Trọng Yêm (trái) và TS Tạ Ngọc Đôn cạnh các sản phẩm zeolite sản của ĐH Bách khoa Hà Nội. (Ảnh: ND)

Khó có thể kể hết những khó khăn mà nhóm nghiên cứu đã trải qua. Ðể tìm ra một gram cái vật liệu "đa năng" ấy, TS Tạ Ngọc Ðôn cùng với những người làm đề tài đã phải nghiên cứu tới hàng tấn đất sét trong 10 năm trời. Ba phòng thí nghiệm trên tầng bốn nhà C1 của bộ môn Hóa hữu cơ, Trường ÐH Bách khoa Hà Nội ngày nào cũng vang lên tiếng lách cách, tiếng sôi ục ục. "Thầy trò zeolit" đang mải mê với những ống nghiệm và nồi hóa nghiệm. Cả giảng viên, cả sinh viên phải mày mò nghiên cứu từng bước. Mỗi bước đi thành công, mỗi phát hiện mới thầy và trò lại hí húi ghi ghi, chép chép. Các sinh viên trưởng thành dần qua mỗi lần tiến hành thí nghiệm.

Cuối cùng, công trình nghiên cứu chuyển hóa khoáng sét cao lanh Việt Nam thành zeolit phục vụ nuôi trồng thủy sản đã thành công. zeolit nhiều ứng dụng ra đời đã mở ra một lối đi cho ngành nuôi trồng thủy sản, ngành nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.

Thành công của đề tài đã mang tới sáu ứng dụng rộng rãi của vật liệu zeolit chuyển hóa từ khoáng sét. Trong nuôi trồng thủy sản, zeolit có thể làm sạch hồ nuôi. Trong nông nghiệp, zeolit có tác dụng cải tạo đất. Thử nghiệm trên vụ lúa hè-thu 2005 tại Thanh Hóa loại vật liệu này đã làm lợi cho người nông dân khoảng 600.000 đồng/ha. Trong chăn nuôi zeolit giúp làm tăng sản lượng và chất lượng vật nuôi. Trong chế tạo nhiên liệu sạch, zeolit tạo ra ê-tha-nôn có nồng độ trên 99,5% từ cồn có nồng độ thấp. Trong bảo vệ môi trường, zeolit giúp xử lý nước và không khí ô nhiễm. Trong lọc - hóa dầu, zeolit có tác dụng làm chất hấp phụ và chất xúc tác chuyển hóa hóa học...

TS Tạ Ngọc Ðôn luôn tâm niệm nghiên cứu phải hướng tới ứng dụng và đào tạo, nhất là với đề tài zeolit. Vì nếu thành công, zeolit sẽ mang lại những lợi ích thiết thực và lâu dài đối với đời sống.

Bởi vậy, ngay từ năm 1998, để thực hiện ý tưởng của GS Hoàng Trọng Yêm, dưới sự chủ trì của nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Tạ Ngọc Ðôn đứng đầu, đã có hàng trăm lượt cán bộ, sinh viên trực tiếp tham gia đề tài tổng hợp zeolit từ khoáng sét thiên nhiên. Sinh viên học chủ yếu trên các phòng thí nghiệm. Cơ sở lý thuyết của các nghiên cứu là bốn sáng chế, giải pháp hữu ích, 69 bài báo khoa học được công bố trong và ngoài nước thời gian qua. Trong thời gian đầu, chưa có một giáo trình chính thức và những điều kiện cần thiết của một môn học. Ðến khi đề tài nghiên cứu thành công, những người thực hiện nó lại nhận thấy phải ngay lập tức chú trọng vào khâu đào tạo lớp kế cận bởi hướng nghiên cứu này có nhiều triển vọng và nó rất cần thiết đối với sự phát triển của đất nước.

Dưới sự hướng dẫn của các thầy, hai nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học đã đoạt giải nhất cấp Bộ năm 2002 - 2003, giải nhất VIFOTEC sinh viên, Huy chương vàng và Giải thưởng WIPO 2003 cho đề tài này.

Lê Thu Hạnh