Xử lý ô nhiễm môi trường làng nghề dệt vải
“Thiết bị xử lý nước thải hữu cơ độc hại khó phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời” là tên đề tài của nhóm PHUST, một trong 5 đề tài lọt vào vòng chung kết của cuộc thi sáng tạo trẻ ĐH Bách khoa 2018. Đại diện cho nhóm, sinh viên Lê Thị Trang, đến từ lớp Kỹ thuật hóa học 02 K60, cho biết trước khi đến với đề tài này, nhóm có đi khảo sát thực tế vấn đề ô nhiễm môi trường ở các làng nghề như làng nghề Vạn Phúc (Hà Đông, Hà Nội), làng nghề An Xá (Hà Nam). Kết quả khảo sát cho thấy, nước thải chứa rất nhiều chất độc hại, nhìn bằng mắt thường đã thấy nước chuyển màu rất đậm, không được xử lý, xả thẳng ra môi trường.
Theo Trang, nhóm PHUST đã áp dụng vật liệu khung hữu cơ kim loại (FeBDC-MOF) là loại vật liệu xúc tác với ánh sáng mặt trời hiệu quả hoạt động theo cơ chế oxi hóa các chất hữu cơ độc hại thành các chất vô cơ đơn giản như C02 và nước...
Cũng giống như các loại vật liệu nano hiện nay, FeBDC-MOF có hoạt tính xúc tác cao nhưng đưa vào trong hệ thống xử lý nước thải ngay là việc không thể. Để thay vì sử dụng xúc tác dạng bột mịn, nhóm PHUST đã tiến hành cải thiện đưa vật liệu xúc tác về dạng composite rắn có tính xốp và độ bền cao hơn.
Điều này đồng thời khắc phục sự rửa trôi mất mát vật liệu và làm tăng diện tích tiếp xúc của xúc tác với chất thải hữu cơ trong quá trình xử lý, mà vẫn giữ được hoạt tính xúc tác cao của vật liệu xúc tác FeBDC-MOF. Việc sử dụng vật liệu xúc tác composite tận dụng nguồn ánh sáng mặt trời trong hệ thống xử lý nước thải chứa chất hữu khó phân hủy của nhóm PHUST là một giải pháp đột phá trong công nghệ xử lý nước thải.
Ưu điểm sản phẩm của nhóm, đó là nguồn vật liệu từ nhựa phế thải, như những chai nước bỏ đi đem gom lại - lấy rác thải để xử lý nước thải. Thiết bị lại nhỏ gọn giá thành hợp lý, vận hành đơn giản, phù hợp với các hộ gia đình. Hiện nay, chính làng nghề được nhóm PHUST chọn lấy mẫu nước thải đã hẹn nhóm mang sản phẩm về để chạy thử. Mong muốn của nhóm là phát triển sản phẩm để xử lý chất thải trong chăn nuôi, xa hơn nữa là xử lý ở các diện tích lớn hơn, thay hệ thống ống bằng các bể lọc.
Công nghệ đo lường, dựng hình 3D
Hệ thống quét 3D bằng ánh sáng cấu trúc sử dụng dịch pha kết hợp với mã Gray của nhóm KSV - Team là sản phẩm vừa được ban tổ chức cuộc thi Sáng tạo trẻ trường ĐH Bách khoa Hà Nội 2018 trao giải nhất. 5 chàng trai của nhóm đã thực hiện đề tài nghiên cứu này trong vòng 2 năm, trong đó có 3 chàng trai đến từ Viện Cơ khí của trường gồm Trần Ngọc Sơn, Lê Danh Việt, Đặng Duy Trường đều vừa tốt nghiệp, Nguyễn Việt Kiên đang học cao học tại trường còn Phí Đình Thành là sinh viên ĐH Kinh tế quốc dân.
Trần Ngọc Sơn cho biết từ năm 2016, qua nghiên cứu, thử nghiệm rất nhiều thì đến 2018, nhóm đã hoàn thành được hệ thống 2 camera, quét được 50 điểm vật thể, và dựng được vật thể định dạng 3D. Công nghệ quét 3D là xu hướng mới đang phát triển mạnh trên thế giới, ở Việt Nam KSV - Team là một trong các nhóm tiên phong trong lĩnh vực này.
Theo Sơn, nhóm cũng từng thất bại nhiều, tưởng chừng đã bế tắc nhưng anh em trong nhóm động viên nhau phải làm hết mình vì đây đề tài hay, nếu hoàn thành được thì sẽ là một sự đột phá trong công nghệ, và có cơ hội lớn để giành giải cao.
Và quả thật, nhóm đã có được những thành quả ban đầu. Với thiết bị này của nhóm KSV-Team, những xưởng thủ công mỹ nghệ có những mẫu gốm phức tạp rất khó nặn khi dùng bàn quay thủ công thì họ có thể dùng công nghệ in 3D, từ mẫu có sẵn. Họ chụp ảnh, dùng công nghệ quét này dựng file 3D của vật. Trên thế giới và cả Việt Nam cũng đang phát triển công nghệ in 3D, từ mẫu vật có sẵn in ra vật thật, có kích thước y hệt như mẫu.
Hay trong đo lường công nghiệp, có những chi tiết có hõm sâu, bình thường ta sẽ dùng thước đo chạm, nhưng những hõm sâu ấy không thể chạm tới được, chỉ có thể sử dụng ánh sáng và không bị cản trở bởi vật cứng. Từ đó ta có thể đo được chính xác hõm sâu ấy bao nhiêu, sai số bao nhiêu để sản xuất.
Đây một số những ứng dụng mà thiết bị của nhóm Sơn giải quyết trong thực tế. Tuy nhiên, Sơn cho hay, nhóm sẽ không dừng lại ở đây, tiếp tục đầu tư phát triển. Thứ nhất là về hệ thống, phần cơ khí sẽ được thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi, dễ dùng hơn. Phần mềm đo quét càng chính xác càng tốt, thân thiện với người dùng hơn, giảm thiểu các hạn chế. Nhóm cũng sẽ chú ý đến việc thương mại hóa, để đưa sản phẩm tới tay người dùng Việt Nam với giá thành hợp lý nhất, để mọi người không phải sử dụng máy nước ngoài đắt tiền.
Cuộc thi Sáng tạo trẻ ĐH Bách khoa Hà Nội 2018 đã có gần 70 ý tưởng của 32 nhóm dự thi với sự tham gia của 250 sinh viên thuộc 10 lĩnh vực chuyên môn.