Học sinh chế than hoạt tính từ vỏ lạc

Hấp thụ các chất ô nhiễm

Nhóm học sinh có tên MIDORI gồm Nguyễn Thị Hoàng Diệu, Nguyễn Quý Diệu và Trương Nguyệt Quế đến từ nhiều trường phổ thông ở TPHCM đã nghĩ ra cách biến phụ phẩm nông nghiệp là vỏ lạc thành than hoạt tính. Sản phẩm của nhóm làm ra được đặt tên than hoạt tính MIDORI.

Trưởng nhóm Nguyễn Thị Hoàng Diệu (83/6 Hòa Hưng, Phường 12, Quận 10, TPHCM) chia sẻ, than hoạt tính có rất nhiều tiềm năng ứng dụng đặc biệt trong lĩnh vực xử lý ô nhiễm nước.

Đây là loại than được sản xuất từ nhiều nguồn vật liệu như tro của vỏ lạc (đậu phộng), gáo dừa (sọ dừa) hoặc than đá. Những nguyên liệu thô được nung nóng từ từ trong môi trường chân không, sau đó được hoạt tính hóa bằng các khí có tính oxy hóa ở nhiệt độ cực cao. Quá trình này tạo nên những lỗ nhỏ li ti có tác dụng hấp thụ và giữ các tạp chất.

Xét về mặt môi trường, vỏ lạc được coi là một loại phế thải, nhưng xét ở một góc độ khác chúng được coi là một nguồn tài nguyên nếu như con người biết thu hồi và tận dụng chúng như là một nguồn vật liệu tự nhiên, rẻ tiền, thân thiện với môi trường trong lĩnh vực xử lý nước.

Với thành phần chính là cellulose, hemicellulose và lingnin, các phế phẩm nông nghiệp như đã kể trên đều có thể biến tính trở thành than hoạt tính. Tại Việt Nam và một số nước trên thế giới như Thái Lan, Trung Quốc vỏ lạc và một số các phế phẩm nông nghiệp khác như vỏ trấu, lõi ngô, vỏ dừa, rơm rạ đã được nghiên cứu làm vật liệu xử lý môi trường, tuy nhiên việc sử dụng vỏ lạc và để sản xuất than hoạt tính còn chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều.

Than hoạt tính là một chất liệu xốp, có rất nhiều lỗ lớn nhỏ. Dưới kính hiển vi điện tử, một hạt than trông giống như một tổ kiến. Vì thế, diện tích tiếp xúc bề mặt của nó rất rộng để hấp thụ tạp chất. Nhờ đặc tính như trên, than hoạt tính lọc nước thông qua hai quá trình song song: Lọc cơ học, giữ lại các hạt cặn bằng những lỗ nhỏ; - Hấp thụ các tạp chất hòa tan trong nước bằng cơ chế hấp thụ bề mặt hoặc trao đổi ion.

Cung cấp than hoạt tính cho thị trường

Nguyễn Thị Hoàng Diệu chia sẻ, quy trình làm than hoạt tính khá đơn giản. Đầu tiên, vỏ lạc được nung nóng từ từ trong môi trường chân không, sau đó được hoạt tính hóa bằng các khí có tính oxy hóa ở nhiệt độ cực cao. Quá trình này tạo nên những lỗ nhỏ li ti có tác dụng hấp thụ và giữ các tạp chất.

Khi đến nhiệt độ nhất định sẽ bị cắt nguồn cung cấp oxy và vỏ đậu phộng sẽ cháy âm ỉ trong môi trường yếm khí trong thời gian từ 8 đến 12 ngày. Quá trình này nhiệt độ được đẩy lên rất cao, phụ thuộc vào công nghệ, chất lượng lò đốt, nồi nấu than hoạt tính. Kết thúc quá trình này sẽ cho sản phẩm than hoạt tính với nhiều ứng dụng rộng rãi.

Hoạt hóa than bằng khí ở nhiệt độ cao khiến than phát triển các lỗ cực nhỏ, làm tăng diện tích bề mặt. Kết cấu xốp của than có điện tích âm, hút các phân tử tích điện dương, chẳng hạn như chất độc và khí. Khi chất lỏng hoặc khí đi qua than hoạt tính này, chúng liên kết với nó thông qua một quá trình được gọi là hấp phụ.

Không chỉ đơn thuần là một sản phẩm thương mại, nhóm học sinh kỳ vọng đây là một dự án mang tính nhân văn, góp phần giảm ô nhiễm môi trường và cải thiện chất lượng cuộc sống của cộng đồng. Thông qua việc tạo ra nguồn thu nhập cho người nông dân và giải quyết lượng lớn rác thải vỏ đậu phộng.

“Nhóm đặt ra mục tiêu trở thành đơn vị cung cấp than hoạt tính uy tín trên thị trường, đồng thời cam kết phát triển bền vững và tuân thủ các quy định pháp luật. Đây không chỉ là một mục tiêu kinh doanh mà còn là một lời cam kết với cộng đồng và môi trường sống. Với sự sáng tạo, trách nhiệm và tầm nhìn xa, sản phẩm này hứa hẹn sẽ là một giải pháp xanh tiên tiến trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững của xã hội”, Hoàng Diệu tự tin chia sẻ.