Màng lọc nano cellulose sinh học giúp xử lý bụi mịn PM2.5 và khử mặn nước biển

3 giờ trướcBài gốc

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn về môi trường

Ô nhiễm bụi mịn PM2.5 đang để lại những hệ lụy nặng nề cho sức khỏe và kinh tế Việt Nam, gây thiệt hại khoảng 3% GDP hàng năm. Tại thủ đô Hà Nội, vấn đề này cũng vô cùng nghiêm trọng.

"Hà Nội hiện nay nằm trong top 10 thành phố ô nhiễm bụi nhất châu Á. Nồng độ PM2.5 trong ngày mùng 1 Tết Bính Ngọ lên 145, gấp khoảng tầm 10 lần khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới WHO", ông Lưu Hải Minh - đại diện Công ty cổ phần Công nghệ mới Nhật Hải (OIC NEW) cho biết.

TS Lưu Hải Minh trình bày phần tham luận tại Hội nghị Liên minh Doanh nhân - Trí thức khoa học công nghệ 2026 ngày 21/3.

Các phương pháp hiện hành như sử dụng màng lọc HEPA hay than hoạt tính thường có chi phí cao, hạn chế về tính thân thiện với môi trường và hiệu suất giảm trong điều kiện ẩm.

Trước thực trạng này, TS Lưu Hải Minh và PGS, TS Lê Quang Diễn - Đại học Bách khoa Hà Nội cùng cộng sự đã nghiên cứu thành công Công nghệ màng lọc Nano Cellulose sinh học phục vụ cho mục đích lọc bụi mịn PM2.5 và khử mặn nước biển và nước lợ nhằm ứng phó với tình trạng thiếu nước ngọt tại các khu vực ven biển, hải đảo ở Việt Nam và một số khu vực trên thế giới như Trung Đông.

Đặc tính kỹ thuật và cơ chế hoạt động

Theo ông Minh, màng lọc nano cellulose được sản xuất từ nguyên liệu gốc thực vật như gỗ, phế phụ phẩm nông nghiệp. Vật liệu này có cấu trúc sợi nano với đường kính từ 5 đến 100 nm, tạo ra diện tích bề mặt lớn, giúp giữ lại hạt PM0 - PM2.5 một cách hiệu quả. Màng lọc có thể được phủ TiO2, bạc, graphene để tăng khả năng xúc tác quang và tự làm sạch. Đặc biệt, màng có thể phân hủy sinh học hoàn toàn và có chi phí thấp hơn 40% so với màng HEPA nhập khẩu.

Trong ứng dụng lọc không khí, màng có kích thước lỗ xốp khoảng 50 nm, giúp giữ lại các hạt bụi PM2.5 (kích thước khoảng 2500 nm). Dữ liệu thực nghiệm cho thấy hiệu suất lọc PM2.5 có thể đạt mức rất cao. Đồng thời, màng được thiết kế để duy trì độ chênh áp thấp (từ 50 đến 200 Pa), cho phép dòng khí lưu thông dễ dàng mà không đòi hỏi nhiều năng lượng vận hành thiết bị.

Đối với ứng dụng lọc nước, màng đóng vai trò là lớp hoạt tính trong cấu trúc màng composite. Cơ chế lọc dựa trên hiện tượng cân bằng Donnan, trong đó bề mặt màng tạo ra điện tích để tách các ion Na+ và Cl-, từ đó giúp tăng khả năng khử muối. Kết hợp với cấu trúc lỗ xốp có kích thước hiệu dụng dưới 1 nm, màng có thể lọc khử mặn. Theo nhóm nghiên cứu, mục tiêu loại bỏ muối đạt từ 95% đến 99,5%, và trong mô hình thực nghiệm, hệ thống đã loại bỏ hoàn toàn NaCl để đưa nước biển về chuẩn nước tinh khiết (RO).

Để màng lọc có thể chịu được áp suất cao trong quá trình lọc nước biển (lên tới 70 bar) cũng như vận hành ổn định, OIC NEW đang phối hợp cùng các nhà khoa học tại Đại học Bách khoa Hà Nội tiến hành gia cường và biến tính hóa học cho vật liệu.

Khát vọng thương mại hóa và vươn tầm thế giới

Không giống như nhiều đề tài chỉ nằm trên giấy, dự án Công nghệ màng lọc nano cellulose được định hướng thương mại hóa rõ ràng ngay từ đầu với mục tiêu trở thành một "Deep-tech startup" (khởi nghiệp công nghệ chuyên sâu) quy mô toàn cầu.

Mô hình kinh doanh của dự án tập trung vào việc bán màng lọc, bán thiết bị và chuyển giao công nghệ (licensing). Nhấn mạnh về tính thực tiễn của dự án, ông Lưu Hải Minh chia sẻ góc nhìn: "Đối với doanh nhân bắt buộc chúng ta phải thương mại hóa thì mới tồn tại được. Còn nếu chỉ nghiên cứu trên giấy thì không có tác dụng gì".

Với lộ trình 10 năm được vạch ra chi tiết, dự án dự kiến thu hút vốn đầu tư lên tới hàng trăm triệu USD để xây dựng nhà máy quy mô công nghiệp, hướng tới mục tiêu đạt doanh thu từ 500 đến 800 triệu USD/năm và xuất khẩu sang các thị trường khổng lồ như Châu Á, Trung Đông và Châu Phi. Hiện tại, sáng chế về quy trình sản xuất màng lọc nano cellulose đang trong giai đoạn chờ cấp bằng bảo hộ.

Khi thành công, sáng chế màng lọc nano cellulose sẽ mở ra cơ hội khẳng định công nghệ Việt trên bản đồ công nghệ vật liệu xanh toàn cầu, đồng thời giúp hoàn thành nhiệm vụ vô cùng nan giải hiện nay là trả lại bầu không khí trong lành và mang nguồn nước ngọt đến cho mọi người.

Hiền Thảo

Nguồn Doanh Nghiệp : https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/mang-loc-nano-cellulose-sinh-hoc-giup-xu-ly-bui-min-pm2-5-va-khu-man-nuoc-bien/20260327055341986