Chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt

28/06/2024

TN&MTChế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt là nội dung của nhóm nghiên cứu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Khẩu trang phân hủy sinh học từ các loại sợi tự nhiên, nhằm giúp giảm thiểu rác thải nhựa từ khẩu trang sử dụng một lần tác động đến môi trường và sức khỏe con người.

Chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt

Năm 2019, đại dịch covid-19 xảy ra trên toàn thế giới, đã cướp đi rất rất nhiều người ở mọi lứa tuổi, trong đó có Việt Nam. Đại dịch qua đi, sự mất mát đau thương đã phần nào thức tỉnh trong mỗi con người phải hiểu về căn nguyên của đại dịch. Đại dịch qua đi, cách nhìn nhận về môi trường, về sự sống được thay đổi và đề cao. Trong đó, thói quen sử dụng khẩu trang vẫn luôn được duy trì, và nó như một vật bảo hộ cho sức khỏe cho mỗi lá phổi.

Hiện nay có nhiều loại khẩu trang được sử dụng rộng rãi như khẩu trang phẫu thuật, khẩu trang y tế hay còn gọi là khẩu trang sử dụng một lần, khẩu trang vải,... Trong đó, khẩu trang sử dụng một lần được làm từ polypropylene là phổ biến nhất.

Ước tính có khoảng 129 tỷ khẩu trang được sử dụng trên toàn cầu mỗi tháng. Rác thải từ khẩu trang thường được xử lý bằng các phương pháp đốt hoặc chôn lấp, tuy nhiên, lựa chọn này không hiệu quả với số lượng lớn khẩu trang được sử dụng và còn thải khí CO2 làm ô nhiễm môi trường. Khi chôn lấp, khẩu trang sử dụng một lần được làm từ các sợi vải không dệt polypropylene phân rã và phân hủy thành các hạt vi nhựa, chúng dễ dàng xâm nhập vào môi trường đất, nước gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, hệ sinh thái và con người. Vì thế, giải pháp thay thế bền vững được đưa ra là khẩu trang phân hủy sinh học từ các loại sợi tự nhiên, nhằm giúp giảm thiểu rác thải nhựa từ khẩu trang sử dụng một lần tác động đến môi trường và sức khỏe con người. Cũng từ đại dịch covid -19 đó xảy ra, các nhà khoa học, nhóm nghiên cứu đã có rất nhiều nghiên cứu, sáng chế, phát minh ra những vật dụng thiết thực, những vật dụng đó được làm bằng những vật liệu xanh từ thiên nhiên, trong đó có việc sử dụng lá chuối điều chế thành khẩu trang sinh học.

Chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt

Khẩu trang được làm từ lá chuối

Một số nghiên cứu cho rằng, có thể sử dụng khẩu trang phân hủy sinh học được chế tạo từ vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên như sợi bông, sợi gai dầu, sợi thân chuối để thay thế cho các loại khẩu trang dùng một lần từ nhựa. Ưu điểm của các sản phẩm khẩu trang này là trọng lượng nhẹ, không độc hại, hiệu quả lọc tốt và có khả năng phân hủy sinh học cao, nhờ vậy giúp giảm ô nhiễm do rác thải nhựa từ khẩu trang dùng một lần.

Đồng thời, quá trình phát triển khẩu trang phân hủy sinh học sẽ thúc đẩy việc sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Trong đó, cây chuối là một trong các nguồn nguyên liệu dồi dào ở Việt Nam với diện tích trồng lớn. Lá chuối khô có tiềm năng rất lớn để chế tạo các màng sợi cellulose do hàm lượng cellulose trong lá chuối cao, tuy nhiên lại chưa được sử dụng hiệu quả mà chỉ được xem như phụ phẩm nông nghiệp.

Đến nay, khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối vẫn là một hướng nghiên cứu mới và chưa được khai thác. Vì vậy, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã Chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt.

Thực hiện nghiên cứu, nhóm thu gom lá chuối tươi sau đó tiến hành rửa sạch và phơi khô, thu được lá chuối thô (khô). Tiếp đến lá chuối khô được rửa sạch với nước 100oC để loại bỏ các tạp chất là các thành phần tan được trong nước như sáp và pectin trong lá chuối. Tiếp theo, lá chuối được đem đi giã để các sợi lá chuối tách ra và tiếp tục được cho vào dung dịch H2O2 10% trong 45 phút, ở nhiệt độ 80oC nhằm loại bỏ một phần lignin và toàn bộ hemicellulose trong sợi lá chuối. Cuối cùng, sợi lá chuối được rửa lại nhiều lần với nước sạch đến pH 7.

Với sợi lá chuối có được, nhóm tiến hành ép tạo màng sợi ở 100 -130oC trong 2 phút. Sau đó, lấy khuôn ra khỏi máy ép và làm nguội khuôn đến 30oC trước khi lấy màng sợi chuối ra khỏi khuôn ép.

Nhóm nghiên cứu cho biết: Màng tạo thành có độ bền kéo đạt 2,55 MPa, modul kéo là 119,18 MPa và có độ hấp thụ nước khoảng 14,62%. Bề mặt màng có tính kỵ nước thể hiện qua kết quả góc tiếp xúc đạt 92,5o. Khẩu trang từ màng sợi lá chuối có khả năng phân hủy sinh học thể hiện các mẫu màng sợi giảm 93,86% khối lượng so với mẫu ban đầu sau 9 tuần thử nghiệm và tiêu biến sau hơn 13 tuần. Khẩu trang từ màng cellulose có pH 6,96 an toàn để sử dụng trên người. Nghiên cứu này bước đầu cho thấy tiềm năng ứng dụng của màng sợi lá chuối để chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học. Tuy nhiên, để đưa vào thực tiễn cần tiến hành thêm các đánh giá như kích thước lỗ xốp, hiệu suất lọc và trở lực hô hấp của khẩu trang.

Chế tạo khẩu trang phân hủy sinh học từ sợi lá chuối bằng phương pháp ép nhiệt

Tiềm năng để phát triển kinh tế xanh,kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp

Ưu điểm của khẩu trang làm từ sợi lá chuối: "Việc đeo khẩu trang thường xuyên trong nhiều giờ sẽ gây ra những tác động tiêu cực cho làn da của người đeo như dễ bị nổi mụn, khô da, sần, ngứa, dị ứng. Do đó, cần xác định pH của khẩu trang từ lá sợi lá chuối có phù hợp và an toàn đối với người sử dụng. Kết quả đo pH theo tiêu chuẩn ISO 3071:2005 của dịch chiết từ khẩu trang sợi lá chuối đạt giá trị trung bình là 6,96. Giá trị pH này nằm trong khoảng pH an toàn cho các sản phẩm sử dụng cho con người."

Được biết, thị trường sợi chuối đã hình thành và phát triển khoảng 15-20 năm nay ở các nước: Philippines, Ấn Độ, Trung Quốc..., thu hàng tỷ USD mỗi năm. Trong thời gian tới, lá chuối cũng là một sản phẩm để nước ta để thúc đẩy nông nghiệp tuần hoàn, thiết nghĩ, nội dung nghiên cứu trên là một trong những gợi mở cho việc chuỗi sản xuất khép kín, xây dựng chuỗi giá trị cho cây chuối ở khắp mọi miền của đất nước. Thiết nghĩ, nước ta cần điều chỉnh một số chính sách hiện hành để khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào các mô hình, dự án kinh tế nông nghiệp tuần hoàn, thông qua mặt bằng đất nông nghiệp sạch,… để nối dài chuỗi giá trị gia tăng trong nông nghiệp, trong đó lá chuối để sản xuất khẩu trang chỉ là một câu chuyện rất nhỏ trong phát triển kinh tế xanh.

PV

Tin tức

Thủ tướng: '5 đẩy mạnh' trong cải cách hành chính để huy động mọi nguồn lực cho phát triển

Đoàn ĐBQH tỉnh Hà Giang tiếp xúc cử tri sau Kỳ họp thứ 7, Quốc hội Khoá XV tại huyện Vị Xuyên

Kỳ họp thứ 7 của Quốc hội khẳng định tinh thần đoàn kết, dân chủ, kỷ cương và trách nhiệm rất cao

Thủ tướng Phạm Minh Chính: Quyết tâm hoàn thành khoảng 1.200 km cao tốc cho ĐBSCL

Tài nguyên

Đảm bảo an ninh nguồn nước

Lập Quy hoạch tổng hợp lưu vực sông Ba thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến 2050

Làm rõ giếng khoan giữa đồng sôi ùng ục, đốt là cháy

Thanh Trì: Ban hành Công văn số 3775/CNTT  về việc dừng giao dịch đối với Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất

Môi trường

Ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Đồng bộ các biện pháp ứng phó với lũ quét, sạt lở đất

Tiếng vọng hấp hối từ những cánh rừng già

Chủ động sử dụng sản phẩm thay thế túi ni-lông

Video

Diễn đàn môi trường lần thứ III - Năm 2024

Chuyển đổi xanh - động lực tăng trưởng mới để phát triển kinh tế

Xử lý chất thải rắn sinh hoạt: Thực trạng và giải pháp

Tạp chí Tài nguyên và Môi trường 20 năm xây dựng và phát triển

Khoa học

Điều chỉnh công nghệ khai thác cát sông tại Sóc Trăng

Khảo sát ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến một số tính chất đất, nước trên sông rạch và ương vườn tại huyện Gò Công Tây, tỉnh Tiền Giang

Một số kết quả tính toán độ cao bằng công nghệ định vị dẫn đường toàn cầu GPS/GNSS dựa trên mô hình EIGEN-6C4 và EGM2008

Đề xuất các giải pháp tiêu úng và phòng, chống lũ rừng ngang vùng hữu sông Bùi, huyện Chương Mỹ

Chính sách

Tín dụng cấp nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn: Mức cho vay tối đa 25 triệu đồng

Luật Đất đai quy định về cưỡng chế thực hiện quyết định kiểm đếm bắt buộc như thế nào?

Thanh Hóa: Cho phép Công ty Anh Phát được nhận chìm 500.000 m3 chất nạo vét xuống biển Nghi Sơn

Ngành TN&MT Lạng Sơn triển khai nhiệm vụ 6 tháng cuối năm 2024

Phát triển

Trường Đại học TN&MT TP. Hồ Chí Minh: Đa dạng ngành nghề để đào tạo những công dân tương lai có trách nhiệm với môi trường

Ninh Bình: Đến năm 2030 chấm dứt sử dụng hóa chất độc hại trong nuôi trồng thủy sản

Đại hội Chi hội Nhà báo Tạp chí Tài nguyên và Môi trường nhiệm kỳ 2024-2026 đã diễn ra thành công tốt đẹp

Khởi động dự án “Sự sống 2024”

Diễn đàn

"Rộng cửa" cho tín dụng xanh

Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hoá yêu cầu các địa phương chủ động ứng phó với áp thấp nhiệt đới và mưa lớn

Phát triển chuỗi cung ứng xanh: Cần điểm tựa chính sách

Thời tiết ngày 16/7: Bắc Bộ, Trung Bộ mưa to đến rất to