Dự án tái chế rác đoạt giải thưởng khởi nghiệp

Dự án “Tái chế rác thải nhựa để tạo sợi nhựa in 3D” của nhóm sinh viên Trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM) vừa đoạt một giải thưởng tại cuộc thi khởi nghiệp “Tech Planter Viet Nam 2021” với tổng trị giá 2.500 SGD.

Nhóm sinh viên thực hiện dự án

“Tech Planter” là một cuộc thi khởi nghiệp quốc tế do Tập đoàn Leave a Nest (Nhật Bản) tổ chức nhằm hỗ trợ nhiều mặt cho các doanh nghiệp mới khởi nghiệp, trong đó có việc kết nối với các doanh nghiệp khác. Đây là năm thứ 3 cuộc thi được tổ chức cho các thí sinh Việt Nam với tên gọi “Tech Planter Viet Nam 2021”, nhắm đến những giải pháp giải quyết các vấn đề về môi trường, việc làm cho sinh viên mới tốt nghiệp, cải thiện mạng lưới kết nối giữa mọi người.

Biến rác thành nguồn nguyên liệu mới

Nhóm tác giả thực hiện dự án thuộc Câu lạc bộ Khởi nghiệp Xanh Bách khoa – BKGI (Trường ĐH Bách khoa) gồm các sinh viên: Hoàng Đặng Ngọc Lâm (Khoa Kỹ thuật hóa học), Huỳnh Ngô Vũ (Khoa Điện – Điện tử), Lê Xuân Chiến và Phan Đại Nghĩa (Khoa Cơ khí). TS. Võ Thanh Hằng (giảng viên Khoa Môi trường và Tài nguyên, Chủ nhiệm Câu lạc bộ Khởi nghiệp Xanh Bách khoa – BKGI) và ThS. Huỳnh Hữu Nghị (giảng viên Khoa Cơ khí) đồng hướng dẫn. Ở dự án “Tái chế rác thải nhựa để tạo sợi nhựa in 3D”, nhóm nghiên cứu đi thu gom rác thải từ nhiều nguồn khác nhau, phân loại và thử nghiệm tính nóng chảy, đùn ra tạo sợi bằng máy đùn sợi do nhóm tự làm. Từ đó tạo ra sợi nhựa in 3D với giá rẻ hơn, chất lượng tốt hơn các loại sợi trên thị trường cả về mặt kỹ thuật lẫn mỹ thuật. Sau đó, nhóm tiếp tục thử nghiệm trên các vật liệu khác như vật liệu nhựa tổng hợp, các vật liệu hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp (xơ dừa, bã mía) để nâng cao giá trị của dự án, hướng tới các doanh nghiệp in 3D ở Việt Nam. Cụ thể, theo Hoàng Đặng Ngọc Lâm (trưởng nhóm), dự án sẽ nghiên cứu quy trình tái chế chất thải nhựa từ nguồn thu gom (gồm các loại nhựa: PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PS) để tạo thành nguồn nguyên liệu mới cho in 3D. Từ đó giải quyết phần nào vấn đề rác thải nhựa hiện nay. “Với công nghệ in 3D ngày càng phát triển cùng đa dạng các loại vật liệu, việc tái chế rác thải nhựa thành nguyên liệu in 3D sẽ là hướng mới giúp bảo vệ môi trường và phát triển ngành công nghiệp in 3D” – Ngọc Lâm nhận định.

Ứng dụng cho giáo dục STEM

Trong giáo dục STEM, công nghệ in 3D được sử dụng rộng rãi. Ở nước ta, việc tái chế các loại rác thải nhựa để ứng dụng vào giáo dục STEM là vô cùng cần thiết. Từ những mối liên hệ mật thiết này, trước tiên dự án đặt mục tiêu hướng đến hỗ trợ quá trình phát triển của giáo dục STEM. Hoàng Đặng Ngọc Lâm chia sẻ, giáo dục STEM với in 3D là một phương thức giáo dục phù hợp và hiện đại giúp học sinh có cái nhìn trực quan hơn cũng như được cầm nắm, cảm nhận từng chi tiết của mô hình mô phỏng nội dung bài học. Với các nguyên tắc mô hình hóa và in ấn 3D, người học lịch sử có thể in ra các hiện vật lịch sử để kiểm tra; người học thiết kế đồ họa có thể in các phiên bản 3D của tác phẩm nghệ thuật của họ; người học địa lý có thể in ra bản đồ địa hình, nhân khẩu hoặc dân số; người học hóa học có thể in ra mô hình 3D của các phân tử; người học sinh học có thể in ra tế bào, virus, cơ quan và các hiện vật sinh học khác; người chuyên toán có thể in ra mô hình 3D của các bài toán để giải…

Mô hình 3D thiết bị tạo sợi được thiết kế trên máy tính

Dự án tái chế rác thải nhựa cho in 3D sẽ đáp ứng được các yêu cầu về chi phí thấp, thân thiện môi trường, phù hợp với môi trường học đường do tận dụng nguồn rác thải vốn đang rất nhiều ở nước ta. Nhưng để in 3D phổ biến trong giáo dục ở tương lai, nhóm nghiên cứu cho rằng cần tìm nguồn nguyên liệu phù hợp nhằm tạo ra một giá trị bền vững. Trên cơ sở đó, nhóm xác định nghiên cứu tái chế vật liệu từ rác thải nhựa ở các nguồn là một mục tiêu quan trọng, cốt lõi của dự án.

Khả năng thương mại hóa cao

Từ quy mô nhỏ ở trường học, dự án có thể được mở rộng nhờ khả năng thương mại hóa cao. Qua việc tận dụng lại nguồn nguyên liệu dư thừa, các doanh nghiệp có thể nâng chuẩn vệ sinh an toàn, tái sử dụng lại nguồn nguyên liệu từ đầu ra, từ đó tăng niềm tin cho khách hàng và lợi nhuận cho doanh nghiệp. Và khi dự án này được mở rộng ra các loại vật liệu khác thì có thể có các nguồn nguyên liệu với nhiều tính năng mới như các vật liệu hỗn hợp. Và nguồn cung không đâu xa mà có thể chính từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp của nước ta như xơ dừa, bã mía; nguyên liệu rẻ mà năng suất mang lại cao… Dự án khởi nghiệp đầu tay này được nhóm nghiên cứu bắt đầu thực hiện từ tháng 1-2021 và dự kiến sẽ cho ra sản phẩm vào cuối năm 2022 với mong muốn sẽ phát triển trong thời gian dài để mang lại nhiều giá trị cho cộng đồng. Thời gian qua, vì tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp, một số công đoạn chế tạo cũng như tiến trình thực hiện dự án nói chung phải tạm hoãn lại.

Với vai trò người hướng dẫn, ThS. Huỳnh Hữu Nghị nhận định, công nghệ in 3D là một công cụ rất hữu ích trong giáo dục STEM, đã và đang được sử dụng nhiều trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Dự án “Tái chế rác thải nhựa để tạo sợi nhựa in 3D” góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh (thông qua việc thu gom rác thải nhựa trong trường học, trong gia đình…); góp phần tiết kiệm chi phí về nguyên liệu khi dùng máy in 3D để học tập, cung cấp thêm cho các em công cụ để học hỏi thêm về kỹ thuật như: Phương pháp chế tạo, quá trình chế tạo sản phẩm, nguyên lý, quá trình hoạt động của thiết bị tạo sợi và thiết bị in 3D. Tuy nhiên, ThS. Nghị cũng cho rằng công suất máy nhỏ, có thể không đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu khi cần sử dụng máy in 3D nhiều. Dự án này sẽ nghiên cứu thêm cách làm giảm ảnh hưởng của vật liệu nhựa trong quá trình tái chế, tăng tính an toàn khi đối tượng sử dụng là các em học sinh.

Mê Tâm