Tận dụng tất cả các nguồn phế phẩm nông nghiệp để sản xuất giấy, vừa thân thiện với môi trường vừa tiết kiệm được nguồn gỗ đang khan hiếm hiện nay.

Đó là thành quả của Đặng Thị Ngọc Ánh, sinh viên Khoa Kiến trúc Trường ĐH Khoa học Huế.

Xuất phát từ trí tò mò

Sản phẩm giấy được sản xuất bằng nguồn nguyên liệu tận dụng phế phẩm nông nghiệp, không những giúp tiết kiệm nguồn gỗ, giảm giá thành cho sản phẩm mà còn thân thiện với môi trường. Công trình này đưa ra sản phẩm không dùng đến hóa chất, giúp giải quyết được tình trạng lạm dụng hóa chất, chất tẩy trắng trong công nghiệp sản xuất giấy hiện nay và hạn chế được lượng nước thải độc hại thải ra môi trường thật đáng khen
PGS-TS Đinh Xuân Thắng
(Giám đốc Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng môi trường Hoa Lư, thành viên Ban giám khảo giải thưởng Euréka 2016)

Đề tài sản xuất giấy từ phế phẩm nông nghiệp này được cô nàng nảy ra ý tưởng và thực hiện chế tạo sản phẩm từ khi còn học lớp 11. Ánh kể: “Mỗi lần đi học mình thấy những cô lao công thu gom lá cây nhưng chủ yếu vứt bỏ hoặc tiêu hủy bằng cách đốt. Thấy vừa hoang phí vừa gây ô nhiễm môi trường, mình mới liên tưởng đến các thành phần của lá cây xem chúng có thể tận dụng để làm được gì không”.

Có ý tưởng, Ánh bắt đầu phân tích thành phần chính của lá cây là cellulose, mà thành phần này lại được dùng để làm giấy. Thế tại sao không dùng lá để sản xuất giấy? Từ những câu hỏi được đặt ra như vậy, Ánh đã tự nghiên cứu rồi chế tạo lá cây thành giấy. Nhưng khi báo cáo đề tài này với thầy cô trên trường, mọi người đều cho rằng Ánh sẽ không làm được vì quá sức.

“Vì quyết tâm và tin tưởng chắc chắn sẽ làm được nên mình đã tự mày mò làm ra thành phẩm. Chỉ đến khi cầm trên tay mẫu giấy được làm hoàn toàn từ lá cây thì mọi người mới tin là mình làm được”, Ánh nhớ lại.

Nhưng lúc đó mọi công đoạn đều làm bằng thủ công, từ giã lá cây đến ép thành phẩm đều tự tay Ánh làm. Nhưng lúc đấy Ánh chỉ mới nghĩ ra và thực hiện trên sản phẩm lá cây. Mãi đến khi vào ĐH thì cô nàng mới tiếp tục nghiên cứu và cải thiện sản phẩm. Tác giả đặt tên cho sản phẩm của mình là “giấy xanh”. Giấy có màu hơi xanh xanh do chất diệp lục còn tồn đọng.

Tự chế tạo máy để sáng chế

Hiện nay sản phẩm của Ánh được tận dụng không chỉ từ lá cây mà còn trên tất cả các phế phẩm nông nghiệp như: rơm rạ, thân cây họ đậu, xác hữu cơ thực vật…

Lúc đầu, khi sản xuất từ nguồn nguyên liệu lá cây, Ánh chỉ dùng phương pháp thủ công, nhưng do công suất rất thấp nên Ánh quyết tâm mày mò để sáng chế ra chiếc máy thay thế con người trong một vài công đoạn.

Cô nàng chế ra 2 chiếc máy, một máy thực hiện chức năng xay, một máy dùng để ép. Với máy xay, Ánh sử dụng động cơ motor 3 ngựa, đạt công suất 1.490 vòng/phút. Còn máy ép có thể ép được 120 tấn/lần.

Về quy trình sản xuất, Ánh chia sẻ các phế phẩm hay lá cây sau khi thu gom sẽ ngâm qua bùn tự nhiên để các vi sinh vật sinh sống trong bùn giúp phân hủy chất kiềm có trong các phế phẩm. Công đoạn này nhằm tạo ra sản phẩm giấy dễ bảo quản và không bị ố vàng khi để lâu ngày. Sau khi ngâm là đến công đoạn giã lá cây hoặc phế phẩm để tăng tính liên kết các sợi. Tiếp đến là quá trình xeo giấy và cuối cùng là phơi khô hoặc có thể ép gia nhiệt để cho ra thành phẩm.

Quá trình xeo giấy được Ánh tiến hành theo hai phương pháp khác nhau tùy vào loại phế phẩm và loại giấy muốn chế tạo. Đối với giấy in và giấy viết, Ánh sử dụng phương pháp deeping, tức là sử dụng gia tăng lực để tăng tính liên kết và độ mịn của bề mặt giấy. Còn đối với giấy cách âm, giấy dán tường… cô nàng áp dụng phương pháp floating. Phương pháp này sử dụng tác dụng của ngoại lực như nước, không khí để tăng diện tiếp xúc cho bề mặt giấy.

Nguyên tắc Ánh đưa ra là tuyệt đối không sử dụng đến hóa chất. Để làm được điều này, cô sinh viên ngành kiến trúc đã phải nghiên cứu rất nhiều phương pháp thay thế hiệu quả nhất. Như với hợp chất lignin có trong các phế phẩm, đây là hợp chất rất khó loại bỏ nên thông thường các cơ sở sản xuất giấy thường sử dụng hóa chất mạnh. Tuy nhiên, Ánh vận dụng phương pháp cơ lý, tức là tác động về lực và nhiệt để tách lignin ra khỏi cellulose.
Giấy từ phế phẩm nông nghiệp do Ánh chế tạo có phạm vi ứng dụng rộng rãi, như: giấy viết, vẽ, giấy in (in màu, in đen trắng), giấy hút ẩm, giấy hoa văn nổi 3D, giấy dán tường cách âm, đặc biệt ứng dụng rất tốt cho việc bao gói thực phẩm vì đây là sản phẩm hoàn toàn không sử dụng đến hóa chất…

Những điểm cộng của sản phẩm giấy xanh này đã giúp Ánh xuất sắc giành được giải nhất trong cuộc thi sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka 2016.

Nữ Vương
Nguồn: Thanh niên