Vật liệu công nghiệp thế hệ mới

THANH TÂM
Thứ Hai, 19-10-2020, 07:38
Vỏ hạnh nhân được thu gom tại Hợp tác xã nông nghiệp Vega De Pliego. Ảnh: MURCIA

Các nhà nghiên cứu châu Âu đang triển khai dự án chuyển đổi nguồn rác thải hữu cơ và các phụ phẩm bị loại bỏ sau khi chế biến thực phẩm thành những vật liệu công nghiệp mới. Dự án sử dụng nguyên liệu thô trong xây dựng và chế tạo ô-tô (BARBARA) được Liên hiệp châu Âu (EU) tài trợ, được đánh giá là một trong những mô hình triển vọng có thể áp dụng rộng rãi trong tương lai gần.

Mỗi năm, ngành công nghiệp thực phẩm ở EU thải ra khoảng 110 triệu tấn chất thải có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật. Một phần trong số các chất thải đó đã được tận dụng và xử lý làm nhiên liệu sinh học. Song, vẫn còn một khối lượng lớn rác thải hữu cơ ở thể rắn chưa tìm được hướng xử lý rốt ráo. 

Hợp tác xã nông nghiệp Vega De Pliego ở Murcia, miền nam Tây Ban Nha là một trong những cơ sở sản xuất thực phẩm đóng gói lớn nhất nước này. Hợp tác xã hiện có khoảng 550 xã viên trực tiếp tham gia quy trình chế biến, trong đó sản phẩm thế mạnh là hạt hạnh nhân tươi. Mỗi năm, hợp tác xã chế biến một lượng lớn hạt hạnh nhân tươi, ước tính gần bốn triệu kg nguyên liệu thô đầu vào trong năm ngoái. Tuy nhiên, theo ông Pedro Noguera Rubio, Giám đốc điều hành của hợp tác xã, trong số hạnh nhân thô đó chỉ có 25% khối lượng thu được là hạt có thể ăn được hoặc sản xuất kẹo hạnh nhân, làm các sản phẩm làm đẹp.

“Chất thải sau khi đã tách vỏ lấy hạt là một khối lượng vô cùng lớn, tương đương 75% chất thải loại là vỏ hạnh nhân, trong đó chỉ một phần được tái sử dụng làm sinh khối để sản xuất năng lượng”, ông Rubio cho biết. Phần chất thải rắn ở khâu cuối cùng nay đã tìm được “lối thoát” mới, đó là đưa vào chế tạo thành vật liệu thô theo mô hình của dự án BARBARA. Vỏ hạnh nhân cùng với những phế phẩm khác từ quá trình chế biến thực phẩm đã được xử lý thành các nguyên liệu thô có nguồn gốc tự nhiên, có thể được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp.

Các nhà khoa học của Đại học Alicante (Tây Ban Nha) đã phát triển thành công loại vật liệu thô thế hệ mới từ vỏ hạnh nhân. Vỏ sẽ được nghiền và trộn với nhựa sinh học làm từ bột ngô, từ đó tạo ra hợp chất có kết cấu và hình thức tương tự gỗ. Ngoài ra, nghiên cứu cũng phát hiện một số ứng dụng khác từ chất thải thực phẩm và phụ phẩm nông nghiệp như sản xuất chất kháng khuẩn, khử mùi và phẩm mầu từ vỏ chanh vàng, súp-lơ xanh hay vỏ quả lựu. 

TS chuyên ngành Hóa học María del Carmen Garrigós Selva tại Đại học Alicante cho biết, các nghiên cứu của bà và cộng sự đã tìm ra cách chiết xuất nhiều sản phẩm hữu ích từ thức ăn thừa. “Chẳng hạn, chúng tôi có thể chiết xuất chất tạo mầu vàng và một số loại tinh dầu từ vỏ quả chanh vàng. Chúng có thể tạo mùi thơm và cũng có đặc tính kháng khuẩn, dùng làm phụ gia cho các sản phẩm khác”, bà chia sẻ. Với công nghệ này, vỏ quả lựu còn lại sau quá trình chế biến nước ép lựu cũng có thể được xử lý thành bột mầu, với một dải mầu từ đỏ đến xanh, tùy thuộc quy trình hóa học sử dụng trong khi thí nghiệm. Tương tự, súp-lơ xanh tạo ra mầu xanh lá cây tự nhiên khá bắt mắt.

Đến nay, vỏ hạnh nhân là một trong số các loại chất thải thực phẩm và phụ phẩm nông nghiệp có thể được tái chế với hiệu suất gần như 100%. Sau khi được xử lý qua nhiệt độ cao, làm mát bằng nước và thêm vào các phụ gia cần thiết, chúng đã biến thành loại nguyên liệu thô có thể dùng để in 3D thành các bộ phận, linh kiện ô-tô. Bà Lidia Garcia Quiles, kỹ sư và điều phối viên của dự án BARBARA cho biết: “Bước tiếp theo chúng tôi sẽ mở rộng quy mô nghiên cứu trong phòng thí nghiệm lên cấp độ bán công nghiệp. Quá trình này mất từ 4 đến 5 năm. Sau thời gian đó, chúng tôi sẽ tung ra thị trường hàng loạt sản phẩm từ những vật liệu thế hệ mới này”, bà Quiles khẳng định. 

.