Phát minh có thể thay đổi cả thế giới: Sử dụng thứ bị bỏ đi để lọc nước, loại bỏ gần 100% kim loại nặng, ứng dụng hiệu quả trong môi trường ô nhiễm

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Loughborough (Anh) vừa công bố phát hiện đầy hứa hẹn. Họ cho biết bã cà phê sau khi pha có thể trở thành vật liệu lọc nước hiệu quả, giúp loại bỏ các kim loại nặng độc hại như chì, đồng và kẽm. Đây là bước tiến quan trọng trong việc tận dụng rác thải hữu cơ để đối phó với ô nhiễm môi trường, đồng thời góp phần thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn.

Trong giai đoạn 2021-2022, thế giới tiêu thụ hơn 176 triệu bao cà phê (10,56 triệu tấn). Hậu quả là một khối lượng khổng lồ bã cà phê bị thải ra mỗi ngày, phần lớn kết thúc vòng đời trong các bãi rác. Tuy nhiên, nghiên cứu mới tại Đại học Loughborough cho thấy, những tàn dư tưởng chừng vô dụng này lại sở hữu cấu trúc thực vật xốp, giúp hấp thụ ion kim loại một cách tự nhiên, từ đó mở ra tiềm năng làm vật liệu lọc nước giá rẻ và thân thiện với môi trường.

Trong một nghiên cứu hợp tác với Đại học Banaras Hindu (Ấn Độ), nhóm nghiên cứu đã nung bã cà phê thu thập từ căng tin Edward Herbert trong khuôn viên trường. Quá trình nhiệt phân tạo ra biochar, một dạng vật liệu giàu carbon, nổi tiếng với khả năng hấp phụ vượt trội. Sau khi tối ưu hóa nhiệt độ và thời gian nung, kết quả cho thấy biochar từ cà phê có thể loại bỏ đến 98% lượng chì trong nước ô nhiễm, với mỗi gram hấp phụ được tới 4,9 mg chì.

Tiến sĩ Monika Mahajan, tác giả chính của nghiên cứu đầu tiên, chia sẻ: “Chúng tôi đã chứng minh rằng rác thải phổ biến như bã cà phê hoàn toàn có thể trở thành vật liệu hấp phụ hiệu quả, bền vững và có giá trị cao trong việc xử lý ô nhiễm kim loại.”

Trong nghiên cứu thứ hai, nhóm tiếp tục mở rộng thử nghiệm bằng cách kết hợp bã cà phê với vỏ trấu, tạo thành hỗn hợp hấp phụ hiệu quả hơn trong điều kiện ô nhiễm nặng. Đặc biệt, các thí nghiệm cũng cho thấy bã cà phê thô không qua xử lý vẫn có thể loại bỏ hiệu quả kim loại nặng ở nồng độ thấp, đặc biệt là đồng và kẽm. Đây là hướng đi phù hợp với những vùng thiếu điều kiện kỹ thuật, chi phí hạn chế nhưng lại chịu tác động nặng nề từ ô nhiễm nước.

Tiến sĩ Basmah Bushra, tác giả chính của nghiên cứu thứ hai, cho hay: “Những gì chúng ta thường xem là rác thải thực ra có thể trở thành công cụ hữu hiệu chống ô nhiễm. Biến rác hữu cơ thành vật liệu hấp phụ là một hướng đi vừa giảm gánh nặng cho môi trường, vừa tạo ra giải pháp lọc nước giá rẻ.”

Nghiên cứu nhấn mạnh tiềm năng to lớn của bã cà phê trong việc hỗ trợ xử lý nước thải, bảo vệ nguồn nước sinh hoạt và sản xuất, đặc biệt trong bối cảnh ô nhiễm kim loại nặng ngày càng lan rộng ở các khu vực công nghiệp. Bã cà phê là nguyên liệu rẻ tiền, có mặt ở mọi quốc gia, dễ thu gom, dễ xử lý và hoàn toàn thân thiện với môi trường.

Tiến sĩ Diganta B. Das từ Đại học Loughborough chỉ ra: “Bã cà phê không phải là rác thải vô dụng, nó có thể trở thành vật liệu giá trị cao, giúp làm sạch môi trường và tăng cường tính tuần hoàn trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.”

Theo IE