Giảm thiểu ô nhiễm trong ngành công nghiệp dệt may nhờ polyme

Trong nước thải sản xuất bởi ngành công nghiệp dệt và các ngành khác, thuốc nhuộm là một trong những chất ô nhiễm chính. Tuy nhiên, theo phát hiện của các nhà khoa học tại Đại học Bang North Carolina, một loại polyme tổng hợp mới được phát triển có khả năng loại bỏ chất nhuộm màu đó khỏi nước, ngoài ra nó có thể được làm sạch và tái sử dụng để xử lý nhiều nước thải hơn. Được biết, polyme là chất giàu nitơ, không tan trong nước được gọi là polycarbodiimide.

Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, polyme đầu tiên được hòa tan trong dung môi, sau đó được trộn vào các mẫu nước bị nhiễm 20 loại thuốc nhuộm axit khác nhau thường được sử dụng trong ngành dệt may. Tùy thuộc vào các yếu tố như tính axit và diện tích bề mặt của các phân tử thuốc nhuộm, polyme đã có thể loại bỏ thành công tất cả thuốc nhuộm từ 16 trong số các mẫu – điều này được đánh giá bằng cả mắt và sử dụng quang phổ nhìn thấy được bằng tia cực tím.

 Một lọ nước bị nhiễm thuốc nhuộm màu xanh lam (bên trái), cùng với một lọ trong đó polyme được sử dụng để loại bỏ thuốc nhuộm

Polyme hoạt động bằng cách liên kết với các phân tử thuốc nhuộm, sau một thời gian sẽ dần tách biệt ra (giống như dầu nằm trên nước). Sau đó, nó có thể được gạn ra khỏi thùng chứa, để lại phần nước không chứa thuốc nhuộm. Theo Giáo sư Januka Budhathoki-Uprety, người đứng đầu thí nghiệm này cho biết vì cả polyme và dung môi đều không tan trong nước, nên khi hòa với nhau, chúng sẽ dần tách ra và phần cuối cùng sẽ chỉ còn lại là nước.

Bằng cách điều chỉnh độ pH của polyme chứa đầy thuốc nhuộm đã đổ ra, có thể làm cho polyme giải phóng các phân tử thuốc nhuộm trong vòng vài phút. Đặc biệt hơn, Polyme sau đó có thể được tái sử dụng trong các lần xử lý nước thải tiếp theo.

Giáo sư Budhathoki-Uprety và các đồng nghiệp hiện có kế hoạch tạo ra các phiên bản khác của polyme, sẽ hoạt động trên nhiều loại thuốc nhuộm hơn. Họ cũng hy vọng kết hợp polyme vào một môi trường lọc rắn, từ đó có thể giúp ngành công nghiệp dệt may có thể tái sử dụng nguồn nước mà không xả thải các nguồn nước bẩn. Khi mà giờ đây có quá nhiều con sông, hồ bị ảnh hưởng nặng nề do chính nguồn nước xả thải từ ngành công nghiệp này, dần dần sẽ gây ô nhiễm nặng nề đến nguồn nước, không khí và cả sức khỏe con người.

Nhóm nhà nghiên cứu vẫn còn trong quá trình thử nghiệm, đồng thời họ cũng tìm nhiều giải pháp khác để có thể xử lý được trên nhiều vật liệu khác nhau mà không chỉ dừng lại ở chất polyme.

 Bảo Linh