Sinh viên Bách khoa Hà Nội dùng kiến thức đa ngành, liên ngành lan tỏa thông điệp sống Xanh

Tại Hội nghị Sinh viên NCKH năm 2023 của Đại học Bách khoa Hà Nội, một số NCKH của sinh viên sử dụng kiến thức đa ngành, liên ngành – cách tiếp cận mới, hiện đại trong NCKH - hướng đến bảo vệ môi trường, đã đạt giải cao cấp đại học. Đáng chú ý, sát cánh cùng sinh viên ngành Môi trường, sinh viên các ngành học khác của Bách khoa Hà Nội cũng dành tâm huyết nghiên cứu, cho ra những sản phẩm tự nhiên và thân thiện với môi trường, lan tỏa thông điệp “sống Xanh” tới tất cả mọi người.

Sinh viên Viện Khoa học và Công nghệ môi trường “lấn sân”, nghiên cứu nhiên liệu tái tạo từ dầu ăn thải bỏ

Năm 2022, nhóm sinh viên K64, Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (nay thuộc Trường Hóa và Khoa học sự sống): Trần Quốc Hưng, Phạm Thị Thùy Dương, Bùi Hà Trang, dưới sự hướng dẫn của PGS. Đoàn Thị Thái Yên đã triển khai nghiên cứu “Đánh giá tiềm năng và thách thức của Biodiesel chuyển hóa từ dầu ăn thải hộ gia đình ở Việt Nam”.

Ý tưởng nghiên cứu của nhóm đi vào một khía cạnh có nhiều thách thức, đó là sử dụng dầu ăn thải từ hộ gia đình ở Việt Nam để sản xuất Biodiesel - một loại nhiên liệu sinh học thân thiện với môi trường, có khả năng thay thế dầu Diesel truyền thống và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Nghiên cứu của cô trò Trường Hóa và Khoa học sự sống mang tính ứng dụng cao, hướng tới việc thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tái tạo và giảm thiểu ô nhiễm, đạt giải Ba cấp đại học tại Hội nghị Sinh viên NCKH năm 2023 của Đại học Bách khoa Hà Nội.

Nếu phương pháp này được áp dụng rộng rãi, có thể giúp giảm thải bỏ bừa bãi dầu ăn thải, giảm sử dụng Diesel dầu mỏ và giảm bớt lượng khí CO2 và các khí gây ô nhiễm không khí. Điều này đồng nghĩa với việc giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính và giữ gìn môi trường xanh sạch hơn cho tương lai. Bên cạnh đó, việc thu gom và chế biến dầu ăn thải từ hộ gia đình còn giúp tận dụng nguồn tài nguyên tái chế, giảm thiểu lãng phí và bảo vệ môi trường tự nhiên.

Nhớ lại quá trình nghiên cứu, sinh viên Trần Quốc Hưng kể về khó khăn khi thiếu thông tin và dữ liệu về lượng dầu ăn thải từ hộ gia đình ở Việt Nam. Việc thu thập dữ liệu đầy đủ và chính xác là một thách thức với các sinh viên vì chưa có hệ thống chính thức ở các địa phương để thu gom lượng dầu ăn thải từ các hộ gia đình. Dưới sự hướng dẫn của cô Đoàn Thị Thái Yên, nhóm đã tiếp cận các nguồn thông tin khác nhau, thực hiện cuộc khảo sát và phân tích dữ liệu một cách tổng thể để đánh giá tiềm năng sử dụng dầu ăn thải trong sản xuất Biodiesel.

Nhưng sau cùng, đọng lại trong ký ức các thành viên là những kỷ niệm đáng nhớ với giảng viên hướng dẫn Đoàn Thái Yên. Nhóm được tham gia thảo luận và thực nghiệm về quy trình sản xuất Biodiesel từ dầu ăn thải. Cô đã tổ chức cho nhóm những buổi thực hành trong phòng thí nghiệm, trải nghiệm trực tiếp quá trình xử lý dầu ăn thải, pha trộn các hóa chất để tạo ra Biodiesel. Buổi thực hành này không chỉ giúp nhóm hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất Biodiesel mà còn tạo ra một môi trường học tập và thảo luận tích cực.

Quốc Hưng, Thùy Dương và Hà Trang rất hào hứng khi thấy được tiềm năng của việc áp dụng nghiên cứu trong thực tế. “Chúng em hy vọng nghiên cứu của mình có thể khuyến khích việc sử dụng năng lượng tái tạo và bảo vệ môi trường trong cộng đồng, đóng góp vào việc xây dựng một tương lai bền vững hơn” – Nhóm sinh viên tự hào nói. 

Đề tài nghiên cứu sử dụng khá nhiều kiến thức liên quan đến Hóa học. Vậy các sinh viên ngành Môi trường Bách khoa học thêm Hóa học để NCKH chăng?

Trả lời thắc mắc này, PGS. Đoàn Thị Thái Yên cho biết: Đặc trưng của ngành Môi trường là đa ngành và liên ngành. Vì vậy sinh viên học ngành Kỹ thuật môi trường được trang bị kiến thức về Hóa học và nhiều môn khác trong khối kiến thức cơ sở. Qua đó, các sinh viên có nền tảng vững chắc, giải quyết được nhiều vấn đề môi trường phức tạp, đa ngành khi ra trường. Bên cạnh học, các giảng viên hướng dẫn sẽ giúp sinh viên rèn luyện thêm kỹ năng thực hành và biết vận dụng lý thuyết đã học, tham gia NCKH.

“Các đề tài NCKH mà tôi hướng dẫn thường để các em có thêm kỹ năng thực hành, liên kết kiến thức nhiều môn học, qua đó hiểu sâu hơn lý thuyết. Đề tài của nhóm sinh viên Quốc Hưng, Thùy Dương và Hà Trang nếu ở ngành Hóa sẽ đi sâu về nghiên cứu xúc tác, kỹ thuật chuyển hóa dầu thải thành Biodiesel và tối ưu phản ứng.

Với nhóm sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, các em còn nghiên cứu vào các vấn đề mang tính xã hội, như: Xác định quá trình chuyển hóa dầu thải thành Biodiesel sẽ phát thải khí nhà kính là bao nhiêu (xác định CO2 footprint, giảm nhiều thì mới có ý nghĩa trong chống biến đổi khí hậu, nếu xả ra nhiều chất thải và khí thải ở dạng khác thì không nên làm); Xác định tiềm năng cũng như thách thức của thu gom dầu thải từ các nguồn nhỏ lẻ, hộ gia đình...” – PGS. Đoàn Thị Thái Yên phân tích.

Hỏi nhóm trưởng Trần Quốc Hưng, NCKH liên ngành khó như vậy, có bao giờ thấy nản muốn bỏ cuộc không, cậu sinh viên thành thật chia sẻ: “Chúng em đôi lúc cũng nản do áp lực công việc, khó khăn trong việc thu thập dữ liệu, giải quyết vấn đề, hay thất bại trong những “mẻ” chạy thí nghiệm. Để vực dậy tinh thần, cả nhóm luôn hỗ trợ và động viên lẫn nhau, thảo luận giải quyết những nguyên nhân khiến thí nghiệm thất bại, khắc phục và khích lệ nhau tiếp tục nỗ lực. 

Chúng em luôn nhận được sự tư vấn tận tâm của cô Đoàn Thị Thái Yên trong những thời điểm khó khăn, giúp cả nhóm tìm thấy hướng đi mới và định vị lại mục tiêu nghiên cứu. Nhìn thấy những kết quả nho nhỏ đạt được, chúng em cảm thấy như được tiếp thêm động lực và sẵn sàng vượt qua những khó khăn tiếp theo để hoàn thành đề tài nghiên cứu”.

Thời gian tới, cô trò Trường Hóa và Khoa học sự sống sẽ tiếp tục mở rộng phạm vi nghiên cứu về nhiên liệu sinh học từ chất thải, hướng đến giảm thiểu chất thải và gia tăng giá trị chất thải theo hướng kinh tế tuần hoàn. Nhóm mong muốn thực hiện các thí nghiệm và nghiên cứu chi tiết hơn và tối ưu hóa quy trình sản xuất Biodiesel (hoặc một số nhiên liệu sinh học khác) từ chất béo thải.

Đồng thời, hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quy trình sản xuất nhiên liệu từ chất thải cũng sẽ được đánh giá đầy đủ để nhiên liệu sinh học được sản xuất với chi phí hợp lý nhất, hướng đến giảm giá thành của nhiên liệu sinh học, giúp người dân có thể có thể sử dụng một cách bền vững, lâu dài, lan tỏa thông điệp sống Xanh.

Sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt nghiên cứu khoa học với tinh thần Thomas Edison!

Theo PGS. Nguyễn Việt Dũng - Phó Hiệu trưởng Trường Cơ khí - Đại học Bách khoa Hà Nội, ngành Kỹ thuật Nhiệt (HE1) của Bách khoa Hà Nội là ngành học duy nhất ở Việt Nam về quá trình biến đổi, sản xuất, lưu trữ năng lượng và sử dụng năng lượng cuối cùng, cung cấp nhiệt và hơi (sấy sưởi gia nhiệt), làm lạnh và điều hòa không khí.

Ngành học khá đa dạng khi sinh viên được học về Cơ khí 25%, Điện - Điện tử và Tự động hóa 25%, Năng lượng và Nhiệt 50%, theo đó, cơ hội việc làm rất đa dạng ở mọi ngành của xã hội.  Hơn 90% sinh viên có việc làm sau 3 tháng tốt nghiệp. Mức thu nhập khởi điểm 10 -15 triệu/tháng theo năng lực. Khả năng làm việc tại thành phố lớn luôn rất rộng mở.

Đặc biệt, sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt còn có cơ hội vận dụng kiến thức đa ngành của mình để nghiên cứu những vấn đề rất hot trong cuộc sống, như nghiên cứu chiết tách tinh dầu sử dụng công nghệ CO2 siêu tới hạn – một đề tài NCKH đạt giải Ba cấp đại học Hội nghị Sinh viên NCKH Đại học Bách khoa Hà Nội tháng 6/2023 đã được thầy trò lớp Nhiệt 01 - K65, khoa Năng lượng nhiệt, Trường Cơ khí giải quyết rất “siêu”!

Nhóm sinh viên gồm các chàng trai Nguyễn Thanh Bình, Vũ Văn Hiếu, Đoàn Ngọc Trung và Phạm Ngọc Quỳnh. Dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Kiều Hiệp, cả nhóm đã bắt tay vào nghiên cứu từ tháng 2/2023.

Hỏi Thanh Bình: Tại sao học Kỹ thuật Nhiệt lại “để ý” đến chiết tách tinh dầu?

Cậu sinh viên năm 3 cho biết: Tinh dầu là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi được chiết xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau, từ lá cây, thân cây, hoa, vỏ cây, rễ cây hoặc những bộ phận khác của thực vật. Nghiên cứu về tinh dầu đang được quan tâm nhiều bởi người tiêu dùng đang chuyển dần từ các sản phẩm y tế và chăm sóc sức khỏe có hóa chất sang các sản phẩm tự nhiên và thân thiện với môi trường.

“Cùng chung mối quan tâm này, nhóm chúng em nghiên cứu sự hình thành, phát triển và đặc tính của tinh dầu và phát triển hệ thống sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn để chiết tinh dầu. Siêu tới hạn là phương pháp liên quan mật thiết đến nhiệt độ và áp suất - những chuyên môn quen thuộc mà một sinh viên ngành Kỹ thuật Nhiệt được tìm hiểu và giảng dạy. Phương pháp này an toàn, cho ra tinh dầu chất lượng cao, đảm bảo độ nguyên chất, các thành phần trong tinh dầu không bị thay đổi như các phương pháp truyền thống.

Các sản phẩm tinh dầu chất lượng cao này có thể được thương mại hóa với giá bán cao hơn từ 5 đến 10 lần so với tinh dầu truyền thống. Với sự hướng dẫn sát sao của thầy Hiệp, chúng em đã nghiên cứu và rút ra kết luận có thể tạo ra tinh dầu đúng như lý thuyết và có thể được vận dụng đưa vào sản xuất với số lượng lớn” – Thanh Bình chia sẻ.

Lúc mới tiến hành nghiên cứu, gặp phải nhiều vấn đề về thiết bị, cả nhóm đôi lúc cũng xuống tinh thần. Như việc gia công thiết bị đòi hỏi rất cẩn thận, rất nhiều lần nhóm tiến hành nghiên cứu nhưng thiết bị không đảm bảo, liên tục bị rò rỉ, áp suất trong thiết bị không được đẩy cao đến mức độ yêu cầu.

Bỏ nhiều công sức, thời gian nhưng kết quả lại không như mong muốn, thành viên nào cũng nản. Nhưng chỉ một lúc thôi rồi lại động viên nhau cố gắng làm tiếp. Thầy Lê Kiều Hiệp rất hiểu tâm lý của sinh viên, thầy luôn động viên, cùng tham gia làm thí nghiệm để lên dây cót tinh thần cho các chàng trai.

Nhóm sinh viên đến giờ vẫn “nằm lòng” lời thầy Hiệp: “NCKH không giống việc các bạn làm thí nghiệm môn học, không phải một sớm một chiều là đạt được kết quả như mong muốn. Hãy nhớ thiên tài Thomas Edison từng 10.000 lần thất bại nhưng không hề nản chí.” Câu chuyện về nhà khoa học lỗi lạc đã vực dậy tinh thần của cả nhóm, giúp các sinh viên hiểu được NCKH cần sự bền chí, đôi khi, NCKH kéo dài hết cả cuộc đời!

Sau khi đã trải qua việc kiểm soát áp suất cùng với sự thay đổi nhiệt độ, bước cuối cùng chính là mở van xả thiết bị để thu lại lượng tinh dầu có trong nguyên liệu. Giây phút thu được tinh dầu, 4 chàng trai vỡ òa vui sướng. “Những thắc mắc về việc có thu được tinh dầu từ phương pháp này không giờ đã có lời giải. Giây phút đó, chúng em chỉ muốn hét Ơ rê ka lên trong lab!” – Thanh Bình cười vui kể lại.

TS. Lê Kiều Hiệp rất hài lòng trước sự say mê nghiên cứu của các sinh viên. Vốn có kinh nghiệm hướng dẫn nhiều nhóm sinh viên NCKH đạt giải cao: 4 năm liền đạt giải Nhất cấp đại học, 2 năm đạt giải Khuyến khích cấp Bộ GD&ĐT, TS. Lê Kiều Hiệp cho rằng chỉ cần các nhóm SV có đam mê làm NCKH thì sẽ có kết quả tốt vì kiến thức cơ bản các em đều đã được học. Bên cạnh đó các sinh viên còn bổ sung thêm kỹ năng tự học, làm việc nhóm, kiên nhẫn theo đuổi đề tài…

“Dưới sự hướng dẫn của thầy/cô, các sinh viên Bách khoa Hà Nội sẽ học thêm được nhiều kiến thức, phát triển được nhiều kỹ năng cần thiết sau thời gian NCKH” – Thầy Hiệp nói.

Thời gian tới, với sự hướng dẫn của thầy giáo luôn tận tâm Lê Kiều Hiệp, nhóm sinh viên tiếp tục hướng nghiên cứu, phát triển một hệ thống lớn hơn, hiệu suất cao hơn, dự kiến một lần nạp nguyên liệu được khoảng 15kg, cùng đó, thêm hệ thống thu hồi CO2 để tuần hoàn sử dụng và tiến hành khảo sát hiệu suất thực tế của thiết bị với các chế độ làm việc khác nhau.

Thông điệp sống Xanh đã và đang được thầy và trò Đại học Bách khoa Hà Nội lan tỏa mỗi ngày qua việc vận dụng kiến thức đa ngành/liên ngành được học NCKH bảo vệ môi trường.