Làm sạch nước bằng thuỷ tinh phế liệu

Một nghiên cứu mới của Đại học Greenwich, Anh, mở ra hướng sử dụng thủy tinh phế liệu để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước ngầm, qua đó góp phần tạo ra nguồn nước sạch hơn. Ý tưởng này đặc biệt đáng chú ý vì vừa xử lý một phần rác thải khó tái chế, vừa hỗ trợ giải quyết vấn đề ô nhiễm nước đang ảnh hưởng đến nhiều khu vực. Thay vì xem những mảnh thủy tinh bỏ đi là vật liệu vô dụng, các nhà khoa học đã tìm cách biến chúng thành thành phần của một khoáng chất có khả năng giữ lại kim loại nặng. Nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Nichola Coleman, giảng viên cao cấp khoa Hóa học Vật liệu thuộc Đại học Greenwich, dẫn đầu trong quá trình phát triển phương pháp mới này. Theo bà Coleman, nhiều loại thủy tinh phế liệu hiện đã được tái chế cho những mục đích khác nhau, nhưng việc tái chế vẫn chủ yếu áp dụng với thủy tinh không màu. Thủy tinh màu chưa thể xử lý thuận lợi bằng những quy trình thông thường, khiến một lượng lớn vật liệu tiếp tục bị thải bỏ và làm khối lượng rác ngày càng tăng. Để tận dụng phần thủy tinh khó tái chế, nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng việc trộn thủy tinh màu với vôi và natri hydroxit, còn được gọi là soda ăn mòn. Hỗn hợp này sau đó được làm nóng trong một hộp kín chế tạo bằng thép không gỉ, nhằm tạo ra môi trường phù hợp cho các thành phần biến đổi. Quá trình xử lý khiến hỗn hợp chuyển hóa thành tobermorite, một loại khoáng chất được biết đến với khả năng tách kim loại nặng khỏi nước ngầm hoặc nước thải. Tobermorite hình thành từ thủy tinh màu phế liệu có thể hoạt động như vật liệu giữ lại những chất gây ô nhiễm hiện diện trong dòng nước. Khi được đưa vào hệ thống lọc, khoáng chất này có tiềm năng hỗ trợ loại bỏ kim loại nặng trước khi chúng lan rộng sang những khu vực khác. Cách tiếp cận ấy biến một loại rác khó tái chế thành vật liệu xử lý môi trường, thay vì chỉ tiếp tục chôn lấp hoặc để chúng tồn đọng. Tiến sĩ Nichola Coleman hy vọng tobermorite sẽ được đưa vào các thiết bị lọc, giúp ngăn ô nhiễm từ những vùng nước đã bị ảnh hưởng lan sang nguồn nước sạch. Mục tiêu này hướng tới việc kiểm soát sự phát tán của chất ô nhiễm, nhất là tại những nơi nước ngầm hoặc nước thải chứa hàm lượng kim loại nặng đáng lo ngại. Tuy nhiên, thông tin từ nghiên cứu hiện tập trung vào khả năng sử dụng vật liệu mới, chưa đưa ra một quy trình thương mại hoàn chỉnh cho mọi hệ thống lọc. Giá trị của công trình không chỉ nằm ở việc tạo ra khoáng chất tobermorite, mà còn ở cách các nhà khoa học nhìn lại vòng đời của thủy tinh màu. Những vật liệu từng bị xem là khó tái chế nay có thể trở thành nguyên liệu cho một giải pháp làm sạch nước, nếu được xử lý bằng điều kiện thích hợp. Phương pháp này đồng thời gợi ý rằng rác thải công nghiệp và sinh hoạt có thể được nghiên cứu thêm để phục vụ những nhu cầu cấp thiết của cộng đồng. Các nhà khoa học Greenwich cho rằng nghiên cứu phần nào cho thấy công dụng thiết thực của thủy tinh phế liệu, dù vật liệu này trước đó thường bị bỏ qua trong những chương trình tái chế phổ biến. Việc dùng thủy tinh đã bỏ đi để làm sạch nguồn nước được xem là hướng đi mới, bởi đây là công dụng chưa từng được nghĩ tới theo cách tương tự. Ý tưởng kết hợp giảm rác thải với xử lý ô nhiễm nước vì thế tạo thêm một hướng tiếp cận đáng chú ý cho lĩnh vực quản lý môi trường. Kết quả nghiên cứu được công bố trên Tạp chí quốc tế về Quản lí Môi trường và Chất thải của Anh, nơi các phát hiện liên quan đến xử lý rác và bảo vệ môi trường được giới thiệu. Công trình của Đại học Greenwich cho thấy một vật liệu tưởng như chỉ gây thêm gánh nặng cho bãi rác vẫn có thể tạo ra giá trị mới trong công nghệ lọc nước. Nếu tiếp tục được nghiên cứu và ứng dụng phù hợp, tobermorite từ thủy tinh màu có thể hỗ trợ bảo vệ nguồn nước, đồng thời giảm lượng phế liệu khó tái chế.