Công nghệ vi sóng, hướng đi mới cho sản xuất vật liệu sạch

Công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất vật liệu khung cơ kim bằng phương pháp thủy nhiệt sử dụng vi sóng do Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh và nhóm tác giả thuộc Viện Hóa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) phối hợp cùng Viện Hóa học và Công nghệ nhiệt, Binh chủng Hóa học (Bộ Quốc phòng) thực hiện đã được trao giải Ba tại Giải thưởng Sáng tạo Khoa học và Công nghệ Việt Nam năm 2024.

Đây là công trình khoa học có tính ứng dụng cao, góp phần nâng cao năng lực nội địa hóa vật liệu mới trong nhiều lĩnh vực then chốt như quốc phòng, bảo vệ môi trường và bảo quản thực phẩm.

Đổi mới công nghệ - mở rộng ứng dụng

Theo Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh, Chủ nhiệm công trình nghiên cứu, với công nghệ mới sử dụng phương pháp thủy nhiệt vi sóng, nhóm nghiên cứu đã rút ngắn đáng kể thời gian tổng hợp xuống chỉ còn 5-30 phút, giảm nhiệt độ phản ứng còn khoảng 80-100 độ C, đồng thời sử dụng dung môi nước thân thiện với môi trường.

Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh cho biết, thiết bị phản ứng sử dụng vi sóng có cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn, dễ vận hành và không đòi hỏi chi phí đầu tư lớn. Nhờ ưu điểm này, công nghệ có thể được triển khai linh hoạt tại nhiều cơ sở nghiên cứu và sản xuất trong nước. Trên nền tảng công nghệ đó, nhóm đã tổng hợp thành công 14 hệ vật liệu từ các nguyên liệu sẵn có tại Việt Nam. Các loại vật liệu mới có khả năng hấp thụ và phân hủy nhanh nhiều chất ô nhiễm độc hại như vi nhựa trong môi trường nước, khí độc hydro sulfua (H₂S), carbonic (CO₂), cũng như các hợp chất mô phỏng tác nhân thần kinh, vốn là một trong những loại ô nhiễm nguy hiểm nhất trong chiến tranh hóa học và sinh học.

Kết quả thử nghiệm thực tế tại sông Tô Lịch, Hồ Tây, sông Hồng và hồ Hoàn Kiếm (Hà Nội) cho thấy, vật liệu mới có thể hấp thụ gần như hoàn toàn lượng vi nhựa chỉ trong vòng 45 phút. Trong lĩnh vực quốc phòng, loại vật liệu này có tốc độ xử lý các chất mô phỏng tác nhân thần kinh nhanh hơn từ 10 đến 120 lần so với các vật liệu nhập khẩu. Hiện công nghệ đang được triển khai sản xuất thử nghiệm loạt đầu tiên tại đơn vị Binh chủng Hóa học (Bộ Quốc phòng), hướng tới phục vụ cho các đơn vị tác chiến, góp phần nâng cao năng lực tự chủ công nghệ trong lĩnh vực quốc phòng.

Ngoài ra, vật liệu mới cũng được chứng minh có hiệu quả trong xử lý khí thải công nghiệp, giúp loại bỏ các hợp chất lưu huỳnh độc hại thường phát sinh tại các nhà máy nhiệt điện và cơ sở hóa chất. Nhờ đó, công nghệ này không chỉ góp phần giảm phát thải khí nhà kính, cải thiện chất lượng không khí đô thị mà còn mở ra hướng phát triển công nghiệp xanh, bền vững, thân thiện với môi trường.

Nghị quyết 57- đòn bẩy chuyển giao công nghệ

Theo Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh, một trong những yếu tố then chốt giúp công trình được triển khai thuận lợi và nhanh chóng bước ra khỏi khuôn khổ nghiên cứu là nhờ sự hỗ trợ từ các chính sách lớn của Đảng và Nhà nước trong thời gian gần đây, đặc biệt là Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh khẳng định, sau khi ban hành Nghị quyết số 57, nhiều chính sách cụ thể đã được triển khai để đồng bộ hóa định hướng và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các nhà khoa học, đặc biệt là các nhà khoa học trẻ. Trong đó, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Thông tư số 10 ngày 30/12/2024, tăng cường hỗ trợ các nhà khoa học tài năng đăng ký đề tài nghiên cứu thuộc Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia. Bên cạnh đó, Nghị định số 193/2025/NĐ-CP ngày 19/2/2025 của Quốc hội cũng đưa ra các chính sách đặc thù nhằm thúc đẩy phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia.

Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh chia sẻ: Có thể thấy, nhà nước đang thể hiện sự ưu tiên rất rõ ràng cho phát triển khoa học công nghệ, không chỉ bằng định hướng chiến lược mà còn bằng các nguồn đầu tư mạnh mẽ và các chính sách cụ thể, sát với thực tiễn. Một điểm quan trọng trong các chính sách mới là việc khuyến khích đẩy mạnh liên kết giữa ba chủ thể đó là: Nhà nước, nhà khoa học, doanh nghiệp. Đây là nền tảng giúp các công trình nghiên cứu có điều kiện chuyển giao ứng dụng sớm đi cuộc sống.

Từ những nền tảng đó, Thạc sỹ Nguyễn Bá Mạnh tin tưởng Nghị quyết số 57 và các chính sách đi kèm không chỉ mở rộng không gian phát triển cho giới khoa học, mà còn là cơ hội lớn đặc biệt đối với các cán bộ nghiên cứu trẻ, tạo động lực mạnh mẽ để đổi mới sáng tạo gắn liền với ứng dụng thực tiễn.