Từ hạt mít, phát triển vật liệu siêu hấp thụ hỗ trợ cải thiện đất ô nhiễm

Hạt mít vốn thường được xem là phụ phẩm sau chế biến, nhưng với hàm lượng tinh bột khoảng 70%, đây lại là nguồn nguyên liệu sinh khối có nhiều tiềm năng. Tận dụng đặc tính này, các nhà khoa học Việt Nam và Belarus đã phối hợp nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme siêu hấp thụ từ tinh bột hạt mít, hướng tới ứng dụng trong giữ ẩm đất, hỗ trợ cây sinh trưởng và góp phần xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng.

Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ giữa Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Nghiên cứu các vấn đề Hóa lý, Đại học Quốc gia Belarus. Phía Việt Nam do PGS.TS Nguyễn Thanh Tùng chủ trì, trong khi phía Belarus do PGS.TS Grinyuk Evgeni phụ trách.

Nhóm nghiên cứu sử dụng tinh bột hạt mít kết hợp với axit acrylic và acrylamide để tổng hợp polyme siêu hấp thụ, gọi tắt là SAP. Loại vật liệu này có khả năng hút và giữ lượng nước lớn, nhờ đó giúp duy trì độ ẩm trong đất và tạo điều kiện thuận lợi hơn cho cây trồng phát triển.

Trong quá trình chế tạo, nhóm thử nghiệm cả phương pháp tổng hợp truyền thống và phương pháp trùng hợp frontal. Kết quả cho thấy phương pháp frontal giúp rút ngắn thời gian phản ứng, nâng cao độ chuyển hóa và cải thiện khả năng hấp thụ nước của vật liệu. Ở điều kiện tối ưu với 1% chất khơi mào PPS và nguồn nhiệt 120°C, độ chuyển hóa của phản ứng đạt 96,4%, trong khi vùng phản ứng lan truyền với tốc độ khoảng 0,86 cm/phút.

Để đánh giá khả năng ứng dụng, vật liệu SAP được bổ sung vào đất nhiễm chì và kẽm tại Tân Long, Thái Nguyên, kết hợp trồng cây sơn cúc ba thùy. Kết quả cho thấy ở mức bổ sung từ 0,6 đến 0,8 g SAP/kg đất, sinh khối thân và lá của cây tăng đáng kể so với mẫu đối chứng. Hàm lượng chì và kẽm tích lũy trong cây cũng tăng theo thời gian, tập trung chủ yếu ở phần rễ.

Sau 90 ngày thử nghiệm, lượng chì và kẽm trong đất giảm rõ rệt, trong đó mức bổ sung 0,8 g SAP/kg đất cho hiệu quả cao nhất. Nhóm nghiên cứu cũng ghi nhận một số thay đổi tích cực về hoạt tính chống oxy hóa và khả năng ức chế vi khuẩn của cây, dù các cơ chế liên quan vẫn cần tiếp tục được làm rõ.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tinh bột hạt mít không chỉ có thể được tận dụng để tạo ra vật liệu có khả năng giữ nước mà còn mở ra hướng hỗ trợ phục hồi đất ô nhiễm kim loại nặng. Đây là kết quả đáng chú ý của hợp tác khoa học Việt Nam – Belarus, đồng thời tạo cơ sở để tiếp tục hoàn thiện công nghệ, đánh giá quy mô và điều kiện sử dụng trước khi hướng tới ứng dụng thực tế trong nông nghiệp và bảo vệ môi trường.