Than sinh học là khoáng chất dạng rắn giàu carbon, thu được từ quá trình nhiệt phân yếm khí sinh khối các phụ phẩm nông nghiệp. Tùy thuộc vào nhiệt độ nhiệt phân và loại sinh khối mà sản phẩm than sinh học sẽ có thành phần và tính chất khác nhau. Phế phẩm từ cây trồng như rơm rạ, vỏ trấu, vỏ sắn ... là một trong những nguồn sinh khối tiềm năng để phục vụ nhu cầu sản xuất than sinh học.

Trước đây, đã có nhiều nghiên cứu sử dụng than sinh học để bảo vệ môi trường, về cơ bản đã mang lại hiệu quả. Tuy nhiên, việc sử dụng nguyên liệu đầu vào đắt đỏ đã đẩy giá thành sản phẩm lên cao, hạn chế khả năng tiếp cận của người tiêu dùng và doanh nghiệp.

Để tìm hướng đi mới cho giải pháp xử lý nước thải dệt nhuộm công nghiệp, đồng thời tận dùng nguồn phế phẩm là vỏ sắn, nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh đã chế tạo than sinh học từ vỏ sắn, có thể ứng dụng làm chất hấp phụ màu hữu cơ xanh methylene trong nước thải dệt nhuộm.

Màu hữu cơ xanh methylene (MB) là hóa chất được sử dụng rộng rãi trong các ngành nhuộm vải, nilon, da, gỗ, cũng như sản xuất mực in. MB có thể gây ra các bệnh về mắt, da, đường hô hấp, tiêu hóa, thậm chí là ung thư. Do tính hòa tan cao, MB nói riêng và các thuốc nhuộm nói chung là tác nhân gây ô nhiễm các nguồn nước, gây hại cho con người và các sinh vật sống. Hơn nữa, thuốc nhuộm trong nước thải rất khó loại bỏ vì chúng không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, nhiệt và các tác nhân gây oxy hóa. Thực tế đã có nhiều phương pháp xử lý thuốc nhuộm trong nước thải như phương pháp hấp phụ, trao đổi ion, keo tụ..., trong đó phương pháp hấp phụ tỏ ra có nhiều ưu việt bởi tính kinh tế, hiệu quả, thao tác đơn giản và dễ thực hiện.

Xử lý nước thải trong 25 phút

Sau khi thu gom, vỏ sắn được rửa sạch, cắt nhỏ và đem sấy khô ở nhiệt độ 105⁰C trong vòng 3 giờ. Tiếp theo, mẫu vỏ sắn được nung yếm khí ở nhiệt độ 600⁰C trong 1 giờ, thu được mẫu than BC-S, có màu đen và không mùi. Kết quả phân tích cho thấy trong cấu trúc của sản phẩm là một dạng khoáng chứa nhiều nhóm chức hữu cơ và carbon, làm cho than sinh học có khả năng hấp phụ hóa học.

Nghiên cứu khả năng ứng dụng BC-S làm chất hấp phụ MB ở nồng độ 15ppm, thời gian hấp phụ là 25 phút, cho thấy khả năng hấp phụ cực đại đạt mức 5,10 mg MB/g BC-S. Như vậy, BC-S có thể được sử dụng làm chất hấp phụ để xử lý nước thải dệt nhuộm trên quy mô công nghiệp.

Các tác giả dự kiến sẽ nghiên cứu triển vọng sử dụng than sinh học BC-S cho nhiều ứng dụng khác như làm chất xúc tác, chất cải tạo đất hoặc làm điện cực cho pin điện hóa.