Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các polyme tự nhiên chiết xuất từ đậu bắp (okra) và cỏ cà ri (fenugreek) có hiệu quả cao trong việc loại bỏ vi nhựa khỏi nước.

Chính những chất dính tạo nên độ nhớt của đậu bắp và kết cấu dạng gel của cỏ cà ri lại có thể giúp làm sạch nước theo cách đầy bất ngờ. Theo các nhà khoa học, chiết xuất từ các loại thực vật này có khả năng bẫy vi nhựa – những hạt nhựa siêu nhỏ đang làm ô nhiễm đại dương, sông ngòi và thậm chí cả nguồn nước uống của chúng ta.

Thực tế, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng chiết xuất từ đậu bắp và cỏ cà ri có thể loại bỏ tới 90% vi nhựa trong nước biển, nước ngọt và nước ngầm. Kết quả này vừa được công bố trên tạp chí ACS Omega.

Nhóm nghiên cứu do Rajani Srinivasan dẫn đầu đã và đang tìm kiếm các phương pháp an toàn, có nguồn gốc thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước. Trong các thí nghiệm trước đó tại phòng thí nghiệm, họ đã thử nghiệm chiết xuất từ đậu bắp, cỏ cà ri và me. Họ phát hiện rằng các polyme tự nhiên này có thể bám vào vi nhựa, khiến chúng kết dính lại với nhau và chìm xuống đáy, từ đó dễ dàng tách ra khỏi nước hơn.

Srinivasan từng trình bày những thử nghiệm thành công trong nước ngọt và nước biển tại Hội nghị Mùa Xuân 2022 của Hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS). Ở giai đoạn nghiên cứu tiếp theo này, nhóm đã tối ưu quy trình chiết xuất từ đậu bắp và cỏ cà ri cho nhiều loại nước khác nhau.

Quy trình chiết xuất và thử nghiệm

Để chiết xuất polyme dính từ thực vật, nhóm ngâm các lát đậu bắp và xay hạt cỏ cà ri trong các bình chứa nước riêng biệt qua đêm. Sau đó, họ tách dung dịch chiết xuất ra và làm khô thành dạng bột. Phân tích cho thấy các loại bột này chứa polysaccharide – một loại polyme tự nhiên.

Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy hiệu quả cao, khi chỉ cần 1 gram bột hòa trong 1 lít nước có lẫn vi nhựa cho kết quả lọc hiệu quả nhất.

Theo kết quả thử nghiệm, bột đậu bắp và cỏ cà ri khô loại bỏ lần lượt 67% và 93% vi nhựa trong vòng một giờ, nhưng khi dùng hỗn hợp tỷ lệ 1:1 giữa bột đậu bắp và cỏ cà ri, thì thử nghiệm đạt hiệu quả loại bỏ 70% vi nhựa chỉ trong 30 phút.

Các polyme tự nhiên này vượt trội hơn hẳn so với polyacrylamide tổng hợp, vốn đang được dùng trong xử lý nước thải.

Khi áp dụng với các mẫu nước thật thu thập tại Texas, hiệu quả lọc phụ thuộc vào nguồn nước ban đầu. Theo đó, đậu bắp hoạt động tốt nhất trong nước biển (80%), còn cỏ cà ri hiệu quả nhất trong nước ngầm (80–90%), trong khi hỗn hợp 1:1 giữa hai loại hoạt động tốt nhất trong nước ngọt (77%).

Các nhà nghiên cứu cho rằng sự khác biệt này là do mỗi mẫu nước có loại vi nhựa khác nhau về kích thước, hình dạng và chủng loại.

Dù polyacrylamide hiện đang được dùng rộng rãi để loại bỏ chất ô nhiễm trong xử lý nước thải, nhóm nghiên cứu cho rằng chiết xuất từ đậu bắp và cỏ cà ri là lựa chọn thay thế phân hủy sinh học và không độc hại.

“Việc sử dụng chiết xuất từ thực vật trong xử lý nước sẽ loại bỏ vi nhựa và các chất ô nhiễm khác mà không đưa thêm hóa chất độc hại vào nước đã xử lý,” Srinivasan cho biết. “Nhờ đó, chúng ta có thể giảm thiểu rủi ro sức khỏe dài hạn cho cộng đồng.”

Chiết xuất từ đậu bắp và cỏ cà ri có thể loại bỏ tới 90% vi nhựa khỏi nước, mang lại một giải pháp thay thế an toàn và phân hủy sinh học cho các polyme tổng hợp. Ảnh: Shutterstock