Biến rau thải chợ thành phân bón giảm phát thải, sinh viên NTTU đạt giải nhì Giải thưởng KH&CN sinh viên 2026

NTTU – Đề tài “Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng phân co-compost biochar nhằm giảm phát thải khí nhà kính, nâng cao năng suất và cải tạo đất trồng” do các sinh viên Đặng Thị Thúy Linh, Lê Minh Chiến, Trương Thị Bích Thọ, Lê Nguyễn Danh Nhân và Nguyễn Hoàng Duy thực hiện, dưới sự hướng dẫn của TS. Trà Văn Tung và PGS.TS. Nguyễn Thành Nho của Trường ĐH Nguyễn Tất Thành đã vinh dự nhận được giải Nhì lĩnh vực Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ tại Giải thưởng khoa học và công nghệ dành cho sinh viên trong các cơ sở giáo dục đại học năm 2026.

Giải thưởng năm nay do Bộ Giáo dục và Đào tạo, Bộ Khoa học và Công nghệ, Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh và Quỹ Hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC) tổ chức. Lễ tổng kết và trao giải diễn ra tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội. Theo Ban Tổ chức, giải thưởng thu hút 722 đề tài từ 122 cơ sở giáo dục đại học, tăng 94 đề tài và 10 cơ sở so với năm 2025. Trong đó, 131 đề tài được chọn vào vòng chung khảo, gồm 19 đề tài đạt giải nhất và 112 đề tài đạt giải nhì.

Từ câu hỏi về những mớ rau bị bỏ đi

Mỗi ngày, các chợ truyền thống thải ra một lượng lớn rau, củ, quả hư hỏng hoặc không còn giá trị thương mại. Loại chất thải này có độ ẩm cao, dễ phân hủy nếu không được thu gom, xử lý phù hợp, rau thải có thể gây ô nhiễm, phát sinh mùi hôi và khí nhà kính.

Trước thực trạng đó, là sinh viên theo học lĩnh vực kỹ thuật môi trường, các thành viên trăn trở với một câu hỏi: “Tại sao những loại rau củ từng được trồng bằng rất nhiều công sức, nước và dinh dưỡng, khi không bán được lại trở thành rác thải gây ô nhiễm, thay vì được tái sử dụng để tạo ra giá trị mới?”.

Với sự định hướng của các giảng viên hướng dẫn, nhóm tìm hiểu công nghệ ủ phân hữu cơ kết hợp than sinh học (biochar), vật liệu có cấu trúc xốp, khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng và hỗ trợ quá trình phân hủy chất hữu cơ.

Nhóm phối trộn rau thải với biochar theo sáu tỷ lệ 1:0, 2:1, 3:1, 4:1, 6:1 và 8:1, trong đó tỷ lệ 1:0 là đối chứng không bổ sung biochar. Quá trình ủ kéo dài 30 ngày, gồm giai đoạn yếm khí và hiếu khí. Trong thời gian này, nhóm theo dõi các khí phát thải như CO₂, TVOC, HCHO cùng các thông số của khối ủ gồm pH, độ dẫn điện (EC), nhiệt độ và độ ẩm. Sản phẩm sau ủ tiếp tục được đánh giá qua chỉ tiêu dinh dưỡng, đặc tính của biochar, chỉ số nảy mầm của hạt cải xoăn, khả năng cải thiện sinh trưởng cây trồng và chất lượng đất sau khi bón.

Đặng Thị Thúy Linh và Nguyễn Hoàng Duy đại diện nhóm trình bày dự án của mình trước hội đồng chuyên môn tại Giải thưởng KH&CN sinh viên 2026

Giảm phát thải trong quá trình ủ, cải thiện chất lượng đất trồng

Kết quả ở quy mô phòng thí nghiệm cho thấy việc bổ sung biochar giúp cải thiện điều kiện phân hủy, hạn chế thất thoát khối lượng và giảm phát thải khí trong quá trình ủ. Mức phát thải CO₂ ở các nghiệm thức có biochar thấp hơn rõ rệt so với nghiệm thức đối chứng.

Ở thử nghiệm nảy mầm, tất cả các nghiệm thức đều đạt tỷ lệ nảy mầm 100%, cho thấy phân sau ủ không gây ức chế hạt giống. Nghiệm thức NT2 cho kết quả tốt nhất, với chiều dài thân, chiều dài rễ và chỉ số nảy mầm (GI) cao nhất.

Khi ứng dụng trên cây trồng, phân co-compost biochar giúp cải thiện sinh trưởng, tăng năng suất và tăng khả năng tích lũy carbon, nitrogen trong sinh khối cây. Đất sau khi bón phân cũng được cải thiện về hàm lượng hữu cơ, tổng N, tổng P, độ xốp và mật độ vi sinh vật so với đối chứng. Theo nhóm nghiên cứu, điều này cho thấy loại phân này không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn góp phần cải thiện cấu trúc và hoạt động sinh học của đất.

Trung thực với điều chưa đủ điều kiện kiểm chứng

Trong 30 ngày theo dõi, nhóm ghi nhận một khác biệt nằm ngoài dự đoán ban đầu. Chỉ sau khoảng 7 ngày, khối ủ đối chứng không có biochar đã sụt lún mạnh và chuyển dần sang trạng thái lỏng, trong khi các khối ủ có biochar giữ cấu trúc ổn định hơn. Mùi phát sinh cũng khác hẳn nhau: mẫu đối chứng có mùi hôi khá rõ, còn các mẫu có biochar nhìn chung có mùi nhẹ hơn hoặc gần như không có mùi ở nhiều thời điểm quan sát.

Nhóm dự án chụp hình lưu niệm với TS. Trà Văn Tung – một trong hai giảng viên hướng dẫn

Hiện tượng này khiến nhóm đặt câu hỏi liệu biochar có góp phần hạn chế sự phát sinh hoặc phát tán các hợp chất gây mùi, trong đó có amoniac (NH₃), hay không. Dưới sự hướng dẫn của giảng viên, nhóm đối chiếu quan sát với các chỉ tiêu nhiệt độ, độ ẩm, pH, CO₂ và tìm hiểu thêm cơ chế chuyển hóa hợp chất nitơ trong quá trình ủ. Tuy nhiên, do chưa có thiết bị chuyên dụng đo NH₃ và kinh phí gửi mẫu phân tích vượt quá khả năng, nhóm chỉ xem sự khác biệt về mùi là một quan sát có giá trị gợi mở, chưa đưa ra kết luận định lượng.

“Trải nghiệm này giúp chúng em hiểu rằng nghiên cứu khoa học không chỉ là tìm ra kết quả đúng với dự đoán, mà còn là biết đặt câu hỏi trước những hiện tượng bất ngờ, tìm cách giải thích và trung thực với những điều mình chưa đủ điều kiện kiểm chứng”, nhóm chia sẻ.

Cách tiếp cận này cũng gần với yêu cầu mà Thứ trưởng Bộ GD&ĐT Phạm Quang Hưng nêu tại lễ trao giải: các trường cần giúp sinh viên đi sâu vào phương pháp, làm chủ dữ liệu và hiểu giới hạn của kết luận nghiên cứu.

Từ phòng thí nghiệm hướng đến căn bếp

Nếu thử áp dụng quy trình với lượng rau thải phát sinh hàng ngày tại một chợ, nhóm cho biết điều cần kiểm chứng đầu tiên là hiệu quả kiểm soát mùi và phát thải khí. Khi mở rộng quy mô, lượng nguyên liệu lớn hơn, độ ẩm cao hơn và thành phần rau thải thay đổi mỗi ngày có thể khiến quá trình phân hủy khác với điều kiện phòng thí nghiệm. Vì vậy, bên cạnh CO₂, nhóm muốn đo trực tiếp NH₃ và theo dõi các khí nhà kính khác như CH₄, N₂O, đồng thời đánh giá thời gian ủ, lượng biochar cần dùng, chi phí vận hành và chất lượng phân thu được.

Sau giải thưởng, nhóm mong muốn mở rộng nghiên cứu sang rác nhà bếp, phụ phẩm chế biến thực phẩm và chất thải hữu cơ từ quán ăn, nhà hàng, bếp ăn tập thể. Mục tiêu nhóm ấp ủ là thiết kế một thiết bị ủ phân hữu cơ tại chỗ có ứng dụng biochar, giúp hộ gia đình và cơ sở kinh doanh ăn uống xử lý một phần rác hữu cơ ngay tại nơi phát sinh và xa hơn là phát triển thành mô hình khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ môi trường.

Nhóm nhận giải Nhì tại Giải thưởng KH&CN sinh viên 2026

“Với chúng em, giải Nhì là một sự ghi nhận rất đáng trân trọng, nhưng điều ý nghĩa hơn là nếu một ngày nào đó, kết quả nghiên cứu có thể trở thành một thiết bị hữu ích trong căn bếp của mỗi gia đình, quán ăn hay nhà hàng, giúp biến rác hữu cơ thành tài nguyên và mang lại lợi ích thiết thực cho cộng đồng”, nhóm bày tỏ.

Phượng Nguyễn – Ảnh NVCC