GS.TS Nguyễn Thị Huệ theo đuổi đam mê sáng tạo vì một môi trường xanh bền vững

GS.TS Nguyễn Thị Huệ

GS.TS. Nguyễn Thị Huệ là Nghiên cứu viên cao cấp, Chủ tịch Hội đồng Khoa học Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, là tác giả và đồng tác giả của 150 công trình khoa học được công bố trên các tạp chí uy tín trong nước và quốc tế. Bà đã và đang chủ trì hơn 15 đề tài nghiên cứu khoa học ở các cấp và là tác giả chính của 2 bằng độc quyền giải pháp hữu ích. Ngoài nghiên cứu, bà còn tham gia viết sách và là chủ biên của 4 cuốn sách dành cho giảng dạy chương trình sau đại học, là chủ biên và thành viên của 2 cuốn sách chuyên khảo.

Khi còn là sinh viên Đại học Tổng hợp Hà Nội, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ đã sớm thể hiện niềm đam mê nghiên cứu khoa học.

Sau khi tốt nghiệp đại học, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ tiếp tục học tập và hoàn thành luận án Tiến sĩ năm 1996. Trong những năm sau đó, bà đã tham gia các chương trình đào tạo và thực tập sau Tiến sĩ tại các tổ chức giáo dục quốc tế uy tín: Đại học Paris 7 (Cộng hòa Pháp), Viện Nghiên cứu Công nghiệp Quốc gia Nagoya và Viện Đại học Kỹ thuật Nagoya (Nhật Bản) cũng như ở một số quốc gia khác. GS.TS. Nguyễn Thị Huệ tâm sự rằng: Thời gian nghiên cứu tại Nhật Bản đã để lại ấn tượng sâu sắc nhất. Tại đây, khi lần đầu tiếp cận công nghệ xử lý môi trường tiên tiến, đặc biệt là công nghệ xử lý nước và xử lý không khí bằng vật liệu nano TiO₂ đã thu hút sự quan tâm của bà. Những trải nghiệm nghiên cứu chuyên sâu đã giúp bà tiếp thu và chuyển giao các tri thức tiên tiến về Việt Nam, đồng thời cải tiến để phù hợp với điều kiện thực tiễn trong nước.

Hệ thí nghiệm xử lý ô nhiễm khí NO, CO, aldehyde bằng vật liệu quang xúc tác TiO2

Bắt đầu sự nghiệp tại Viện Hóa học từ năm 1989, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ đã sớm thể hiện tài năng và niềm đam mê nghiên cứu khoa học. Năm 2002, bà chuyển sang công tác tại Viện Công nghệ môi trường và đảm nhiệm vị trí Phó Trưởng phòng Phòng Phân tích chất lượng môi trường.Kết quả ấn tượng đầu tiên trong sự nghiệp của bà là chủ nhiệm đề tài cấp quốc gia về nghiên cứu và triển khai vật liệu xử lý ô nhiễm không khí (mã số: KC.08.26/09-10). Khi lĩnh vực này còn ít được chú ý, bà và các đồng nghiệp đã đề xuất những giải pháp đột phá, đặt nền móng phát triển hướng nghiên cứu mới. Nhóm nghiên cứu của bà đã chế tạo thành công thiết bị lọc khí độc hại như NO, CO, VOCs trong không khí với hiệu quả cao. Các vật liệu chính bao gồm dung dịch titan dioxit (TiO₂) dạng hữu cơ, bông thạch anh sợi oxit nhôm và gốm sứ để tạo màng lọc. Thiết bị có cấu tạo đơn giản với 2 lớp lọc: Lớp đầu tiên là lớp lọc thô để loại bỏ hoàn toàn các chất bẩn có kích thước lớn và lớp thứ hai sử dụng titan dioxit kích hoạt bằng tia cực tím, giúp loại bỏ các chất độc hại, trả lại không khí sạch và an toàn. Nhóm cũng đã thử nghiệm dung dịch huyền phù apatit/TiO₂ (dạng sơn) nhằm diệt khuẩn, vi nấm và hóa chất độc hại. Năm 2016, dung dịch này đã được chuyển giao thành công cho Công ty Cổ phần Công nghệ mới Nhật Hải, dưới sự chứng kiến của Bộ Khoa học và Công nghệ.

GS.TS. Nguyễn Thị Huệ cùng đồng nghiệp tại Trung tâm đào tạo quốc tế Thành phố Kobe, Nhật Bản

Chia sẻ về động lực nghiên cứu, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ cho biết: Khi bắt đầu với các đề tài cấp nhà nước, mọi thứ chỉ là những ý tưởng sơ khai, nhưng nhận thấy vật liệu xử lý hiệu quả không chỉ trong môi trường nước mà còn trong môi trường không khí, bà đã phát triển hướng nghiên cứu mới này. Quá trình học hỏi kinh nghiệm quốc tế đã giúp bà vượt qua khó khăn và đạt được kết quả khả quan trong việc phát triển sản phẩm ứng dụng thực tiễn. Đây cũng là nguồn cảm hứng để bà tiếp tục theo đuổi hướng nghiên cứu. Với bà, lòng yêu nghề và niềm tin vào giá trị khoa học là động lực và kim chỉ nam để phát triển những ý tưởng sáng tạo, mang lại giá trị thực tiễn cao.

Tiếp nối thành công từ các nghiên cứu trước, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ và đồng nghiệp đã phát triển dung dịch nano HA/N-TiO2 với nhiều ưu điểm vượt trội, đặc biệt trong Dự án “Phát triển dung dịch phủ bề mặt composit nano hydroxyl apatit (HA) - TiO2 pha tạp nitơ (HA/N-TiO2) diệt khuẩn, vi nấm và khử hóa chất độc hại” (2022 - 2024). Đây là Dự án thuộc chương trình phát triển sản phẩm thương mại cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với mục tiêu tạo ra dung dịch nano tiên tiến, đáp ứng nhu cầu diệt khuẩn, khử mùi và xử lý các chất độc hại trong môi trường.

Từ nghiên cứu này, nhóm đã hoàn thiện quy trình đăng ký bảo hộ và được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2319. Công nghệ mới cho phép cải tiến quy trình để áp dụng trên diện rộng và quy mô lớn hơn. Sản phẩm nghiên cứu có khả năng vượt trội trong việc diệt khuẩn, khử mùi, chống bám bẩn, đặc biệt phù hợp với các môi trường yêu cầu vệ sinh và an toàn cao như công sở, phòng hậu phẫu và bệnh viện.

Theo GS.TS. Nguyễn Thị Huệ: Sản phẩm có độ bám dính cao trên nhiều bề mặt như gạch men, kính, kim loại, nhựa, vải và giấy, mà không làm ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của bề mặt sau khi phủ. Đặc biệt, dung dịch này có khả năng phân hủy hiệu quả các chất độc hại bền vững như thuốc trừ sâu, benzen, toluen và xylen, đồng thời đảm bảo an toàn tuyệt đối, không gây hại cho người sử dụng.

Sự kết hợp với Công ty Cổ phần Bamboo House đã thúc đẩy quá trình đưa nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn, kết nối khoa học với đời sống. Sản phẩm được triển khai rộng rãi tại các đơn vị như Công ty Monhiro Design Việt Nam và nhận được sự đánh giá cao từ Viện Nghiên cứu Công nghiệp Kanagawa, Nhật Bản. Kết quả thử nghiệm cho thấy dung dịch HA/N-TiO2 vượt trội hơn so với sản phẩm tương tự của hãng Lucien Coat (Nhật Bản), khẳng định chất lượng và tiềm năng ứng dụng của nghiên cứu.

Một đề tài đáng chú ý khác mà GS.TS. Nguyễn Thị Huệ và đồng nghiệp đang thực hiện là: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu xúc tác quang đa chức năng trên nền khoáng vermiculite, ứng dụng xử lý hiệu quả kháng sinh trong môi trường nước mặt”. Nghiên cứu đã mang lại những kết quả quan trọng trong việc phát triển vật liệu xúc tác quang hóa TiO2 pha tạp kim loại Fe, Co trên nền vermiculite biến tính để xử lý hiệu quả kháng sinh nhóm Quinolone, Macrolid và Tetracyline. Vật liệu mới trên nền khoáng vermiculite có khả năng xử lý các kháng sinh có trong môi trường nước mặt, vấn đề đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đe dọa đến chất lượng nguồn nước và sức khỏe cộng đồng. Bà nhấn mạnh rằng: Vermiculite là khoáng tự nhiên có bề mặt trơn láng, việc tẩm phủ TiO2 lên nó gặp không ít khó khăn. Vì vậy, việc tối ưu hóa các điều kiện để TiO2 bám chặt vào bề mặt vermiculite là rất cần thiết. Hơn nữa, việc pha tạp đồng thời Fe, Co vào vật liệu TiO2 giúp nâng cao tính quang xúc tác của vật liệu trong vùng sáng khả kiến và giảm giá thành khi đưa vào hệ thống pilot.

Hiện nay, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ đang chủ trì một số đề tài nghiên cứu mang tính cấp bách, đóng góp vào các giải pháp bền vững cho môi trường. Một trong những đề tài đáng chú ý là “Nghiên cứu, đánh giá sự ô nhiễm vi nhựa (microplastic) trong trầm tích khu vực phía Bắc Việt Nam” (2024 - 2027), thuộc chương trình nghiên cứu trọng điểm cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đề tài hướng tới việc đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa trong môi trường nước, vấn đề ngày càng nghiêm trọng trên toàn cầu. Việc hiểu rõ sự phân bố và tác động của vi nhựa đến hệ sinh thái và sức khỏe con người sẽ giúp định hình các chiến lược quản lý và giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa, một thách thức lớn đối với môi trường hiện nay.

Trong lĩnh vực công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ và đồng nghiệp đã ghi dấu ấn thông qua 2 bằng độc quyền giải pháp hữu ích nổi bật mang tính ứng dụng cao. Đầu tiên là sáng chế về “Quy trình sản xuất vật liệu pyrolusit biến tính bề mặt để hấp phụ đồng thời các ion asen, flo và phosphat trong nước thải”. Công trình tập trung vào việc phát triển vật liệu hấp phụ tiên tiến từ pyrolusit (MnO₂), với bề mặt được biến tính để tăng cường khả năng xử lý đồng thời 3 loại chất gây ô nhiễm nguy hiểm, bao gồm asen, flo và phosphat. Đây là những chất thường xuất hiện trong nước thải công nghiệp, sinh hoạt, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.

Tiếp theo, sáng chế thứ hai về “Quy trình sản xuất vật liệu nano titan dioxit pha tạp nitơ được phủ hydroxyl apatit” đã góp phần đưa ứng dụng công nghệ nano lên một bước tiến mới. Vật liệu được phát triển từ titan dioxit (TiO₂), chất xúc tác quang học mạnh, được pha tạp nitơ và phủ lớp hydroxyl apatit. Nhờ sự cải tiến này, vật liệu có khả năng hoạt động hiệu quả trong vùng ánh sáng khả kiến, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ độc hại như formaldehyde, VOCs, vi khuẩn, virus trong môi trường không khí. Không chỉ được ứng dụng trong xử lý không khí, vật liệu mới còn có thể tích hợp vào các sản phẩm sơn phủ, tạo ra lớp sơn tự làm sạch và khử mùi, góp phần nâng cao chất lượng không khí trong nhà và môi trường sống.

Hiện tại, GS.TS. Nguyễn Thị Huệ đang tập trung vào các vấn đề môi trường cấp bách, như ô nhiễm vi nhựa, xử lý dư lượng kháng sinh và phát triển vật liệu bền vững. Theo bà, môi trường không khí tại Việt Nam, đặc biệt ở các đô thị lớn như Hà Nội, đang đối mặt với ô nhiễm nghiêm trọng bởi vi khuẩn, vi nấm và hóa chất. Các giải pháp khoa học khi được triển khai trên quy mô lớn không chỉ cải thiện chất lượng không khí mà còn giảm thiểu đáng kể nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe trong các bệnh viện, công sở và hộ gia đình.