Trải qua 4 vòng đánh giá của cuộc thi RnD to Start-up 2025 do Trung tâm Chuyển giao Tri thức và Hỗ trợ Khởi nghiệp (Đại học Quốc gia Hà Nội) tổ chức, nhóm sinh viên gồm Trần Lan Phương, Trần Thị Thu Huyền, Đỗ Minh Ngọc, Đặng Thị Quỳnh Mai (Trường Quốc tế - Đại học Quốc gia Hà Nội) và Hoàng Gia Bảo (Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội) đã xuất sắc giành giải Nhất với dự án "iPureTech - Đầu lọc nước từ Aerogel sợi lá dứa" .
Đây là dự án khởi nghiệp công nghệ xanh tập trung vào đầu lọc nước mini sử dụng lõi Aerogel sinh học từ sợi lá dứa - một phế phẩm nông nghiệp, nhằm cung cấp giải pháp lọc nước nhỏ gọn, tiện lợi và thân thiện với môi trường.
Giải pháp lọc nước thân thiện với môi trường, hướng tới nền kinh tế tuần hoàn và bền vững
Chia sẻ với phóng viên Tạp chí điện tử Giáo dục Việt Nam, em Trần Lan Phương – Trưởng nhóm dự án "iPureTech - Đầu lọc nước từ Aerogel sợi lá dứa" cho biết, ý tưởng dự án xuất phát từ thực trạng ô nhiễm nguồn nước và sự chênh lệch về chất lượng nước giữa các vùng miền, cũng như từ việc phụ phẩm nông nghiệp là lá dứa bị bỏ lãng phí, gây tác động tiêu cực đến môi trường.
Theo Lan Phương, trong quá trình nghiên cứu thị trường, nhóm nhận thấy nhu cầu sử dụng các thiết bị lọc nước linh hoạt, dễ di chuyển ngày càng gia tăng, đặc biệt ở nhóm người dùng hiện đại như sinh viên, người trẻ mới đi làm - những người thường xuyên đi công tác, du lịch hoặc sinh sống tạm thời tại những khu vực chưa trang bị hệ thống lọc nước hoặc không biết rõ chất lượng nguồn nước. Từ thực tế đó, nhóm mong muốn phát triển một đầu lọc nước nhỏ gọn, tiện lợi, dễ mang theo, giúp người dùng chủ động hơn trong việc đảm bảo nguồn nước sạch phục vụ sinh hoạt hằng ngày.
Điểm nổi bật của sản phẩm nằm ở lõi lọc công nghệ cao Aerogel cellulose, được chiết xuất từ sợi lá dứa, kết hợp cùng than hoạt tính và Diethylenetriamine (DETA). Nhờ đó, màng Aerogel có khả năng loại bỏ vi khuẩn, tạp chất và các kim loại nặng có thể tồn tại trong nguồn nước sinh hoạt.
Bên cạnh hiệu quả lọc, sản phẩm còn có khả năng phân hủy sinh học trong vòng 3 tháng, không phát sinh vi chất ô nhiễm thứ cấp sau sử dụng, góp phần giảm thiểu rác thải nhựa và thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn, hướng tới các giải pháp tiêu dùng bền vững, thân thiện với môi trường.
Về tính đột phá công nghệ của sản phẩm, trưởng nhóm dự án cho hay, sản phẩm đầu lọc nước iPureTech ứng dụng quy trình hóa học xanh, không sử dụng dung môi hữu cơ độc hại, góp phần giảm phát thải hóa chất và bảo vệ môi trường.
Ngoài ra, lớp Aerogel của sản phẩm còn có thể kết hợp các tác nhân kháng khuẩn như than hoạt tính, ion bạc hoặc các hợp chất amine nhằm nâng cao hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn, nấm và các tác nhân gây bệnh, qua đó tăng cường chất lượng và độ an toàn của nguồn nước.
Về tính năng nổi bật, iPureTech ứng dụng Aerogel sinh học chiết xuất từ lá dứa với hiệu suất vượt trội trong việc loại bỏ 99,9% vi khuẩn E.Coli; loại bỏ 95% kim loại nặng như chì, thủy ngân và các tạp chất hữu cơ gây mùi và màu.
Để chế tạo Aerogel, nhóm thu gom lá dứa phế phẩm, tiến hành xay nhuyễn nhằm thu được bột chất xơ lá dứa mịn. Tiếp đó, than hoạt tính được phối trộn đồng đều với poly (vinyl alcohol), diethylenetriamine (DETA) và chất phụ gia sodium carboxymethyl cellulose (CMC) nhằm tăng độ kết dính và cải thiện cấu trúc vật liệu.
Hỗn hợp sau khi phối trộn được khuấy từ ở 80°C trong 2 giờ để thúc đẩy quá trình liên kết chéo, sau đó tiếp tục xử lý siêu âm ở cường độ cao nhằm nâng cao mức độ đồng thể (homogenization). Tiếp theo, vật liệu được đông khô (freeze-drying) trong 15 giờ, ở đó dung môi trong gel được loại bỏ thông qua quá trình thăng hoa, tạo nên cấu trúc Aerogel xốp đặc trưng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ DETA tỉ lệ thuận với mức độ liên kết giữa các lớp amine, khiến cấu trúc vật liệu được kéo lại gần nhau và làm giảm độ xốp. Tuy vậy, Aerogel thu được vẫn duy trì độ xốp cao, đạt khoảng 91%, đáp ứng tốt yêu cầu ứng dụng trong lọc nước.
Ngoài ra, thiết kế của sản phẩm cũng là một ưu điểm nổi bật vì nhỏ gọn, tối giản nhưng vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ và tiện dụng. Sản phẩm gồm một tấm màng lọc hình tròn với bán kính 1,5 cm, độ dày 1 cm, kết hợp cùng vỏ nhựa trong suốt và nắp kim loại chắc chắn, mang lại cảm giác hiện đại, sạch sẽ. Phần vỏ ngoài được tích hợp nút vặn điều chỉnh linh hoạt, giúp dễ dàng lắp đặt và tương thích với nhiều loại vòi nước khác nhau, từ vòi sử dụng trong nhà đến vòi ngoài trời.
Tiếp tục cải tiến sản phẩm để đáp ứng nhu cầu của thị trường
Với những ý tưởng mới mẻ, đột phá và có tính ứng dụng cao, dự án “iPureTech - Đầu lọc nước từ Aerogel sợi lá dứa” đã thuyết phục được hội đồng ban giám khảo gồm các chuyên gia trong lĩnh vực khởi nghiệp, đổi mới sáng tạo, doanh nghiệp và giành giải Nhất tại chung kết cuộc thi RnD to Start-up 2025.
Lan Phương cho rằng, yếu tố then chốt giúp dự án iPureTech chinh phục ban giám khảo chính là cách trình bày thuyết phục, mạch lạc và làm nổi bật được giá trị cốt lõi của sản phẩm.
"Theo em, một sản phẩm dù có chất lượng tốt đến đâu nhưng nếu chưa được truyền tải một cách rõ ràng thì khó có thể chia sẻ trọn vẹn câu chuyện và thông điệp mà dự án muốn gửi gắm. Qua hành trình tham gia cuộc thi, em nhận ra rằng mỗi sân chơi khởi nghiệp đều mở ra cơ hội cho những bạn trẻ thực sự có năng lực, đam mê và niềm tin vào chính mình. Cũng giống như nhiều bạn trẻ khác, khi bắt đầu, cả nhóm từng lo lắng “lỡ không được thì sao?”, nhưng để đạt được thành quả, đôi khi cần đủ dũng cảm để nghĩ theo chiều ngược lại là “lỡ được thì sao?”.
Giải thưởng giành được là sự ghi nhận xứng đáng cho những nỗ lực không ngừng, cùng sự kiên trì theo đuổi dự án đến cùng của từng thành viên trong nhóm. Quan trọng hơn, thành quả này đã tiếp thêm động lực, giúp dự án iPureTech có thêm cơ sở, điều kiện để tiếp tục hoàn thiện và phát triển trong thời gian tới".
Chia sẻ về định hướng phát triển của dự án sau cuộc thi, Lan Phương cho biết, trong 1 năm tới, iPureTech sẽ tập trung hoàn thiện dây chuyền sản xuất lõi lọc và đầu lọc nước mini, đồng thời mở rộng thị trường trong nước thông qua các kênh bán hàng trực tuyến và hệ thống đối tác phân phối tại khu quân sự, trường học và các đại lý gia dụng.
Mục tiêu trong giai đoạn này của nhóm là đưa sản phẩm trở thành lựa chọn hàng đầu trong phân khúc sản phẩm lọc nước mini thân thiện với môi trường ở mức giá phổ thông. Song song với đó, nhóm sẽ phát triển thêm các dòng sản phẩm mở rộng, bao gồm thiết bị lọc nước di động phục vụ du lịch, quân sự, cứu trợ thiên tai và các loại lõi lọc thông minh có khả năng tái chế.
Để làm được điều này, trước mắt, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu cải tiến vật liệu Aerogel từ lá dứa, kết hợp với các nguồn nguyên liệu tự nhiên khác như xơ dừa, bã mía, vỏ cà phê để mở rộng nguồn cung đầu vào và tăng khả năng phân hủy sinh học của sản phẩm.
Cùng với đó nhóm sẽ tập trung vào cải tiến cấu trúc lõi lọc Aerogel, điều chỉnh tỷ lệ phối trộn giữa cellulose – PVA – DETA để đạt được độ xốp và mật độ liên kết tối ưu, giúp tăng khả năng hấp phụ kim loại nặng (Pb, Ni, Hg) và các hợp chất hữu cơ; cũng như nghiên cứu ứng dụng nano-bạc (AgNPs) hoặc chitosan để tăng cường khả năng kháng khuẩn tự nhiên, giảm nguy cơ tái nhiễm khuẩn sau lọc.
Nhóm cũng sẽ triển khai thử nghiệm so sánh hiệu suất lọc thực tế giữa vật liệu Aerogel lá dứa và các vật liệu lọc thương mại hiện có, qua đó nâng cao hiệu suất hấp phụ và kéo dài tuổi thọ lõi lọc trung bình từ 15 lên 60 ngày sử dụng để giảm chi phí cho người tiêu dùng và tạo nền tảng cho sản xuất quy mô lớn.
Ở những năm tiếp theo, iPureTech dự kiến ra mắt dòng sản phẩm vòi lọc hoa sen mang thương hiệu riêng, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển các tấm lọc quy mô lớn dành cho hộ gia đình, hướng tới nhu cầu sử dụng lâu dài và ổn định.
"Không chỉ dừng lại ở việc cung cấp thiết bị lọc nước, iPureTech còn mong muốn có thể xây dựng một hệ sinh thái xử lý nước sạch toàn diện, nơi công nghệ, con người và môi trường cùng phát triển hài hòa. Thông qua các sản phẩm sinh học thân thiện với môi trường, chúng em kỳ vọng góp phần thúc đẩy mô hình kinh tế tuần hoàn, giảm thiểu rác thải nhựa và nâng cao nhận thức cộng đồng về việc sử dụng nước an toàn, bền vững", Lan Phương chia sẻ.
Trưởng nhóm dự án iPureTech cũng bày tỏ: "Trong quá trình hiện thực hóa ý tưởng khởi nghiệp, nhóm đã nhận được sự đồng hành và hỗ trợ rất lớn từ các giảng viên, chuyên gia của Trung tâm Chuyển giao Tri thức và Hỗ trợ Khởi nghiệp (Đại học Quốc gia Hà Nội) cùng hội đồng quỹ đầu tư của cuộc thi. Ở mỗi vòng thi, nhóm nghiên cứu đều được đào tạo bài bản và nhận những góp ý trực tiếp từ các thầy cô có chuyên môn sâu, giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực khởi nghiệp, giúp dự án ngày càng được hoàn thiện, rõ nét hơn qua từng chặng.
Bên cạnh đó, chúng em biết ơn Trường Quốc tế - Đại học Quốc gia Hà Nội vì đã tổ chức cuộc thi ISTARTUP 2025 - “cái nôi” ươm mầm iPureTech từ những ý tưởng và bản đề án còn rất đơn sơ. Chính môi trường này đã tạo điều kiện để dự án được định hướng đúng đắn, phát triển và từng bước hoàn thiện để tham dự cuộc thi RnD to Start-up 2025".
