Cuối cùng, các hạt nhựa được tách ra khỏi dung dịch, rửa bằng nước khử ion và làm khô tự nhiên trong không khí để trở thành một vật liệu mới là nhựa - oxit phèn sắt ngậm nước (hydrated). Lúc này, chúng ta có thể tái sử dụng ‘chất thải’ ấy để xử lý đồng thời nhiều cấu tử của nước ô nhiễm khác có chứa photphat, canxi, magie…
Sau khi tổng hợp thành công vào năm 2020, nhóm của PGS.TS Thành tiến hành thu thập mẫu và phân tích nước phèn trong mùa mưa và mưa khô. “Kết quả nghiên cứu đã giúp chúng tôi lượng hóa được sự thay đổi của nước phèn theo mùa. Do phương pháp xử lý này đi theo hướng tiếp cận ‘tích tiểu thành đại’, nếu mùa nào có nhiều phèn thì hạt nhựa hút nhiều, mùa nào ít thì hút ít, khi nào hạt nhựa đã bão hòa thì mới cần lấy ra để tái sử dụng, nên vật liệu này có thể sử dụng trong bất kỳ thời gian nào”, PGS.TS Thành cho biết.
Khi nhóm nghiên cứu thử nghiệm nhựa trao đổi ion với nước nhiễm phèn, cũng như thử vật liệu tổng hợp được sau đó với nước nhiễm photphat, canxi, magie, kết quả cho thấy, các nguồn nước đầu ra đều đáp ứng được Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08-MT: 2015 / BTNMT) dùng cho nước sinh hoạt.
Không chỉ vậy, khi sử dụng vật liệu mới để xử lý nước nhiễm photphat, nhóm nghiên cứu nhận thấy vật liệu này đem lại hiệu suất hấp phụ photphat cao hơn 1,12 lần so với vật liệu nhựa oxit sắt thông thường trên thị trường. Theo PGS.TS Thành, kết quả này có được là nhờ việc sử dụng nước phèn tự nhiên (vốn đã chứa nhiều nguyên tố khác nhau bên trong), do đó, vật liệu nhựa oxit phèn sắt thu được sau quá trình xử lý nước phèn sẽ có thêm thành phần magie, canxi, nhôm, giúp cho vật liệu dễ dàng hình thành FeOOH trên bề mặt và đem lại hiệu quả xử lý photphat cao hơn.
“Đây cũng là một thí nghiệm cho mọi người thấy rằng vật liệu tổng hợp ra từ nước phèn tự nhiên có hiệu quả hơn so với những phương pháp công nghiệp khác. Thêm vào đó, phương pháp này không cần sử dụng nhiều hóa chất mà sử dụng chính hạt oxit phèn sắt với những cấu tử có bên trong tự nhiên để xử lý nước nhiễm photphat, do vậy cũng giảm thiểu được hóa chất đưa vào trong môi trường”, PGS.TS Thành nói.
Nhóm nghiên cứu cho biết, phương pháp này có tiềm năng áp dụng rất rộng rãi, những khu vực nào mà trong nước có kim loại phù hợp để tổng hợp các dạng oxit như vậy thì đều có thể áp dụng. Nhiều phương pháp tổng hợp vật liệu trước đây chỉ thực hiện được ở những quặng hay mỏ lớn, trong khi đó, phương pháp này có nguyên tắc là tích lũy dần dần nên có thể áp dụng đồng thời để xử lý nguồn nước hộ gia đình. Và để có thể tái sử dụng vật liệu ngay cả khi chúng đã đạt đến giới hạn cuối cùng, nhóm của PGS.TS Thành cũng đang tiếp tục các nghiên cứu hướng đến việc tận dụng các hạt này làm vật liệu đệm cho hệ thống thủy canh, cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.