Tiến sĩ khởi nghiệp với công nghệ lọc nước

Tìm sự khác biệt

TS Đỗ Hữu Quyết, 42 tuổi, là cựu sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội. Sau khi tốt nghiệp đại học, anh học tiếp thạc sĩ và sau đó là tiến sĩ chuyên ngành công nghệ vật liệu tại Đại học Bang Florida (Mỹ). Tại đây, anh từng làm hàng trăm nghiên cứu về công nghệ vật liệu, dự trữ năng lượng. Trong rất nhiều thí nghiệm đó, công nghệ siêu tụ, có thể ứng dụng trong lĩnh vực lọc nước đã thu hút TS Quyết.

Về Việt Nam, TS Quyết làm chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu triển khai, Khu Công nghệ cao TPHCM từ năm 2013. Anh chuyên phát triển các loại vật liệu mới phục vụ cho ngành điện tử, chip bán dẫn. Đến năm 2016, trong một chuyến công tác về miền Tây Nam Bộ, anh cảm nhận rõ người dân thiếu nước sạch vào mùa khô khi tình trạng hạn mặn diễn ra nghiêm trọng. Dòng nước bị xâm nhập mặn cần thiết phải lọc bỏ tạp chất để người dân dùng trong sinh hoạt hàng ngày. Những vấn đề nông dân phải đối mặt thôi thúc anh tìm tòi công nghệ mới về lọc nước bẩn thành nước sạch với vốn kinh nghiệm nghiên cứu tích lũy được khi học tại Mỹ. Năm 2018, anh nghỉ việc ở cơ quan Nhà nước, ra ngoài khởi nghiệp về công nghệ này.

“Câu hỏi đặt ra làm thế nào tạo sự khác biệt khi trên thị trường có nhiều thiết bị lọc nước đã quen thuộc với người dân”, TS Quyết trăn trở về con đường mình chọn. Cuối cùng, anh chọn công nghệ điện cực siêu hấp thu tĩnh điện (CDI). Nói về lý do chọn công nghệ CDI, TS Quyết đánh giá, so với các công nghệ lọc như RO, nano, UF… đều sử dụng công nghệ màng lọc, còn với CDI sẽ sử dụng các lõi điện cực âm và dương cùng màng lọc mỏng ở giữa, làm sạch các chất độc hại có kích thước nhỏ nhất trong nước.

Tính ưu việt của công nghệ này không những giữ được nhiều khoáng chất có lợi cho sức khỏe, mà còn có cơ chế chủ động điều chỉnh lượng chất khoáng theo nhu cầu. Công nghệ CDI hướng đến phát triển bền vững khi hệ thống tốn năng lượng thấp, khoảng 0,3 kWh điện cho việc xử lý 700 lít nước mỗi giờ (cứ 7m3 nước máy sẽ tiêu thụ khoảng 3 số điện). Quá trình xử lý đạt 90%, tức 10 lít nước đầu vào chỉ thải ra khoảng 1 lít nước thải.

“Công nghệ hướng đến phát triển bền vững khi sử dụng năng lượng thấp, tạo ra ít nước thải. Điều này rất quan trọng trong bối cảnh Việt Nam đang hướng đến giảm phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050”, TS Quyết nói.

Đường đến thành công không trải hoa hồng

Để có thành quả như hôm nay, TS Quyết cùng nhóm cộng sự, trong đó có 7 nhà đầu tư lớn, 10 nhà đầu tư nhỏ, đã “ngốn” số tiền cả triệu USD cho các thử nghiệm công nghệ. Anh còn nhớ như in thời khắc quan trọng của cuộc đời.

Đó là ngày cuối năm 2024, nhóm nghiên cứu đã vận hành thành công máy xử lý nước công nghệ CDI ngay trên dòng kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Mẫu nước lấy từ dòng kênh được đưa vào thiết bị xử lý và kết quả nước đầu ra đạt các chỉ tiêu sử dụng.

“Tôi đã không ngại khi uống hết ly nước sau khi được lọc từ thiết bị của mình ngay cạnh dòng kênh”, TS Quyết nhớ lại. Đây là cơ sở để anh và đội ngũ cộng sự tin rằng, dù là nguồn nước bẩn, nước thải, cũng có thể lọc để sinh hoạt, ăn uống và phục vụ các ngành công nghiệp. Các chỉ tiêu nước sạch đều đạt tiêu chuẩn do cơ quan kỹ thuật uy tín kiểm nghiệm.

Từ công nghệ CDI nghiên cứu, anh kết hợp dùng công nghệ lọc RO truyền thống, tạo ra hệ thống “hybrid” (CDIs) có thể lọc nước đạt tiêu chuẩn siêu sạch, phục vụ trong nhà máy bán dẫn, các nhà máy sản xuất thuốc, pin mặt trời

CDIs tập trung vào việc xử lý có chọn lọc ion hòa tan không nhìn thấy bằng mắt thường bằng việc loại bỏ các ion độc hại mà vẫn giữ được một lượng lớn vi khoáng chất tự nhiên, đa dạng có sẵn trong nước, đồng thời giúp sản xuất các hệ thống lọc hiệu năng cao với chi phí phải chăng hơn. Ngoài ra, giải pháp lọc nước này cũng thân thiện với môi trường, dù chi phí phát triển sản phẩm vẫn cao hơn so với mặt bằng chung.

TS Quyết cho biết, công nghệ anh nghiên cứu đã đạt thỏa thuận hợp tác với một doanh nghiệp bán dẫn top 20 thế giới, có văn phòng tại TPHCM, đang trong giai đoạn thử nghiệm, khi thành công sẽ mở rộng quy mô lớn hơn. Với nhà máy bán dẫn với nhiều cấp xử lý nước khác nhau có thể dùng công nghệ CDI để lọc và tái sử dụng ở quy trình công nghệ quan trọng cần nguồn nước sạch hơn.

“Với quy trình tuần hoàn này, các nhà máy bán dẫn sẽ giảm việc cấp nước đầu vào và thải nước đầu ra”, TS Quyết nói.

Theo TS Quyết, điểm hạn chế của công nghệ CDI là chi phí sản xuất cao. Tuy nhiên, với việc làm chủ công nghệ, nhóm sẽ mở rộng quy mô sản xuất để giảm giá thành. Ngoài ra, với những nguồn nước đầu vào tồn dư nhiều chất bẩn, công nghệ CDI có thể tăng lượng điện tiêu thụ hoặc lượng nước thải cao hơn thông thường. Tuy nhiên, lượng điện tiêu thụ và lượng nước thải vẫn nằm trong ngưỡng tiết kiệm so với công nghệ truyền thống.

“Mục tiêu chúng tôi là kéo giảm giá thành sản phẩm còn 3 - 6 lần so với thiết bị của nước ngoài cùng công nghệ để người dân dễ tiếp cận hơn”, TS Quyết nói. Thiết bị lọc nước do anh nghiên cứu đã đến với hơn 1.000 hộ gia đình cả nước. Nhiều gia đình có nguồn nước bị nhiễm mặn, phèn… nguồn nước đầu vào không sạch, được anh tư vấn nhiệt tình trong quá trình lắp đặt, sử dụng, bảo trì bảo dưỡng hệ thống lọc”.

Hơn 7 năm rời khối Nhà nước khởi nghiệp, TS Quyết nói, không hối tiếc vì được sống trọn đam mê. Dù nhiều lần thất bại, nhưng khi vượt qua được sẽ thấy hạnh phúc.