Nhà sáng chế với công nghệ sản xuất chất siêu bán dẫn Fulleren giá 150 triệu USD/gam

Nhà sáng chế "chân đất" Trịnh Đình Năng

Từ lò đốt rác thải y tế nguy hại

Gặp ông ở ngay tại “đại bản doanh” của những “ý tưởng, sáng chế độc quyền” ra đời trên mảnh đất ven rừng ở tỉnh Vĩnh Phúc, cũng là trụ sở Công ty TNHH CNC Trịnh Năng, ông say sưa nói với tôi về hành trình làm khoa học của bản thân mình.
Cái tên Trịnh Đình Năng- nhà khoa học “chân đất” là cái tên không còn xa lạ trong giới khoa học Việt Nam, bởi hành trình “làm khoa học” của ông đều bắt đầu bằng sự đam mê, tự học hỏi, mày mò qua các tài liệu mà không qua bất cứ trường lớp nào.

Học hết lớp 6, gia cảnh khó khăn, ông Năng phải tạm dừng việc học. Sau đó, ông đi làm công nhân gang thép ở Thái Nguyên. Thời gian đầu, ông được đi học bổ túc về nghề cơ khí, thời gian 18 tháng.

Ông nói, đây chính là những chất xúc tác hun đúc trong con người ông niềm đam mê sáng tạo máy móc về sau. Năm 2000 ông tự mở một phòng nghiên cứu, tự sắm sửa đồ đạc trang thiết bị hiện đại thuê thêm 3 người hỗ trợ.

Ông kể lại thời gian này ông nghiên cứu rất sâu việc tách quặng kim loại lấy vàng, bạc theo một công nghệ mới. Bao nhiêu tiền của tích cóp được ông mang ra mua trang thiết bị nghiên cứu.

Được hơn một năm đưa vàng vào lò đốt thử, ông cạn tiền, “trung tâm nghiên cứu” của ông buộc phải giải thể. Công trình nghiên cứu dở dang cũng đành gác lại. Mặc dù việc nghiên cứu của ông không thành công song nó đã cho ông rất nhiều kiến thức trong việc tạo nhiệt trong quá trình sản xuất. Đây chính là nền móng để sau này ông cho ra đời loạt sáng chế đáng giá.

Trong số tài sản sáng tạo của nhà sáng chế tuổi 60 này, trước hết phải kể đến lò đốt rác thải y tế nguy hại - được Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) cấp bằng độc quyền sáng chế năm 2012. Lò đốt rác có khả năng tiết kiệm nhiên liệu đến 80% so với sản phẩm nhập ngoại cùng loại này là một trong những “đứa con tinh thần” tâm đắc của ông.

Sản phẩm áp dụng công nghệ mới là đốt liên hoàn, phun lửa (thay vì phun dầu) vào vật đốt. Ở công đoạn thiêu đốt, thiết bị sử dụng công nghệ nano khép kín giúp phân hủy triệt để khói, bụi và mùi hôi. Nhiệt độ ở trung tâm lò có thể lên tới 1.8000C nên tốc độ xử lý rác rất cao.

Dù chỉ là một kỹ sư cơ khí, song khi nói về công trình lò đốt rác của mình ông Năng nói vanh vách các kiến thức hóa, lý khiến người đối diện thực sự cảm phục.

Ông Trịnh Đình Năng khẳng định: Hệ thống lò đốt rác thải y tế là hệ thống đã hoàn chỉnh có thể vận chuyển được chỉ cần đấu điện, nước, xây một cái bể nhỏ và có thể xử lý môi trường nước. Tất cả các lò đốt ở Việt Nam chưa có lò nào cân bằng áp suất như hệ thống này. Công nghệ mới của lò là đốt liên hoàn, phụt lửa vào vật đốt chứ không như các lò khác là phụt dầu vào. Tại trung tâm lò đốt, nhiệt độ có thể lên tới 1.800 độ C. Thời gian đốt cũng rất nhanh. Tuổi thọ của đầu đốt có độ bền cao và không có sự cố kỹ thuật hay tắc đường dẫn dầu.

Với nhiều nỗ lực, hệ thống lò đốt rác thải y tế của nhà sáng chế Trịnh Đình Năng đã đạt giải nhất hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Bắc Kạn năm 2012. Cùng năm, sản phẩm được Bộ Công Thương bình chọn là sản phẩm công nghiệp nông thôn tiêu biểu khu vực phía bắc.

Đến công nghệ nano curcumin và hợp chất siêu bán dẫn Endo Fulleren

Không chỉ dừng ở lò đốt rác y tế. Với nhiều năm gắn bó với vùng rừng núi Bắc Kan, ông luôn trăn trở với người dân quê khi thu hoạch hàng tấn củ nghệ nhưng đầu ra sản phẩm lại rất kém. Vì thế, ông lại bắt tay vào nghiên cứu công nghệ chiết xuất nano curcumin.

Công nghệ chiết xuất curcumin và thiết kế toàn bộ dây chuyền máy sản xuất đồng bộ công nghệ cao với "đầu vào" là củ nghệ vàng, "đầu ra" là curcumin nano tinh khiết. Đây là curcumin tổng hợp tinh khiết nhất bởi hàm lượng đạt đến mức cao nhất 95-98% và có khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước.

Song song với đó, ông cũng cho ra đời các sản phẩm chức năng cải thiện sức khỏe và kéo dài tuổi thọ tế bào của con người như: Trịnh Năng Curcumin, Trịnh Năng Gừng, Trịnh Năng Gấc; Nano Đông Trùng Hạ Thảo, Nano Cà Gai leo...

Nhà sáng chế với công nghệ sản xuất chất siêu bán dẫn Fulleren giá 150 triệu USD/gam

Ngoài ra, nhà sáng chế “chân đất” Trịnh Đình Năng cũng đang triển khai sản xuất hợp chất siêu bán dẫn Endo Fulleren ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực như: Điện tái tạo; viễn thông, tự động hóa; y tế; chế tạo máy… và đã có được những thành công nhất định.

Đưa cho tôi hàng tập tài liệu về công trình nghiên cứu của mình được đóng cẩn thận, ông Năng cho biết, hợp chất siêu bán dẫn Endo Fulleren, C60, C70 đã được phát hiện từ những thập niên 80s. 

Sự khám phá C60 đã chuyển hướng nghiên cứu từ chuyện tìm kiếm những thành phần của vật chất tối (dark matter) trong vũ trụ đến một lĩnh vực hoàn toàn mới lạ liên hệ đến khoa vật liệu (Materials Science). Năm 1996, ba nhà khoa học Kroto, Curl và Smalley được giải Nobel Hóa học cho sự khám phá này.

Sự khám phá của C60 cho carbon một dạng thứ tư. Sau khi nhận diện C60 từ quang phổ hấp thụ ba nhà khoa học  Kroto, Curl và Smalley bắt đầu tạo mô hình cho cấu trúc của C60.

Trong quá trình này các ông nhanh chóng nhận ra rằng các nguyên tố carbon không thể sắp phẳng theo kiểu lục giác tổ ong của than chì, nhưng có thể sắp xếp thành một quả cầu tròn trong đó hình lục giác xen kẽ với hình ngũ giác giống như trái bóng đá. Phân tử mới này được đặt tên là buckminster fullerene theo tên lót và họ của kiến trúc sư Richard Buckminster Fuller. Ông Fuller là người sáng tạo ra cấu trúc mái vòm hình cầu với mô dạng lục giác. Người ta thường gọi C60 là fullerene hay là bucky ball.

Việc khám phá C60 đã làm chấn động hầu hết mọi ngành nghiên cứu khoa học. Đặc biệt đối với môn hóa học hữu cơ, nó đã tạo ra một nguồn sinh khí mới cho ngành nghiên cứu quá cổ điển này.

Với sáng chế này, cá nhân ông đã nhận được huy chương danh giá WIPO của trường Đại học Unifi của Úc

 “Nghiên cứu fullerene thật ra rất ngắn, chỉ hơn 20 năm kể từ ngày khối phổ khí của Curl và Smalley cho biết sự hiện diện của C60 và C70, nhưng sự hiện hữu của fullerene có lẽ còn sớm hơn sự xuất hiện của loài người.

Nó có trong những đám mây bụi trong vũ trụ, mỏ than, bồ hóng từ những ngọn nến lung linh hoặc những nơi khiêm tốn hơn như ở lò sưởi than, cái bếp nhà quê đen đui đủi vì nhọ nồi... Người ta không tìm được C60 vì hàm lượng rất nhỏ và thường bị than vô định hình phủ lấp”, ông Trịnh Đình Năng nói.

Tuy nhiên, nhược điểm hợp chất C60, C70 và cả hỗn hợp Endo Fulleren pha tạp kim loại hiện nay trên thế giới mới chỉ sản xuất được số lượng nhỏ quy mô trong phòng thí nghiệm và giá vô cùng đắt 150 triệu USD/gam.

Thế nhưng Công ty TNHH Công nghệ cao Trịnh Năng do ông làm chủ đã hoàn thiện công nghệ sản xuất quy mô công nghiệp và sẵn sàng đáp ứng nhu cầu thị trường.           

Với sáng chế này, cá nhân ông đã nhận được huy chương danh giá WIPO của trường Đại học Unifi của Úc.

Đúc kết lại hơn 20 năm say mê tự nghiên cứu khoa học, ông khẳng định: “Tôi không phải nhà khoa học, tôi chỉ là người đam mê với khoa học, thất bại không làm tôi nhụt chí mà càng thêm quyết tâm hơn.

Để có các sáng chế được công nhận tôi đã trải qua hàng trăm thử nghiệm thất bại; riêng với hệ thống sản xuất hỗn hợp Các bon C60 và C70 fuloren tôi cùng cộng sự trải qua hơn 4.000 lần thử nghiệm thất bại. Với tôi kết quả thành công của các công trình nghiên cứu khoa học chính là sự cần mẫn, miệt mài “đào bới” trong thất bại mà nên”.

N. Huyền