Nữ sinh Nam Phi với phát minh làm thay đổi ngành nông nghiệp thế giới

Năm 2016, khi mới tròn 16 tuổi, nữ sinh Kiara Nirghin, người Nam Phi gốc Ấn Độ đã được Tập đoàn công nghệ Google LLC trao giải thưởng mang tên CIP (Google's Community Impact Award - Giải thưởng tôn vinh sáng kiến tác động tới cộng đồng) tại Hội chợ khoa học Google. Giải thưởng này có được nhờ phát minh của Kiara có tên “Chống hạn bằng polyme siêu thấm, siêu hấp thụ và phân hủy sinh học”. Phát minh được đánh giá có thể tạo nên những thay đổi, giúp ngành nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

Kiara Nirghin là người sáng lập duy nhất của dự án do chính cô khởi nghiệp có tựa đề “No more thirsty crops” (tạm dịch: Không còn những mùa vụ khát nước), gọi tắt NMTC nhằm giúp nông dân Nam Phi đối phó với hạn hán năm 2017 – hạn hán tồi tệ nhất trong vòng 35 năm trở lại đây tại đất nước này. Hạn hán kéo theo sự cắt giảm việc làm trong lĩnh vực nông nghiệp khi nông dân bán đất vì không tiếp cận được với nguồn vốn hỗ trợ.

Kiara Nirghin (bên trái) nhận Giải thưởng CIP của Google (Google's Community Impact Award - Giải thưởng tôn vinh sáng kiến tác động tới cộng đồng).

Ngay từ nhỏ, Kiara đã học xuất sắc các môn tự nhiên, đặc biệt là hóa học. Vào những năm cuối cấp, Kiara rất quan tâm đến việc đa dạng hóa các lĩnh vực STEM (Khoa học công nghệ, Kỹ thuật và Toán học). Kiara từng là diễn giả tại các diễn đàn lớn như TEDx, Forbes châu Phi hay Hội nghị các nhà khởi nghiệp để thay đổi Nam Phi. Năm 2018, Kiara được đề cử là thí sinh lọt vào vòng chung kết khu vực của Giải vô địch trẻ Trái đất 2018 của Liên hiệp quốc.

Sản phẩm polymer siêu thấm, siêu hấp thụ được Kiara Nirghin sáng chế từ một loại rác thải hữu cơ thường được chúng ta vứt vào thùng rác: vỏ cam. Qua nghiên cứu, Kiara phát hiện thấy trái cây có múi chứa nồng độ cao nhất các polymer hữu ích, có thể được chiết xuất và sử dụng để tạo ra một loại polymer siêu hấp thụ tự nhiên, khi được thêm vào đất sẽ giúp giữ lại một lượng nước khổng lồ.

Khả năng hấp thụ lượng nước cao hơn này sẽ đặc biệt hữu ích cho các vụ cây trồng. Theo Đại học Stanford (Mỹ), "hỗn hợp vỏ cam" của cô gái Kiara được xem là “cứu tinh” cho ngành nông nghiệp trên mọi phương diện. Trước tiên là giải quyết độ ẩm cho đất và là bài toán giải quyết “bền vững chất thải” cho ngành công nghiệp nước trái cây. Vỏ cam quýt không còn bỏ phí như xưa nữa mà nay có thể dùng làm một chất thay thế tự nhiên và rẻ tiền cho các polymer siêu thấm không thấm nước gốc hóa chất hiện nay vừa đắt lại gây ô nhiễm môi trường.

Trong nghiên cứu của mình, Kiara đã kết hợp vỏ của hai loại quả cam và bơ tạo ra loại polymer siêu thấm (SAP) có khả năng lưu trữ lượng nước lớn gấp 300 lần trọng lượng thực của chính nó. Điều này cho phép tạo ra các hồ chứa mà nông dân có thể sử dụng để duy trì mùa màng với chi phí thấp. Hỗn hợp này bền vững vì được làm từ các chất thải nông nghiệp dễ phân hủy sinh học.

SAP tiêu chuẩn thường rất đắt, không phân hủy sinh học do có cấu trúc từ axit acrylic, natri hydroxit và các hóa chất khác. Ngược lại, sản phẩm SAP từ vỏ cam của Kiara có thể hấp thụ tới 76,1% nước, một lượng lớn hơn so với SAP tiêu chuẩn sản xuất hóa chất chỉ đạt không quá 74%.

Theo Tiến sĩ Jinwen Zhang, giáo sư vật liệu tại Đại học Washington (Mỹ), người cũng đang phát triển các loại hydrogel thấm nước để giải quyết nạn hạn hán thì giải pháp của Kiara khá thông minh. Việc kết hợp hai loại vỏ là cam và bơ rồi đem phơi nắng sẽ tạo ra loại hạt siêu thấm rẻ tiền, công năng cao. “Tôi nghĩ ý tưởng của Kiara rất khả thi và là một ý tưởng rất đáng trân trọng, một mũi tên trúng nhiều đích”, tiến sĩ Jinwen Zhang nhấn mạnh.

Cùng với giải thưởng CIP, cô gái Kiara còn được Google trao 50.000 USD, được tạo điều kiện làm việc cùng một chuyên gia cố vấn của Google để tiếp tục phát triển đề tài, sớm đưa vào ứng dụng cho nông nghiệp.

Kiara Nirghin cũng đã nhiều lần được mời phát biểu trước Liên hiệp quốc, vào Ngày Quốc tế Phụ nữ năm 2019, cô đã diễn thuyết về tầm quan trọng của việc khuyến khích phụ nữ trẻ khởi nghiệp, theo đuổi STEM. Mới đây Kiara đã xuất bản một cuốn hồi ký mang tên “Cách mạng thanh niên”, ghi lại những cuộc đấu tranh “vượt lên chính mình” trong phát triển công nghệ polymer và lĩnh vực y tế cứu người.

Kiara cho biết, cô đang ấp ủ rất nhiều ý tưởng, trong đó có cả ý tưởng nhuộm lông cho các loài động vật bị đe dọa để giúp chúng tránh khỏi nạn săn bắt trái phép của con người. “Tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu về lĩnh vực khoa học nông nghiệp và y học để góp phần nhỏ bé của mình, giúp cho thế giới của chúng ta ngày càng tốt đẹp hơn”, cô gái trẻ này cho biết.

Nguyễn Duy

(Dịch từ UWO/NSE/CNN- 2/2021)