Nghiên cứu gắn với thực tiễn
Cao su thiên nhiên là mặt hàng nông sản quan trọng của Thái Lan, một trong những nước sản xuất và xuất khẩu cao su thiên nhiên thô và các sản phẩm cao su hàng đầu thế giới. Tuy nhiên, ngành công nghiệp cao su sử dụng nhiều hóa chất độc hại như acid, ammonia, formaldehyde,.. làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe công nhân. Vì thế, Thái Lan đầu tư nhiều cho hoạt động nghiên cứu và triển khai để phát triển công nghiệp cao su, từ trồng đến chế biến cao su, và nhất là quản lý hiệu quả quá trình chế biến cao su để tăng hiệu suất và giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường.
Năm 2006, dưới sự hỗ trợ của Chương trình ITAP (Industrial Technology Assistance Program) thuộc Cục Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NSTDA - National Science and Technology Development Agency), Thái Lan, các nhà nghiên cứu tại MTEC (National Metal and Materials Technology Center), đơn vị trực thuộc NSTDA, triển khai Chương trình nghiên cứu cao su (RRP - Rubber Research Program), kết quả đã phát triển phương pháp mới thu hồi cao su từ chất thải trong quá trình chế biến. Sáng chế này có tiềm năng cải tiến mạnh mẽ công nghiệp chế biến cao su của Thái Lan.
Mủ cao su thu hoạch từ cây được chế biến ở dạng bán thành phẩm để cung cấp cho nhà sản xuất các sản phẩm cao su, cơ bản có các loại: mủ cao su cô đặc ở trạng thái lỏng, cao su tờ xông khói, cao su khối. Mủ cao su cô đặc ở trạng thái lỏng là mủ lấy từ cây được ly tâm loại bớt nước để nâng hàm lượng cao su lên 60%, thêm hóa chất để ngăn đông đặc và chống nấm mốc làm phân hủy. Đây là loại bán thành phẩm rất phổ biến vì là nguyên liệu cho nhiều loại sản phẩm khác nhau. Mỗi công đoạn trong quá trình chế biến đều phát sinh chất thải, đó là: nước mủ cao su thải ra từ máy ly tâm (gọi tắt là nước mủ thải), cặn bùn trong máy ly tâm và các máy móc khác hay ở đáy bể chứa mủ (gọi tắt là cặn bùn), cuối cùng là nước làm vệ sinh thải ra trong các công đoạn. Xử lý chất thải phát sinh trong quá trình chế biến cao su là bài toán đặt ra cho các nhà khoa học tại MTEC.
Trong ba loại chất thải nêu trên, nước mủ thải từ máy ly tâm có hàm lượng cao su nhiều hơn cả (từ 3-10%), nên các nhà khoa học nghiên cứu thành công trong phòng thí nghiệm phương pháp thu hồi cao su từ loại chất thải này. Tóm lược phương pháp này như sau: thêm acid sulfuric đậm đặc vào nước mủ thải để cô đặc cao su nổi lên trên mặt nước, sau đó tách cao su ra khỏi nước; cao su thu hồi có chất lượng thấp và phương pháp này đòi hỏi thiết bị khá đắt tiền.
Một đại diện doanh nghiệp cao su tầm cỡ biết được khả năng thu hồi cao su từ nước mủ thải nhờ đọc trên một tạp chí kỹ thuật, đã liên hệ với ITAP tìm hiểu để có thể phát triển, ứng dụng công nghệ này vào công nghiệp. Ngoài ra, có đến năm công ty cao su địa phương cũng mong muốn gặp gỡ các nhà nghiên cứu MTEC để triển khai thử nghiệm phương pháp này vào xưởng sản xuất.
Trong quá trình triển khai thử nghiệm pilot, một trong nhóm doanh nghiệp hợp tác có quan tâm đến lợi ích của việc thu hồi cao su từ cặn bùn. Các nhà nghiên cứu vốn không quan tâm đến cặn bùn vì chứa ít cao su và nhiều chất vô cơ (được cho thêm vào trong quá trình chế biến cao su). Các xưởng sản xuất thường phải tốn chi phí để đổ bỏ vì cặn bùn cũng không thể làm phân bón cấp thấp. Tuy nhiên, chuyên gia của doanh nghiệp lại quan tâm đến cơ hội: khi có thể tách cao su khỏi vật liệu vô cơ, sẽ thu hồi được cao su; hơn thế, các chất vô cơ đã được tách cao su có thể dùng làm phân bón. Nguồn thu từ bán phân bón sẽ bù đắp chi phí cho hóa chất sử dụng trong quá trình chế biến cao su.
Bị hấp dẫn bởi tiềm năng từ ý tưởng trên, trải qua nhiều khó khăn trong nghiên cứu, các nhà khoa học tại MTEC đã thành công trong việc tách cao su ra khỏi các hóa chất tồn dư trong cặn bùn. Theo đó, cặn bùn được cho vào một chất lỏng trung tính (như nước), rồi cho vào acid có độ pH thấp từ 0-3,5; acid làm cao su đóng rắn thành cụm, dễ dàng tách khỏi chất lỏng trung tính; cao su thu hồi được làm sạch và sấy khô có thể bán được; chất lỏng còn lại sau khi tách cao su được điều chỉnh độ pH từ 6-14 để kết tủa các chất vô cơ, mà một trong số đó là magnesium ammonium phosphate, hóa chất rất có giá trị để làm phân bón hay sử dụng trong ngành gốm sứ.
Mặt khác, để không phát sinh thêm chi phí trong quá trình xử lý cặn bùn thu hồi cao su, có thể sử dụng các dòng nước thải (như nước tách ra trong công đoạn ly tâm cô đặc cao su, nước thải từ các công đoạn trong quá trình chế biến cao su hay nước thải ra khi vệ sinh hệ thống) để pha loãng cặn bùn mà không phải dùng nước sạch rồi bổ sung acid loãng. Các dòng nước thải có thể sử dụng lại nhiều lần để có thể thu hồi cao su được nhiều nhất. Các nhà nghiên cứu đã thành công, lượng cao su rắn thu hồi được khoảng 15% cặn bùn, chất vô cơ thu hồi có thể sản xuất thành phân bón cao cấp, tất cả có thể bán để bù đắp chi phí quá trình xử lý. Sau cùng, nước thải ra của nhà máy chế biến cao su sẽ giảm được nhiều tạp chất, tiết kiệm trong xử lý và an toàn cho môi trường. Sáng chế được cải tiến này mang lại khả năng và giá trị thương mại lớn hơn.
Bảo vệ quyền sở hữu công nghệ
Trong các nền kinh tế mới nổi, hoạt động thương mại công nghệ đối mặt với nhiều rào cản, đó là những hạn chế về quảng bá, khả năng giới thiệu/trình diễn công nghệ, các đơn vị nghiên cứu thường tập trung vào việc công bố khoa học thay vì bảo vệ tài sản trí tuệ (IP - Intellectual Property) để tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình thương mại công nghệ.
Đối với công nghệ thu hồi cao su từ cặn bùn, sau khi cân nhắc, NSTDA xác định rằng song song với việc nộp đơn bảo hộ sáng chế, bảo vệ công nghệ dưới dạng bí mật kỹ thuật là cần thiết. Bởi phương pháp này có nhiều thách thức trong việc bảo vệ IP, vì dễ bắt chước và không có cách để phát hiện trên thị trường loại cao su nào là từ thu hồi bởi phương pháp của sáng chế hay từ các nguồn khác, cũng như những người mua công nghệ thường xem việc sở hữu những kiến thức liên quan, những lợi ích chủ yếu do công nghệ mang lại hay sự gia tăng khả năng cạnh tranh là điều đương nhiên.
NSTDA nộp đơn bảo hộ sáng chế cho phương pháp thu hồi cao su rắn tồn dư trong cặn bùn tại Thái Lan vào năm 2008, tại các nước lân cận như Malaysia, Indonesia và Ấn Độ vào năm 2009. Trong bản mô tả sáng chế, lượng chính xác của mỗi hợp phần, của acid cần sử dụng sẽ được bỏ qua, và chi tiết này được NSTDA bảo vệ dưới dạng bí mật kỹ thuật. Thêm vào đó, lợi ích quan trọng của công nghệ là tiết kiệm chi phí nhờ vào việc tái sử dụng dòng nước thải, nên công thức phải được điều chỉnh theo đặc điểm của mỗi xưởng sản xuất. Điều này một lần nữa khẳng định rằng việc giữ bí mật kỹ thuật của NSTDA là vô cùng quan trọng để thương mại công nghệ thành công.
Cao su thu hồi từ bùn cặn. (Ảnh: MTEC)
Tổ chức thương mại hóa công nghệ tại NSTDA
Ở nhiều nước, các tổ chức trung gian và những chương trình khuyến khích phát triển và thương mại hóa công nghệ trong nước có vai trò rất quan trọng, Thái Lan không ngoại lệ. Với nỗ lực bảo vệ các công nghệ được phát triển và thương mại hóa công nghệ thông qua chiến lược sử dụng hệ thống IP, năm 2005, NSTDA thành lập Trung tâm Quản lý công nghệ (TMC - Technology Management Center) nhằm mục đích quản lý một cách khoa học và hiệu quả hoạt động nghiên cứu và triển khai, kết nối thương mại và gia tăng phát triển công nghệ với thành phần tư nhân ở Thái Lan và nước ngoài; đồng thời thành lập Văn phòng Cấp phép công nghệ (TLO - Technology Licensing Office) nhằm thúc đẩy chuyển giao công nghệ.
TLO quản lý tất cả các vấn đề liên quan đến IP của NSTDA, phát hiện các công nghệ có tiềm năng thương mại, tìm các đối tác uy tín để cấp phép, phát triển và quản lý các chính sách của NSTDA về hoạt động sáng tạo, bảo vệ và khai thác IP. TLO có gần 30 nhân viên là chuyên gia trong các lĩnh vực về IP và tiếp thị công nghệ trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, được chia thành 3 nhóm gồm: IPM (IP Management Group) có trách nghiệm quản lý tất cả các loại IP và theo dõi các đơn đăng ký sáng chế trong nước và quốc tế, IPB (IP Business Group): khai thác và thương mại hóa IP, và IPP (IP Policy Group): phác thảo các chính sách của NSTDA liên quan đến IP đồng thời tư vấn Bộ Khoa học và Công nghệ về chính sách IP quốc gia.
Trong chính sách quản lý IP và chuyển giao công nghệ, TLO xác định việc cấp phép là cách tốt nhất để thương mại hóa công nghệ. Các thỏa thuận cấp phép được quản lý bởi IPB. Đối với công nghệ thu hồi cao su từ bùn cặn nêu trên, do tính chất công nghệ khó thương mại thành công, nên IPB xác định sẽ cấp phép cho doanh nghiệp sử dụng công nghệ này và không yêu cầu doanh nghiệp phải trả tiền bản quyền, và chỉ cấp phép cho tối đa cho 5 đơn vị sản xuất cao su trong 3 năm đầu tiên. Đến năm 2014, có 4 doanh nghiệp chế biến cao su được cấp phép sử dụng công nghệ thu hồi cao su, các doanh nghiệp này chiếm 50% thị phần cao su ở Thái Lan. Nhờ sử dụng công nghệ, các nhà sản xuất có thể tăng hiệu suất mà không cần thêm thiết bị và chi phí, ngành cao su Thái tăng khả năng cạnh tranh và giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường.
Chia sẻ lợi ích là điều quan trọng trong hoạt động nghiên cứu và chuyển giao công nghệ. Chính sách phân phối thu nhập từ thương mại công nghệ tại NSTDA như sau: các nhà nghiên cứu thuộc NSTDA sáng tạo những công nghệ mới đưa được ra thị trường sẽ nhận 70%, mức cao nhất là 1 triệu baht (#30.000 USD), qua ngưỡng này, các nhà nghiên cứu nhận 30% các thu nhập tăng thêm; trường hợp NSTDA tài trợ cho đơn vị khác thực hiện nghiên cứu, những đơn vị nghiên cứu nhận 64% và NSTDA nhận 21%; TLO nhận 15% thu nhập, tính cả phần trả trước và tiền bản quyền (không kể nơi thực hiện nghiên cứu). Phần thu nhập từ nguồn thương mại công nghệ bù đắp chi phí hoạt động của TLO, trong dài hạn sẽ tạo điều kiện để TLO có thể cung cấp các dịch vụ thương mại công nghệ cho các tổ chức bên ngoài hay các doanh nghiệp với mức phí cơ bản.
Anh Vũ (CESTI)