PGS.TS. Đinh Viết Cường: Khát vọng của nhà khoa học trẻ đưa công nghệ vào cuộc sống

Ở tuổi 35, anh đã có những dấu ấn đáng chú ý trong nghiên cứu khoa học, đặc biệt là phát triển công nghệ xử lý nước điện hóa DIVION. Điều đáng ghi nhận ở nhà khoa học trẻ này là nỗ lực đưa kết quả nghiên cứu ra khỏi phòng thí nghiệm, từng bước trở thành sản phẩm phục vụ đời sống.

Chọn bài toán từ cuộc sống

Với PGS.TS. Đinh Viết Cường, giá trị của một công trình nghiên cứu không chỉ nằm ở hàm lượng khoa học hay số lượng công bố quốc tế, mà quan trọng hơn là khả năng giải quyết những vấn đề thực tiễn và tạo ra giá trị cho xã hội. Quan niệm ấy cũng định hình hướng nghiên cứu mà anh kiên trì theo đuổi nhiều năm qua: Xử lý nước, khử mặn và thu hồi tài nguyên.

Sinh năm 1991, Đinh Viết Cường trưởng thành từ chính Trường Đại học Xây dựng Hà Nội. Năm 2009, anh theo học chuyên ngành Cấp thoát nước, sau đó tiếp tục học cao học ngành Kỹ thuật cơ sở hạ tầng. Năm 2017, anh sang Đại học Quốc gia Đài Loan làm nghiên cứu sinh ngành Kỹ thuật môi trường. Giai đoạn 2023-2024, anh thực hiện nghiên cứu sau tiến sĩ tại Quỹ Đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF), Viện Nghiên cứu Dữ liệu lớn.

Quá trình học tập và nghiên cứu giúp Cường tiếp cận sâu hơn với các hướng nghiên cứu về vật liệu và công nghệ điện hóa trong xử lý môi trường. Trở về nước, anh tiếp tục công tác tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, phát triển các nghiên cứu theo hướng gắn với nhu cầu thực tế.

Theo Cường, muốn có ý tưởng nghiên cứu tốt, nhà khoa học trước hết phải quan sát và nắm bắt những vấn đề xã hội đang quan tâm. Đó có thể là phát triển đường sắt tốc độ cao, trí tuệ nhân tạo (AI) hay bảo vệ môi trường. Từ việc nhận diện đúng thách thức, người nghiên cứu mới có thể lựa chọn hướng đi phù hợp, có khả năng ứng dụng và tạo tác động tích cực.

Tuy nhiên, giữa một vấn đề thực tiễn và một công trình có thể giải quyết vấn đề ấy là khoảng cách không nhỏ. Một ý tưởng tốt mới chỉ là điểm khởi đầu. Quá trình nghiên cứu có thể kéo dài nhiều năm, trải qua không ít lần thử nghiệm thất bại, đòi hỏi người làm khoa học có kiến thức chuyên môn, tư duy độc lập và sự kiên trì. Bên cạnh đó, một công trình hướng tới sản phẩm ứng dụng không thể chỉ dựa vào nỗ lực cá nhân mà cần có đội ngũ cộng sự phù hợp và nguồn lực tài chính để duy trì, phát triển.

Với 39 công trình khoa học, trong đó có 26 bài báo quốc tế được chỉ mục, Cường đã xây dựng dấu ấn học thuật trong lĩnh vực kỹ thuật môi trường. Các nghiên cứu tập trung vào vật liệu carbon xốp, xử lý kim loại nặng, loại bỏ các ion trong nước và công nghệ khử ion điện dung. Nhiều công trình được công bố trên các tạp chí chuyên ngành quốc tế như Water Research, Journal of Hazardous Materials, Separation and Purification Technology và Desalination.

Đáng chú ý, một số kết quả nghiên cứu đã phát triển thành sản phẩm công nghệ, được bảo hộ sở hữu trí tuệ và từng bước chuyển giao ứng dụng. Công nghệ xử lý nước điện hóa DIVION là một trong những minh chứng rõ nét cho hướng đi này.

Đưa công nghệ xử lý nước từ phòng thí nghiệm ra thị trường

Ô nhiễm nguồn nước, xâm nhập mặn và nguy cơ khan hiếm nước ngọt đang đặt ra yêu cầu tìm kiếm những giải pháp xử lý hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và hạn chế tác động đến môi trường. Với Cường và các cộng sự, bài toán không chỉ là loại bỏ chất ô nhiễm mà còn phải tính đến lượng nước thu hồi, hóa chất sử dụng, chất thải phát sinh và khả năng vận hành lâu dài của thiết bị.

Từ yêu cầu đó, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Xây dựng Hà Nội phát triển công nghệ pin điện hóa BDI (Battery Deionization), tạo nền tảng cho máy xử lý nước DIVION.

Điểm đáng chú ý của công nghệ là sử dụng quá trình điện hóa để thu giữ các ion trong nước thông qua hệ điện cực. Khi được cấp điện áp, các ion bị giữ lại trên điện cực; khi thay đổi điện áp, chúng được giải phóng trong chu kỳ hoàn nguyên, giúp tái tạo điện cực mà không cần sử dụng hóa chất.

Theo PGS.TS. Đinh Viết Cường, hiệu quả xử lý của phương pháp điện hóa có thể được kiểm soát thông qua điều chỉnh điện áp và lưu lượng nước. Nhờ đó, công nghệ có khả năng lựa chọn những ion cần loại bỏ, đồng thời hạn chế việc loại bỏ các khoáng chất tự nhiên. Đây là hướng tiếp cận có ý nghĩa trong việc phát triển các giải pháp xử lý nước phù hợp với từng nhu cầu sử dụng.

Sau hơn 5 năm nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện, công nghệ đã được phát triển thành các thiết bị cụ thể. Một trong những thử nghiệm đáng chú ý được triển khai tại Nga Điền, Nga Sơn, Thanh Hóa. Hệ thống hoạt động ổn định ít nhất 5 tuần, loại bỏ 98,4% ion natri, 96,9% ion clorua và giảm 97,6% độ cứng của nước. Kết quả kiểm tra 18 thông số chất lượng nước sau xử lý đáp ứng quy chuẩn áp dụng tại thời điểm thử nghiệm.

Từ nền tảng nghiên cứu này, nhóm phát triển DIVION phục vụ quy mô xử lý dưới 2.000 lít/ngày. Bên cạnh đó, hệ thống FILUX tích hợp công nghệ điện hóa với công nghệ thẩm thấu ngược (RO) được phát triển cho quy mô lớn hơn.

Không chỉ hướng đến hiệu quả xử lý, nhóm nghiên cứu còn chú trọng yếu tố môi trường trong quá trình phát triển sản phẩm. Các hướng tiếp cận được đặt ra gồm sử dụng vật liệu có khả năng tái chế, giảm phụ thuộc vào lõi lọc phải thay thế thường xuyên, hạn chế hóa chất và nghiên cứu khả năng tích hợp nguồn điện mặt trời.

Cường chia sẻ: “Chúng tôi muốn tạo ra một sản phẩm không chỉ xử lý nước hiệu quả mà còn góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững. Máy DIVION không dùng hóa chất, không thải bỏ hóa chất gây ô nhiễm ra môi trường, đồng thời có thể tích hợp sử dụng nguồn điện mặt trời, giảm phát thải khí nhà kính”.

Đằng sau định hướng phát triển công nghệ là mong muốn giúp nhiều người dân có cơ hội tiếp cận nguồn nước sạch, an toàn, đặc biệt ở khu vực nông thôn và hải đảo.

Dẫu vậy, từ kết quả nghiên cứu đến thị trường không phải con đường bằng phẳng. Một trong những khó khăn lớn mà nhóm gặp phải là thuyết phục khách hàng tiếp nhận công nghệ mới, chưa phổ biến. Sản phẩm mới cũng khó cạnh tranh ngay về giá thành với những công nghệ đã được phát triển qua hàng chục năm. Vì thế, nhóm phải kiên trì chứng minh hiệu quả xử lý và những tiện ích mà công nghệ mang lại.

Những nỗ lực này đã bước đầu mang lại kết quả. Các thiết bị DIVION và FILUX được phát triển, đưa ra thị trường thông qua sự phối hợp với doanh nghiệp. Giai đoạn 2024-2026, tổng giá bán các sản phẩm liên quan đạt hơn 3,84 tỷ đồng; riêng năm 2026 ghi nhận 34 đầu mục đơn hàng, dự án với tổng giá bán hơn 3,19 tỷ đồng.

Đây chưa phải con số lớn nếu đặt cạnh quy mô thị trường thiết bị xử lý nước. Tuy nhiên, với một công trình xuất phát từ môi trường đại học, kết quả này cho thấy nghiên cứu đã vượt qua một bước thử thách quan trọng: Từ sản phẩm khoa học có thể trình diễn đến sản phẩm có khách hàng và phát sinh giao dịch thương mại.

Cùng với quá trình phát triển sản phẩm, công trình đã được bảo hộ bằng các văn bằng sở hữu trí tuệ, trong đó có sáng chế về mô-đun khử ion điện hóa dạng pin và giải pháp hữu ích về quy trình xử lý nước tích hợp. Năm 2025, công trình giành Giải Nhì Hội thi Sáng tạo kỹ thuật thành phố Hà Nội và tiếp tục đạt Giải Nhì Giải thưởng Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc lần thứ 18 (VIFOTEC).

Tiếp tục hoàn thiện công nghệ, đào tạo thế hệ nghiên cứu trẻ

Song hành với nghiên cứu và phát triển sản phẩm, PGS.TS. Đinh Viết Cường vẫn dành nhiều tâm sức cho công tác giảng dạy, hướng dẫn sinh viên. Anh đã hướng dẫn 2 học viên cao học được cấp bằng, 1 học viên đã bảo vệ và 7 nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học. Nhiều sinh viên dưới sự hướng dẫn của anh đạt giải ở cấp trường, cấp Bộ và các cuộc thi sáng tạo.

Với Cường, đào tạo không đơn thuần là truyền đạt kiến thức mà còn là khơi dậy tinh thần nghiên cứu, giúp người học biết quan sát những vấn đề thực tế, đặt câu hỏi và tìm cách giải quyết bằng tư duy khoa học. Đây cũng là cách để hình thành lực lượng nghiên cứu trẻ có khả năng kết nối kiến thức chuyên môn với yêu cầu của đời sống.

Con đường phía trước của DIVION vẫn còn những vấn đề cần tiếp tục giải quyết. Một trong những hướng nghiên cứu tiếp theo của nhóm là phát triển mô-đun xử lý dòng thải cô đặc nhằm hạn chế nguy cơ phát sinh ô nhiễm thứ cấp. Đây là khâu cần được hoàn thiện để quy trình xử lý nước đáp ứng tốt hơn yêu cầu thân thiện với môi trường.

Ở tuổi 35, PGS.TS. Đinh Viết Cường đã có những kết quả đáng ghi nhận trong nghiên cứu, đào tạo và phát triển sản phẩm công nghệ. Tuy nhiên, với anh, những công trình khoa học, văn bằng sở hữu trí tuệ hay giải thưởng không phải đích đến cuối cùng. Điều quan trọng hơn là làm thế nào để các kết quả nghiên cứu thực sự giải quyết được những vấn đề xã hội đang đặt ra.

Giải thưởng Khoa học công nghệ Quả cầu vàng năm 2026 là sự ghi nhận cho những nỗ lực đã qua, đồng thời tiếp thêm động lực để nhà khoa học trẻ cùng các cộng sự tiếp tục hoàn thiện công nghệ. Hành trình đưa DIVION từ phòng thí nghiệm ra thị trường cho thấy một hướng đi đáng chú ý: Khoa học chỉ thực sự phát huy giá trị khi những kết quả nghiên cứu có thể đến với người sử dụng và tạo ra những thay đổi tích cực trong cuộc sống.