ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm không khí được xem là một trong những vấn đề nóng bỏng, cấp bách của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Các chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile organic compounds - VOCs) được biết đến như chất gây ô nhiễm không khí ngoài trời. Các hợp chất hydrocarbon VOCs là khí nhà kính gây nên sự biến đổi khí hậu. Mặt khác, các VOCs thơm như benzene, toluene và xylene có thể gây ung thư và bệnh bạch cầu khi tiếp xúc lâu dài.
Các hợp chất VOCs được phát thải ra từ quá trình đốt chất nhiên liệu như xăng dầu, gỗ, than đá, hoặc khí thiên nhiên. Nhiều hợp chất hữu cơ dễ bay hơi là chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm. Các khí nhà kính, bao gồm BTX, sinh ra từ hoạt động của con người gây tác động rất lớn cho việc biến đổi khí hậu từ giữa thế kỷ 20 [1]. Trên thế giới, lượng khí thải nhà kính từ hoạt động của con người tăng 35% từ năm 1990 đến năm 2010.
Theo nghị định thư Goteborg, các thành viên liên minh Châu Âu yêu cầu giảm mức phát thải năm 2020 cần giảm một nửa so với mức phát thải năm 2000. Vì thế, nghiên cứu những phương pháp và những xúc tác để giảm sự phát thải VOCs là một trong những phương pháp cấp bách hiện nay [2]. Trong tất cả các phương pháp xử lý VOCs như đốt, hấp thụ, xúc tác quang và xúc tác plasma… quá trình oxy hóa bằng xúc tác được xem là một trong những phương pháp xử lý triệt để VOCs [3-5]. Quá trình oxy hóa VOCs bằng xúc tác đã được chứng minh đạt hiệu quả cao nhưng chi phí xử lý cao.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu chế tạo chất xúc tác mới từ chất thải công nghiệp đạt hiệu quả cao và chi phí thấp vẫn là một thách thức. Bên cạnh đó, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, hoạt động của các ngành công nghiệp thường phát sinh ra một lượng chất thải rất lớn mà việc xử lý chúng là vấn đề cấp bách hiện nay. Một trong những trường hợp điển hình là bùn đỏ- bã thải của ngành công nghiệp sản xuất nhôm từ bauxite theo quy trình Bayer. Lượng bùn đỏ thải ra từ ngành công nghiệp này rất lớn và chủ yếu được chứa trong các hố thải.
Bùn đỏ có đặc trưng độ kiềm cao (pH = 10 – 12,5), kích thước hạt mịn, số lượng lớn, vì vậy nếu không xử lý chúng sẽ trở thành nguồn tiềm năng gây nguy hại cho môi 7 trường đất, nước và cả không khí. Chính vì thế, việc xử lý bùn đỏ trở nên cấp thiết, đặc biệt khi dự án Bauxite Tân Rai – Lâm Đồng đi vào hoạt động, hàng năm sẽ thải ra một lượng lớn bùn đỏ. Việc xử lý bùn đỏ phức tạp và đòi hỏi chi phí cao. Vì vậy các nghiên cứu kết hợp xử lý bùn đỏ kết hợp với tận dụng chúng như là một sản phẩm ứng dụng được trong công nghiệp đang được nghiên cứu và là định hướng ưu tiên của nước ta.
Ngoài ra, hiện nay trong quy trình sản xuất lương thực, cụ thể là cây lúa, ngày càng có nhu cầu nâng cao giá trị của sản phẩm. Để điều này được thực hiện tốt, thì tất cả các vậtt chất thu được từ quy trình trồng – thu hoạch cây lúa cần được tận dụng ở mức tối ưu. Trong đó, trấu đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, nhằm mục tiêu cung cấp như là chất đốt. Tuy nhiên, tro trấu lại là một vấn đề cần quan tâm để tận dụng tối đa giá trị sử dụng của nó.