Nguyễn Thành Nhân và Lê Quý Đạt giới thiệu nguyên lý vận hành hệ thống cho ông Bùi Thanh Hà, Phó Bí thư Thường trực Tỉnh ủy (bìa phải)
Trước tác động của biến đổi khí hậu khiến quá trình sinh trưởng của các loại cây trồng thay đổi ảnh hưởng tiêu cực sản xuất nông nghiệp. Tình trạng rau củ không đảm bảo vệ sinh an toàn khiến người tiêu dùng lo lắng. Trong bố cản đó, nhiều mô hình nông nghiệp áp dụng được các tiến bộ khoa học hiện đại, tự động hóa được ứng dụng, trong đó có giải pháp xây dựng hệ thống nhà lưới, nhà kính. Giải pháp trên tuy mang lại hiệu quả cao nhưng chi phí đầu tư lại không hề nhỏ, tính trung bình khoảng 1 triệu đến 2 triệu đồng/m2. Từ thực tế đó, Nguyễn Thành Nhân và Lê Quý Đạt đã cùng nhau xây dựng và hiện thực hóa đề tài “Thiết kế mô hình hệ thống nhà trồng cây tự động, tối ưu ánh sáng và nước tưới”.
Lê Quý Đạt chia sẻ, đề tài nghiên cứu nhằm tạo ra một hệ thống nhà trồng cây thế hệ mới có đầy đủ các ưu điểm của những kiểu nhà trồng cây hiện đại như nhà lưới, nhà kính,… có giá thành rẻ hơn, có đầy đủ hệ thống tưới tiêu, hệ thống cảm biến và bộ xử lý để tự vận hành điều khiển quá trình hoạt động. Mô hình giúp tận dụng tối đa điều kiện của môi trường bên ngoài như: ánh sáng mặt trời và lượng mưa đảm bảo cho quá trình phát triển của cây trồng được ổn định, nâng cao năng suất và chất lượng của sản phẩm.
Nếu được ứng dụng, đề tài sẽ góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc ứng dụng những công nghệ tiên tiến vào sản xuất; tạo cơ sở cho việc xây dựng mô hình sản xuất cây trồng ứng dụng công nghệ cao theo hướng công nghiệp hóa; góp phần tăng thu nhập trên một đơn vị sản xuất, cải thiện và từng bước thay đổi tập quán canh tác cho nông dân. Đây chính là điểm nhấn quan trọng mà đề tài hướng tới, mang lại hiệu quả kinh tế xã hội so với những mô hình nông nghiệp khác.
Trong quá trình vận hành hệ thống, các thông số điều kiện môi trường được hệ thống cảm biến thu nhận dữ liệu và được xử lý thông qua bộ vi xử lý ở vi điều khiển, từ đó xuất ra các lệnh để điều khiển việc đóng mở màng che, tưới phun, tắt/mở đèn cho phù hợp với điều kiện môi trường. Quá trình hoạt động tạo thành chu trình khép kín, tạo điều kiện thích hợp cho cây trồng, nâng cao chất lượng sản xuất. Cấu trúc mô hình khi được phát triển sẽ đảm bảo khả năng thoát nhiệt tốt (khi nắng), hạn chế nước mưa tràn gây ngập úng cho cây, tạo khả năng đối lưu cao, thoát ẩm tốt, khả năng chống chịu gió bão và thiên tai tốt, dễ thi công, lắp đặt, đồng thời thể hiện tính thẩm mỹ cao và hiện đại.
Chia sẻ về những khó khăn trong quá trình hiện thực hóa ý tưởng, Nguyễn Thành Nhân cho biết: Để có một mô hình hoàn thiện đưa đi tham gia Cuộc thi chúng em phải mất 4 tháng tập trung nghiên cứu. Các công đoạn như hàn, lắp đặt hệ thống điện, lắp ráp các thiết bị nhỏ nhất cũng phải mất hơn 2 ngày. Chưa kể những tai nạn khi gặp phải như bị điện giật, hàn trúng tay… Việc thiết kế bộ vi xử lý, bộ cảm biến nhiệt là công đoạn khiến em và Đạt bối rối nhất vì những kiến thức này chúng em chưa được tiếp cận, phải nhờ đến sự hỗ trợ của thầy Phan Tiến Anh. Chính thầy là người trực tiếp hướng dẫn để tạo nên một sản phẩm hoàn thiện như ngày nay.
Nguyễn Thành Nhân chia sẻ thêm, nếu có điều kiện được tiếp tục nghiên cứu sâu hơn và đầu tư kỹ lưỡng hơn, chúng em sẽ cố gắng hoàn thiện đề tài của mình, để trong tương lai không xa “Mô hình nhà trồng cây tự động tưới phun ngắt quãng và tối ưu ánh sáng” sẽ trở thành mô hình trồng cây hiện đại, đáp ứng đầy đủ yêu cầu mà người dùng mong muốn.
Hoàng Thảo Nguyên