Kinh tế Khoa học - công nghệ

24/07/2019 - 19:23

Cậu học sinh chế tạo máy lọc bụi bằng năng lượng mặt trời

TTH.VN - Từ Thái Nguyên (học sinh Trường THPT Nguyễn Huệ, TP. Huế) nghiên cứu chế tạo “Thiết bị lọc bụi trong không khí sử dụng bằng năng lượng mặt trời” và đạt giải Tư tại cuộc thi Sáng tạo Khoa học Kỹ thuật cấp tỉnh năm 2019, giải Ba cuộc thi Sáng tạo Thanh Thiếu niên, Nhi đồ­­­­ng cấp tỉnh năm 2019.

Từ Thái Nguyên nhận giải Ba cuộc thi Sáng tạo Thanh Thiếu niên, Nhi đồ­­­­ng cấp tỉnh năm 2019. Ảnh: NVCC

Từ nhỏ, Nguyên đã say mê, hứng thú với các loại mạch điện tử. Em tâm sự nhiều lần mày mò, sửa chữa các loại mạch công suất, mạch loa. Đó cũng là tiền đề để em có kinh nghiệm làm máy lọc sạch không khí sau này.

Đề tài “Thiết bị lọc bụi trong không khí sử dụng bằng năng lượng mặt trời” được Nguyên ấp ủ từ khi còn học lớp 10, khi chứng kiến khói bụi, ô nhiễm môi trường gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Em trăn trở việc chế tạo và ứng dụng máy lọc khí thích hợp cho thành phố Huế vẫn là vấn đề còn bỏ ngỏ và suy nghĩ tại sao mình không làm một chiếc máy lọc không khí dựa trên những gì thế giới đã làm với chi phí rẻ hơn, dễ tiếp cận người dùng hơn, có thể ứng dụng vào cuộc sống dễ dàng nhất, thích hợp cho thành phố Huế.

Từng bước thực hiện ước mơ, Nguyên đã làm mô hình v1 để dự thi cấp trường và đạt giải nhất. Đề tài sau đó được chọn để dự thi cấp tỉnh. Nguyên bắt tay vào mua linh kiện, đo đạc làm khung và để làm một chiếc máy hoàn chỉnh.

Nguyên cho hay: “Qua tìm hiểu của em, những máy lọc khí gia đình tuy sử dụng năng lượng mặt trời nhưng chỉ phù hợp cho các không gian nhỏ hẹp. Còn các máy lọc khí đô thị đều có giá thành rất cao và chủ yếu sử dụng năng lượng điện từ hệ thống điện lưới mà đây cũng chính là nguyên nhân khiến chi phí duy trì máy không dừng lại ở giá thành chế tạo ban đầu”. Cố gắng loại bỏ nhược điểm và kế thừa ưu điểm phương pháp thiết kế những máy lọc khí nói trên, Nguyên mạnh dạn đưa ra thiết kế thiết bị lọc khí chạy bằng năng lượng mặt trời sử dụng cho các tuyến đường phố.

Máy lọc bụi của Nguyên có nguyên lý hoạt động rất đơn giản với chi phí rẻ song hiệu quả mang lại rất lớn. Không khí bẩn sẽ được hút từ bên ngoài vào bằng 4 quạt hút phía trước máy, sau đó đi qua màng lọc thô. Ở màng lọc thô, những thứ như bụi bẩn (những mảng lớn), lông thú … sẽ được giữ lại, hoặc tiếp tục đi qua màng lọc tinh. Ở màng lọc tinh, những vi khuẩn nhỏ, virus sẽ được giữ lại , sau đó không khí sẽ được 4 quạt hút phía sau hút, và đẩy ra ngoài môi trường. Phía dưới Nguyên sử dụng một máy bơm, được điều khiển bằng hệ thống đóng mở tùy chỉnh theo nhiệt độ, thời gian, chu kì để phù hợp hơn về đặc thù nơi máy sử dụng.

Máy bơm sẽ hút nước từ hộp chứa từ dưới máy lên, sau đó sẽ phun lên màng lọc, những bụi bẩn sẽ được nước rửa trôi, trôi theo xuống phía dưới máy chảy vào hộp chứa nước. Toàn bộ hệ thổng được chạy bằng điện 12v từ acquy và được sạc bằng 4 tấm năng lượng mặt trời phía trên máy. Qua quá trình thực nghiệm, không khí trước và sau khi lọc giảm đi 25% -30%. “Con số đó sẽ không dừng tại đó, em đặt ra mục tiêu phải đạt được con số ẩn tượng hơn nữa”, Nguyên quả quyết.

Khó khăn lớn nhất của em trong quá trình thực hiện đề tài là thời gian hạn hẹp do phải cân đối giữa việc học (trong giai đoạn thi học kỳ) và làm máy lọc bụi. Ngoài ra, việc không tìm được bạn đồng hành cùng làm chung đề tài nghiên cứu khiến Nguyên phải “gồng gánh” một mình, chịu nhiều sức ép. Nhưng những khó khăn đó vẫn không khiến em trăn trở bằng việc cho đến nay vẫn chưa tìm được màng lọc có chất lượng đảm tốt để khắc phục những tồn tại của máy lọc bụi.

Thầy Trần Thiện Lân, giáo viên môn Vật Lý, Trường THPT Nguyễn Huệ, người hướng dẫn đề tài nghiên cứu của Từ Thái Nguyên, nhận xét: "Nguyên có khả năng rất tốt trong việc sử dụng các kiến thức về kỹ thuật cơ khí và điện tử để áp dụng vào việc chế tạo thiết bị mà em đang hướng tới. Thiết bị mà đề tài hướng tới sẽ chuyển hóa quang năng thành điện năng rồi thành cơ năng để giữ lại những hạt bụi trong không khí. Tác dụng của nó vừa để làm không khí trong lành vừa làm hạ nhiệt độ môi trường xung quanh do phần quang năng chuyển hóa thành nhiệt năng đã phần nào giảm đi”.

Tuy nhiên, cũng theo thầy Lân đánh giá, để có thể có hiệu quả thật sự trong không gian rộng lớn xung quanh, cần phải đào sâu nghiên cứu hơn nữa và nhất là sự chung tay của những chuyên gia trong lĩnh vực cơ - điện tử và môi trường giúp đỡ để nâng tầm cho năng lực của thiết bị. 

 Phước Ly

 

 

Chia sẻ bài viết


ĐỒNG HÀNH CÙNG DOANH NGHIỆP