Hệ thống biến nước mặn thành nước ngọt của học trò xứ Nghệ có gì hay mà được đi Mỹ?

Cuối cùng, mô hình chưng cất nước mặn thành nước ngọt của hai nam sinh trường Phan Bội Châu, Nghệ An cũng được cấp visa lên đường sang Mỹ để dự thi Khoa học Kỹ thuật quốc tế.

Đề tài “Hệ thống chưng cất nước mặn thành nước ngọt với kỹ thuật chân không bằng bơm thủy lực bởi năng lượng sóng biển” của hai em Phùng Văn Long và Mai Nhật Anh đã giành giải Nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia khu vực miền Bắc. Đây cũng là đề tài xuất sắc vượt qua nhiều đề tài cấp quốc gia khác được Bộ GD-ĐT chọn tham dự cuộc thi Khoa học kỹ thuật quốc tế tại Mỹ vào 13/5 sắp tới.

Hệ thống có công suất cao vận hành hoàn toàn dùng cơ năng

Chia sẻ về ý tưởng, Văn Long cho biết: “Ở vùng ven biển và hải đảo, người dân không đủ nước sinh hoạt, làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng của cuộc sống. Ngoài ra, nhiều ngư dân đi biển khai thác hải sản dài ngày phải đem theo nước ngọt, và phải trở về khi hết nước dự trữ. Trong khi đó, nguồn tài nguyên để giải quyết vấn đề thiếu nước ngọt rất lớn như biển chiếm 3/4 bề mặt Trái đất, nguồn năng lượng mặt trời vô hạn”.

Theo Nhật Anh, trên thực tế, chưng cất nước biển thành nước ngọt là đề tài không mới. Tuy nhiên, giá thành của hệ thống này trên thị trường đắt đỏ, không phù hợp với người tiêu dùng Việt Nam. Những dự án của các bạn học sinh nghiên cứu trước đó dù có giá thành rẻ, tận dụng nguồn năng lượng tự nhiên nhưng công suất thấp. Nếu muốn đẩy công suất lên cao hơn phải sử dụng đến điện khiến chi phí sử dụng hệ thống tăng lên.

“Hệ thống của chúng em vận dụng được công suất cao mà không dùng đến điện, vận hành hoàn toàn thuần cơ, sử dụng năng lượng sạch, kết hợp năng lượng nguồn nhiệt của mặt trời và cơ năng của sóng”, Nhật Anh cho biết thêm.

Về nguyên lý hoạt động của hệ thống, Long cho biết, khi cho xuống mực nước biển sâu chừng 40 cm, hệ thống bơm thủy lực sẽ hoạt động nhờ sự lên xuống của sóng, bơm nước biển vào làm mát bình ngưng. Từ đây, nước biển sẽ dẫn theo ba hướng: xi lanh nước, xi lanh quay chảo và buồng hóa hơi. Nước trong buồng hóa hơi được đun nóng bởi năng lượng mặt trời từ gương cầu. Piston nước hoạt động liên tục nhờ sự điều chỉnh nước ra vào van 3/2.

Tiếp đó, piston của xi lanh hơi được gắn chặt với piston nước của xi lanh nước, nên nó hút hơi nước từ buồng hóa hơi đưa đến bình ngưng tụ, làm cho áp suất buồng bay hơi giảm, còn áp suất bình ngưng tụ tăng. Trong khi đó gương cầu lõm tự động quay theo hình quạt với chu kỳ 24 giờ bởi xi lanh thủy lực, điều chỉnh bởi van tiết lưu và van 5/2. Gương quay sao cho trục chính của nó luôn song song với tia nắng mặt trời.

Hệ thống có thể tạo được khoảng 10 – 12 lít nước ngọt trong 1 ngày, đủ để cung cấp lượng nước uống cho 1 hộ dân. Chỉ số này có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ ngoài trời, trời càng nắng nóng hệ thống hoạt động càng hiệu quả. Thiết bị của chúng em có kích thước vừa phải, lắp đặt được trên tàu thuyền đánh cá. Đặc biệt, nó sử dụng nguồn năng lực sạch, tự nhiên nên tiết kiệm chi phí và an toàn với môi trường”, Văn Long cho hay.

Đi khắp vùng biển của Nghệ An, Hà Tĩnh để đo sức sóng

Phải mất gần 1 năm cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Mai Văn Quyền, hai em đã vượt qua khó khăn, trở ngại về kinh tế, thời gian… để làm ra chiếc máy chưng cất nước ngọt.

“Trong lúc thử nghiệm hệ thống, hai em đã đi khắp các vùng biển của Nghệ An, Hà Tĩnh để đo sức sóng. Với các thông số, phép tính trên máy và mô hình chính xác, nhiều lúc chúng em chắc chắn đã thành công. Thế nhưng, khi đem xuống biển thử nghiệm, máy bị sóng đánh chìm. Đứng trước thất bại này, chúng em tiếp tục tìm tòi, điều chỉnh, thay thế vật liệu phù hợp”, Nhật Anh nhớ lại.

Mặc dù là học sinh chuyên Lý nhưng khi đi sâu vào thực hiện, có khá nhiều vấn đề mà hai chàng trai này không thể giải quyết được. “Những lúc đó, thầy Quyền đã giải đáp khúc mắc, truyền động lực để chúng em tiếp tục dự án của mình. Trên cả phương diện chuyên môn và tinh thần, thầy Quyền là người có vai trò rất quan trọng để chúng em có thể đạt được kết quả như ngày hôm nay”, Nhật Anh tâm sự.

Sắp tới, hai em mong muốn được các đơn vị dự án quan tâm và đầu tư kinh phí để hoàn thiện và thay thế một số phụ tùng phù hợp với môi trường biển. Từ đó, có thể ứng dụng tốt hơn, phục vụ cho sinh hoạt của người dân sống ở khu vực ven biển và hải đảo.

Thầy Mai Văn Quyền – Giáo viên hướng dẫn cho biết, đây là dự án phức tạp, ứng dụng rất tốt vào thực tế vì nhiều nơi đang thiếu nước ngọt và thừa nước mặn.

“Hai em học sinh này thông minh, thích tìm tòi. Đề tài này đòi hỏi độ chính xác cao nhưng các em đều hoàn thành. Để chế tác đồng loạt, kinh phí chỉ mất chừng 6-7 triệu đồng/thiết bị. Số tiền này phù hợp với kinh tế của các hộ gia đình”, thầy Quyền chia sẻ.

Ngày 8/5, sau lần phỏng vấn thứ 3, Mai Nhật Anh cùng thầy giáo Mai Văn Quyền đã được chấp thuận sang Mỹ dự thi Khoa học Kỹ thuật quốc tế trong vài ngày tới. Trước đó, đề tài của hai bạn đứng trước nguy cơ “lỡ hẹn” với cuộc thi quốc tế này do Mai Nhật Anh và thầy giáo Mai Văn Quyền không được cấp visa sau 2 lần phỏng vấn.

Theo kế hoạch, ngày 11/5 đoàn Việt Nam sẽ bay sang Mỹ và ngày 13/5 cuộc thi sẽ chính thức được khai mạc.

(Theo dantri.com.vn)

Ảnh: Hệ thống vận hành hoàn toàn thuần cơ (Internet)

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here