Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hải Dương

http://lienhiephoihaiduong.vn

Tàu thông minh làm sạch môi trường nước

Nước sạch đóng vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe và cuộc sống con người. Nước chiếm tỷ lệ 70-80% trọng lượng cơ thể con người, cung cấp nguồn khoáng chất, vận chuyển chất dinh dưỡng, oxy cần thiết cho các tế bào, nuôi dưỡng tế bào trong mọi hoạt động của cơ thể. Nước có tác dụng điều hòa thân nhiệt cân bằng ở ngưỡng 37 độ C khi thời tiết thay đổi nóng lạnh. Nước tham gia vào quá trình chuyển đổi thức ăn thành năng lượng, giúp đào thải các độc tố, các chất cặn bã khỏi cơ thể qua nước tiểu và phân. Nước còn làm trơn các khớp xương, giúp chúng hoạt động nhịp nhàng, tránh bị tổn thương.
 
10
Nhóm tác giả cùng các thầy cô nghiên cứu lắp ráp sản phẩm.
Hiện nay, nguồn nước đang bị ô nhiễm bởi nhiều nguyên nhân. Nước thải từ các nhà máy, khu sản xuất chưa được xử lý, thải trực tiếp ra môi trường. Thuốc trừ sâu và phân bón hóa học được sử dụng bừa bãi trong sản xuất nông nghiệp khiến nguồn nước bị ô nhiễm. Việc nuôi trồng thủy sản ồ ạt thiếu quy hoạch, không tuân thủ quy trình kỹ thuật cũng góp phần vào làm ô nhiễm nguồn nước. Việc sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm trong sinh hoạt và sản xuất hàng ngày là nguyên nhân gây ra nhiều loại bệnh ở con người.
Theo dự báo của cá nhà khoa học, tương lại nguồn nước sạch sẽ trở nên quý hiếm không khác gì dầu mỏ ở những thập kỷ trước, nhưng dầu mỏ có thể được thay thế bằng khí đốt và những nguồn nhiên liệu khác, còn nước sạch thì không.
Đứng trước thực tế đó, đồng thời lấy cảm hứng từ những thanh niên tình nguyện thu gom rác làm sạch môi trường, nhóm học sinh Trường Tiểu học Thị trấn Tứ Kỳ, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương, bằng việc ứng dụng khoa học kỹ thuật đã chế tạo ra mô hình robot giúp thu gom rác thải, làm sạch nguồn nước với tên gọi “Tàu làm sạch môi trường nước thông minh - phiên bản sáng tạo”. Đây là một hệ thống vớt, vét, lọc tuần hoàn sử dụng năng lượng sạch giúp làm sạch mặt nước một cách tự động, dễ dàng.
“Tàu làm sạch môi trường nước thông minh - phiên bản sáng tạo” là một hệ thống có thể hoạt động độc lập hoặc phối hợp đồng thời tùy theo mục đích sử dụng, được trang bị các tính năng hữu hiệu như hệ thống băng chuyền và tay đơm rác nằm hai bên thành tàu giúp thu gom rác nổi. Rác được hệ thống băng chuyền cuốn lên, trực tiếp đổ vào khoang chứa. Đối với rác nổi được hỗ trợ bằng máy múc trên boong và chuyển vào khoang chứa.
- Hệ thống băng chuyền lớn phía sau tàu được trang bị dàn móc câu có bẫy, có chức năng rà, vét, cuốn rác lên boong và tự động nhả. Hệ thống này có thể vớt và vét rác trên mặt hoặc dưới đáy nhờ vào cần trục điều chỉnh độ nông sâu tùy thuộc địa hình và tùy thuộc các loại rác.
- Hai bên tàu có hệ thống lọc nước lấy ý tưởng từ mang cá. Nước vào hệ thống qua bơm áp lực, chất thải được giữ lại và xả vào khoang chứa nhờ quy trình lọc nước ngược và van xả thải. Khi nước đã được lọc sạch, sẽ được trả lại môi trường nhờ vào van tự tràn. Bộ lọc này có thể tháo rời để vệ sinh và thay thế khi cần thiết.
- Tàu được trang bị camera và cảm biến nhận diện rác trong ngoài tàu, cảm biến vật cản tránh va đập giúp tàu hoạt động hiệu quả và an toàn.
- Bộ điều khiển của tàu có thể kết nối với điện thoại thông minh qua mạng 3G, 4G và các phần mềm ứng dụng điều khiển từ xa giúp điều khiển tàu tự động.
- Tàu được trang bị hệ thống cẩu múc giúp chuyển rác ra khỏi khoang tàu về điểm thu gom rác. Ngoài ra hệ thống này có thể hỗ trợ sữa chữa các thiết bị nặng trên tàu.
- Với thiết kế nhỏ gọn, tàu chỉ cần dùng nguồn điện 12V là có thể vận hành động cơ. Đồng thời, tàu sử dụng nguồn điện sạch lấy từ nguồn năng lượng mặt trời nên không phụ thuộc vào nguồn điện lưới.
Để làm được mô tình “Tàu làm sạch môi trường nước thông minh - phiên bản sáng tạo”, các tác giả sử dụng các dụng cụ đơn giản, dễ tìm: tấm mex nhựa, xi lanh, tấm pin năng lượng mặt trời, pin lưu trữ 12V-1,2A, nhông xích xe máy phế liệu, líp nhông nhích, bơm áp lực, mô tơ các loại, bộ phát wifi, cần cẩu đồ chơi phế liệu,…
Mô hình “Tàu làm sạch môi trường nước thông minh - phiên bản sáng tạo” đã được các tác giả cho hoạt động thử nghiệm vào việc thu gom rác làm sạch bể bơi thông minh và hệ thống kênh mương xung quanh nhà trường đem lại hiệu quả cao.
Mô hình này trước hết khơi dậy niềm đam mê sáng tạo khoa học công nghệ của học sinh, sau đó có thể cải tiến để sản xuất ra những sản phẩm với nguyên lý hoạt động tương tự áp dụng vào thực tiễn cuộc sống.
Mô hình “Tàu làm sạch môi trường nước thông minh - phiên bản sáng tạo” đoạt giải Nhì Cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng tỉnh Hải Dương lần thứ 17 2022-2023).
Lê Hiền



 
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây