Bất ngờ với sáng chế đập ngăn mặn thông minh của học sinh phổ thông

Nhận thấy tình trạng xâm nhập mặn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống cũng như sản xuất nông nghiệp của người dân, nhóm học sinh của Trường phổ thông Dân tộc nội trú (PTDTNT) Him Lam (Hậu Giang) đã sáng chế đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời, mang lại hiệu quả ứng dụng thực tế cao.

Khánh và Dung lắp đặt thử nghiệm hệ thống đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời.

Chứng kiến nước mặn xâm nhập ngày càng diễn biến phức tạp, tàn phá những cánh đồng lúa, vườn cây ăn trái, nhưng người nông dân lại khó phân biệt và đo được nồng độ mặn trong nước đang ở mức nào để đưa vào đồng phục vụ canh tác.

Từ đó, hai em học sinh là Huỳnh Hoàng Khánh (lớp 8A1) và Nguyễn Thị Ngọc Dung (lớp 9A1) cùng học Trường PTDTNT Him Lam, hình thành ý tưởng sáng chế đập ngăn mặn thông minh để hỗ trợ người dân trong việc phòng ngừa, ngăn nước mặn.

Để thực hiện ý tưởng, Dung và Khánh đã thiết lập thời gian biểu hợp lí, sắp xếp, tận dụng những ngày nghỉ và ngoài giờ học để nghiên cứu và tìm hiểu nguyên lí hoạt động của cống ngăn mặn thông thường.

Sau thời gian theo dõi, nhóm tác giả đúc kết, tuy có thể chủ động được nguồn nước dự trữ cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt hàng ngày, nhưng cống ngăn mặn thông thường không có hệ thống đóng mở tự động; không thể tự động tương tác với môi trường; thiếu tính kịp thời, gây khó khăn cho việc sản xuất mặn - ngọt ở những hộ nuôi tôm và trồng lúa trên cùng một khu vực cống…

Từ những bất cập trên, ý tưởng sáng chế ra hệ thống đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời được bắt tay thực hiện với nguyên lí hoạt động nhịp nhàng kết nối đồng bộ logic giữa các bộ phận.

Sau 4 tháng nghiên cứu, vận dụng những kiến thức đã học, sự hỗ trợ của giáo viên bộ môn, cuối cùng đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời được hoàn thành.

Đây là sáng chế ngăn nước mặn xâm nhập hiệu quả; kết hợp giữa phân biệt nồng độ mặn với việc so sánh được sự chênh lệch mực nước bên trong và bên ngoài từ đó có thể tự động điều tiết giữ lượng nước ở mức thích hợp để cây trồng phát triển tốt nhất; chủ động lượng nước tích trữ cho sinh hoạt và nông nghiệp.

Theo nhóm tác giả, phần “ngốn” thời gian nhiều nhất, cũng là công đoạn khó khăn nhất của sáng chế là tìm ra nguyên lý hoạt động phù hợp cho toàn hệ thống. “Một số linh kiện không có sẵn, chúng em phải tìm đặt mua trên TP Hồ Chí Minh và việc thiết kế các ngõ mạch để cho hệ thống hoạt động trơn chu khiến chúng em phải thực nghiệm hàng trăm lần, mới có thể thành công” – em Khánh cho biết.

Với thiết kế linh hoạt cho từng cánh đồng, hệ thống đập ngăn mặn thông minh sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời để tích điện cho bình ắc quy, sau đó điện được nạp đến hệ thống hoạt động theo sự điều khiển giải mã của bộ logic.

Ý tưởng sáng tạo độc đáo cùng khả năng ứng dụng cao vào thực tiễn, đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời đã đạt giải Ba cuộc thi khoa học - kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2016 – 2017, khu vực phía Nam và giải đặc biệt của Trường ĐH Cần Thơ.

“Sắp tới, nhóm chúng em sẽ tiếp tục nâng cấp, thay thế mạch logic bằng mạch arduino để có thể kết nối, thông báo tình hình hoạt động của hệ thống đập qua điện thoại và máy tính… Bên cạnh đó, sẽ nâng cấp hệ thống cơ lớn hơn để có thể đặt ở cửa sông, biển” – em Khánh chia sẻ.

Thầy Lê Thanh Liêm, giáo viên môn Vật lí (người trực tiếp hướng dẫn sáng chế), cho biết: “Hệ thống đập ngăn mặn thông minh sử dụng năng lượng mặt trời của hai em Khánh và Dung có tính ứng dụng thực tế cao, nhất là trong đợt hạn mặn trong tương lai.

Sáng chế sẽ hỗ trợ tích cực đến đời sống và sản xuất của bà con nông dân. Sắp tới nhà trường sẽ tiếp tục hỗ trợ để các em có những sáng tạo khoa học kĩ thuật phù hợp và thiết thực”.

Theo TPO