Teen Hậu Giang sáng chế “đập ngăn mặn thông minh” ứng phó xâm nhập mặn

“Ở tỉnh mình bà con nuôi lục bình phải đứng nhìn lục bình chết hàng loạt, nhiều vườn trái cây nước mặn xâm nhập đột ngột khiến cây chết, héo lá, ngày nào xem tivi mình cũng nghe đi nghe lại những vấn đề đó, không chỉ ở Hậu Giang mình mà nhiều tỉnh khác ở đồng bằng cũng bị như vậy”, bạn Hoàng Khánh (học sinh lớp 8A1, trường phổ thông dân tộc nội trú Him Lam), chủ nhân của sáng chế “đập ngăn mặn thông minh”, chia sẻ.

Những suy nghĩ non nớt về sự tàn phá của xâm nhập mặn và cách ngăn xâm nhập mặn vào vườn, không chỉ nằm yên trong đầu, giữa năm 2016 Hoàng Khánh “đọc” được suy nghĩ của bạn Nguyễn Thị Ngọc Dung (học sinh lớp 9A1, trường phổ thông dân tộc nội trú Him Lam) là chị chơi rất thân với Khánh, và rồi cả hai cùng lên kế hoạch thực hiện ý tưởng của mình dưới sự hỗ trợ của thầy Lê Thanh Liêm giáo viên dạy bộ môn Vật lý của trường. Sau 4 tháng miệt mài sáng chế, rối “xoăn não” với việc cân đối lịch học và nghiên cứu, sản phẩm của các bạn cuối cùng cũng đã được “trình làng”.

Dựa trên hiện tượng lực đẩy Acsimet, “đập ngăn mặn thông minh” đã ra đời với thiết kế đơn giản bao gồm bộ cảm biến nồng độ mặn, bộ thiết bị so sánh mặt nước bên trong và ngoài đập, bộ xác định mực nước chuẩn, hệ thống cơ và bộ logic.

Đập vận hành theo cơ chế pin năng lượng mặt trời sẽ tích điện cho ắc quy, từ đây ắc quy sẽ cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống hoạt động theo sự điều khiển của bộ logic. Bộ logic đảm nhận trách nhiệm xử lý thông tin ngõ vào và xuất ra mệnh lệnh điều khiển các rơle ở ngõ ra hoạt động theo quy định đã lập trình trước đó. Tại đây sẽ xuất hiện 4 mệnh lệnh được lập trình bao gồm : Thứ nhất, nếu độ mặn vượt quá mức chuẩn đã quy định thì tại ngõ A mạch sẽ đóng đập và ngược lại sẽ mở đập. Thứ hai, nếu mực nước bên ngoài cao hơn đập sẽ tự động đóng tại ngõ B và ngược lại. Thứ ba, ngõ C được quy định là bộ định mức mực nước cao nhất mà cây trồng phát triển tốt, nếu mực nước ở đây xuất hiện cao hơn mức chuẩn sẽ tiến hành đóng đập và ngược lại đập sẽ được mở để nguồn nước có thể vào bên trong. Tương tự, ngõ D được quy định là bộ định mức mực nước thấp nhất mà cây phát triển tốt.

Qua quá trình thực nghiệm trên đồng ruộng và vườn cây trồng, các bạn đã cho ra kết quả khả quan minh chứng cho khả năng tự động của đập như : Đóng đập đồng thời bơm nước trong trường hợp độ mặn ở ngoài thấp (hoặc không mặn), bên cạnh đó, mực nước bên trong thấp hơn mức tối thiểu để cây trồng phát triển tốt thì đập sẽ được đóng để nước không xả ra ngoài, đồng thời bơm thêm nước vào đúng chuẩn đã quy định. Tương tự, hai trường hợp độ mặn ở ngoài cao (hoặc không mặn), mực nước bên trong quá cao làm cây không phát triển thì đóng đập kết hợp bơm nước ra, để nước ở khoảng chuẩn mà cây phát triển tốt. Không dừng lại đó đập còn có khả năng chỉ đóng và chỉ mở khi bộ logic điều khiển. Những bước vận hành này đều được tự động hóa.

“Thiết kế của tụi mình tận dụng tối đa phế liệu như hộp nhựa, đĩa nổi, vỏ chai, bộ đề xe máy, bạc đạn,… một số tụi mình mua tại tiệm tạp hóa, một số bộ phận do còn gặp khó khăn tụi mình phải nhờ hỗ trợ gia công tại trường Đại học Cần Thơ dựa trên ý tưởng của tụi mình, giá sản phẩm là 1.800.000 nếu có bệ đỡ luôn là 2.500.000, khi sản phẩm ra đời tụi mình cảm thấy rất sung sướng”, bạn Ngọc Dung tâm sự.

Thầy Lê Thanh Liêm (giáo viên hướng dẫn) đánh giá: “Đập ngăn mặn thông minh là ý tưởng mới của hai em, trong suốt quá trình thực hiện các em luôn tìm tòi, học hỏi, phát huy hết năng lực của mình. Nhà trường luôn khuyến khích và hỗ trợ hết mình cho những sáng kiến của các em học sinh”.

Với thiết kế thông minh linh động ở từng khu vực khác nhau và ứng dụng thiết thực cho tình hình thực tiễn, sáng kiến “đập ngăn mặn thông minh” của hai bạn đã giành giải 3 tại Cuộc thi KH – KT cấp quốc gia học sinh trung học năm 2016 – 2017 khu vực phía Nam. Chưa dừng lại đó Hoàng Khánh chia sẻ: “ Sắp tới tụi mình sẽ cải tiến thiết kế, sử dụng linh động phần mềm Adruno để có thể kết nối đập ngăn mặn thông minh với điện thoại hay bất kỳ thiết bị thông minh nào”.

TRÚC NGOAN