Giảm ô nhiễm với "robot vớt rác trên sông" của hai học sinh ở Huế
Robot vớt rác có tính ứng dụng, tính thẩm mỹ cao với chi phí thấp và có thể nhân rộng sản xuất hàng loạt nhanh chóng vì các chi tiết của máy không hề phức tạp.
Robot có tận dụng một số vật liệu phế thải. Ảnh: Nhật Tuấn.
Đó là “Robot vớt rác” của hai em học sinh Thân Đình Uyên Khanh và Phan Lê Anh Duy (trường THCS Phú Mậu, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên - Huế).
Robot vớt rác nhỏ gọn
Uyên Khanh và Anh Duy cho biết, cùng với sự phát triển kinh tế, gia tăng dân số và sự lãng phí tài nguyên trong thói quen sinh hoạt của con người khiến cho số lượng rác thải ngày càng tăng, tiềm ẩn nhiều nguy cơ độc hại đối với sức khỏe con người.
Trong những năm gần đây, việc tắc nghẽn dòng chảy gây ô nhiễm tại các kênh rạch ở sông Phổ Lợi (đoạn gần chợ Nọ, huyện Phú Vang) do rác thải và bèo tây gây ra là một vấn đề nhức nhối của người dân địa phương. Do vậy, việc bỏ ra một lượng công nhân và máy móc để thu gom tốn nhiều thời gian, công sức và tiền bạc mà hiệu quả đem lại chưa cao.
Theo Uyên Khanh, hiện nay các chiếc máy vớt rác, bèo đang áp dụng tại Việt Nam có tầm cỡ lớn, tốn nhiều nguyên liệu và năng lượng để vận hành, không mang tính linh hoạt, tự động cao và cần nhiều nhân công để vận hành.
Bộ phận tời rác. Ảnh: Nhật Tuấn.
“Xuất phát từ thực tiễn đó, qua một thời gian mày mò nghiên cứu, chúng em đã nảy ra ý tưởng chế tạo ra robot vớt rác trên bề mặt sông. Đầu năm 2017, cùng với sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn, hai em bắt tay vào thực hiện”, em Uyên Khanh chia sẻ.
Theo tìm hiểu, thiết bị này giống như một con tàu thông thường nhưng có 5 phần riêng biệt gồm: Bộ phận tời để vớt rác được đặt ở phái trước tàu; Khung tàu làm bằng ống nhựa PVC, dưới sàn tàu có lớp phao để tàu nổi; bộ phận điện tử, mô tơ, các cảm biến; Remot; tấm pin mặt trời và ắc quy tích điện.
Tời sử dụng một mô tơ giảm tốc để kéo hai hàng xích hai bên, nối giữa hai hàng xích là các thanh inox để cào rác lên, rác được tời kéo lên và rơi vào thùng rác phía sau.
Phía trước mui tàu có thiết bị cảm biến siêu âm, có thể quét một góc 90 độ giúp nhận dạng phía có vật cản trong khoảng cách từ 30-50cm. Thiết bị này sẽ giúp mạch trung tâm điều khiển hai cánh quạt đạp nước phía sau đổi chiều quay giúp tàu tiến - lùi và tránh vật cản.
Robot vớt rác có hai chế độ làm việc. Ảnh: Nhật Tuấn.
Phía trên thùng rác cũng có cảm biến, khi rác đầy, cảm biến giúp điều khiển bộ phận tời rác ngưng hoạt động để tiết kiệm năng lượng và giảm hao mòn.
Có thể nhân rộng sản xuất hàng loạt
Anh Duy cho biết thêm, máy có hai chế độ làm việc, đó là chế độ điều khiển tự động và chế độ điều khiển bằng tay. Khi ở chế độ tự động máy có khả năng tự vận hành, khi gặp bờ sông, máy tự động chạy lùi rồi rẽ theo hướng không có vật cản nhờ sự nhận biết của các cảm biến đặt trước mũi tàu.
Khi rác đầy, bộ phận kéo rác tự động dừng lại, chuyển qua chế độ điều khiển bằng tay để con người dùng remot điều khiển robot vào bờ.
“Còn khi ở chế độ điều khiển bằng tay, máy sẽ nhận remot qua sóng RF trong khoảng cách 1km. Trên remot có một tay cầm điều khiển hướng tàu, có một công tắc nguồn, một công tắc cho phép chuyển qua lại giữa chế độ tự động và chế độ điều khiển bằng tay”, Anh Duy chia sẻ.
Khi được hỏi về tính sáng tạo của sản phẩm, hai em cho biết, sản phẩm có một số vật liệu dễ kiếm và vật liệu phế thải từ nghề sửa chữa xe máy, lĩnh vực điện nước. Máy sử dụng năng lượng mặt trời giúp bảo vệ môi trường.
Ngoài ra, kích thước sản phẩm vừa phải, trọng lượng không quá lớn, đảm bảo tính linh hoạt vượt trội so với các sản phẩm hiện có trên thị trường. Máy làm việc được trong môi trường có không gian chật hẹp, vùng nước nông như các kênh, ao hồ…
Robot đã được mang vận hành chạy thử trên sông Phổ Lợi và hoạt động tốt. Sau khi chạy thử nghiệm, các thầy trò đã rút ra được một số kết luận.
Robot đang vớt rác trên sông Phổ Lợi. Ảnh: Nhật Tuấn.
Đó là theo thiết kế, máy có thể vớt rác được ở các sông, kênh, rạch và các hồ có chiều sâu nước chỉ từ 0,5m trở lên, có thể làm việc trong không gian chật hẹp và vớt triệt để các rác nhỏ trôi nổi tấp gần bờ, chân bờ đá…
Đây là thiết bị có hiệu suất làm việc cao, giải quyết được những vấn đề rác thải và ô nhiễm môi trường. Nếu đem áp dụng vớt rác trong các ao hồ, khúc sông phục vụ du lịch chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả ấn tượng.
Được biết, vừa qua, sản phẩm đã đạt giải Ba cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2017.
Anh Duy (ở hàng đầu, thứ hai từ phải sang) và Uyên Khanh (hàng hai, thứ nhất từ phải sang) tại cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2017. Ảnh: Nhật Tuấn.
Dự định sắp tới, nếu có kinh phí, các thầy trò sẽ triển khai thêm một số chức năng của robot như khi rác đầy thì gửi tin nhắn về cho người ở trên bờ biết được, điều khiển bằng Bluetooth…
Trao đổi với Tạp chí Khám phá, thầy Nguyễn Văn Hòa (Giáo viên hướng dẫn) cho biết: “Hai em là học sinh giỏi, năng nổ trong các hoạt động, sản phẩm này có sự cố gắng của hai học sinh. Robot có tính ứng dụng cao với chi phí thấp, bền, có tính thẩm mỹ. Ngoài ra, có thể nhân rộng sản xuất hàng loạt nhanh chóng vì các chi tiết của máy không hề phức tạp”.
Nhật Tuấn - Báo Khám phá