Hai bạn Phùng Văn Long và Mai Nhật Anh thử nghiệm hệ thống trên biển.

Thời gian này, cả 2 em cùng thầy Mai Văn Quyền - giáo viên hướng dẫn - đang cố gắng điều chỉnh hệ thống hoàn chỉnh và đạt công suất cao hơn.

Sáng tạo từ ý tưởng “không mới”

Tại cuộc thi KHKT học sinh trung học cấp quốc gia 2018, Hệ thống chưng cất nước mặn thành nước ngọt với kỹ thuật chân không bằng bơm thủy lực bởi năng lượng sóng biển của 2 em Phùng Văn Long và Mai Nhật Anh (Trường THPT chuyên Phan Bội Châu) đã xuất sắc giành giải Nhất và được lựa chọn dự thi KHKT quốc tế.

Chưng cất nước ngọt từ nước mặn dùng cho tàu thuyền và trên đảo là ý tưởng xuất phát từ thực trạng thiếu nước ngọt ở một số đảo và quần đảo. Ngay tại Nghệ An, nhiều ngư dân đi biển khai thác hải sản dài ngày cũng phải đưa theo nước ngọt từ đất liền, và phải trở về khi hết nước dữ trự.

Hệ thống của 2 bạn dựa trên dựa trên phương pháp bay hơi và ngưng tụ chất lỏng. Sử dụng năng lượng sóng biển để vận hành hệ thống bơm giảm áp, từ đó làm giảm nhiệt độ sôi của nước biển, giúp tạo thành lượng hơi nước lớn hơn, tăng năng suất của máy.

“Qua nhiều lần thử nghiệm, hệ thống có thể tạo được được khoảng 10-12 lít nước ngọt trong 1 ngày, đủ để cung cấp lượng nước sinh hoạt cho 1 hộ dân. Thiết bị của 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”, Phùng Văn Long nói.

Trên thực tế, không chỉ nước ngoài mà ở trong nước và ngay trên địa bàn tỉnh Nghệ An trước đó cũng đã có nhiều học sinh lựa chọn đề tài chưng cất nước biển thành nước ngọt. Tuy nhiên, theo 2 nam sinh tìm hiểu, giá thành của hệ thống này trên thị trường đắt đỏ. Không phù hợp với người tiêu dùng Việt Nam, đặc biệt là những hộ gia đình là ngư dân, hoặc người dân trên đảo kinh tế eo hẹp.

Còn những dự án mà các bạn học sinh trước đó nghiên cứu, có giá thành rẻ, tận dụng nguồn lăng lượng tự nhiên nhưng công suất thấp. Nếu muốn đẩy công suất lên cao hơn, thì lại phải sử dụng đến điện, lúc đó, chi phí để sử dụng hệ thống lại 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 chia sẻ.

Chính những ưu điểm này cũng là lý do quan trọng để ban giám khảo quyết định chấm dự án của 2 bạn đạt giải nhất quốc gia và lựa chọn dự thi quốc tế.

Hiện nay Long và Nhật Anh cùng thầy Mai Văn Quyền đang nghiên cứu để tăng công suất của hệ thống từ 12l/ngày lên 16l/ngày. Có hai cách để tăng công suất là giảm tối đa áp suất bay hơi và tăng tối đa áp suất ngưng tụ. Phương án tối ưu là hấp thu năng lượng mặt trời, bên cạnh đó có thể tận dụng ngay nước làm mát động cơ tàu để

Háo hức chờ ngày lên đường

Bên cạnh việc hoàn thiện hơn nữa hệ thống của mình, Nhật và Long cũng đang tích cực củng cố khả năng ngoại ngữ. “Em khá tự tin vào vốn tiếng Anh của mình để giao tiếp tốt, tuy nhiên, lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiều thuật ngữ chuyên ngành, vì thế, chúng em đang học thêm từ mới. Chúng em cũng tự đặt ra những câu hỏi và tự trả lời bằng tiếng Anh để rèn luyện kỹ năng thuyết trình, trả lời ý kiến phản biện của hội đồng giám khảo”.

Được biết, đây là năm đầu tiên trường THPT chuyên Phan Bội Châu và toàn tỉnh Nghệ An có học sinh dự thi khoa học kỹ thuật quốc tế. Với sân chơi này, cả thầy lẫn trò đều không hề có chút kinh nghiệm nào. Thế nhưng, 2 bạn không tỏ ra áp lực mà lại rất “háo hức, chờ đón” trải nghiệm tuyệt vời sắp đến của mình.

Hệ thống vận hành hoàn toàn thuần cơ.

Thầy Quyền cũng chia sẻ: Ngay bản thân thầy cũng mong đợi cuộc thi này, để có thêm kinh nghiệm trong bồi dưỡng học sinh. Còn với Long và Nhật Anh, đây là cơ hội hiếm có của 2 em, và tôi mong muốn và cố gắng hết sức để giúp 2 em thể hiện tốt nhất.

Văn Long và Nhật Anh theo đuổi môn Vật lý từ THCS. Năm lớp 11, Nhật Anh cũng đã đạt giải 3 HSG tỉnh môn Vật Lý. Tuy nhiên, em không chọn ôn luyện để dự thi HSG quốc gia và Olympic quốc tế. Nhật chia sẻ: Để lọt được vào đội tuyển quốc gia và quốc tế phải đánh đổi rất nhiều và tập trung hết sức vào một môn học. Trong khi đó, em thích đi theo hướng ứng dụng, vào thực tế những kiến thức đã học hơn.

Ba thầy trò nghiên cứu phương án hoàn thiện hệ thống đem dự thi KHKT quốc tế.

Tất nhiên, đi theo con đường nào cũng cần phải nỗ lực, cố gắng và khổ luyện. Trong lúc thử nghiệm hệ thống chưng cất nước biển thành nước ngọt, Văn Long và Minh Nhật đã đi khắp các vùng biển của Nghệ An, Hà Tĩnh để đo sức sóng. Không ít lần cả 2 chắc chắn mình đã thành công, với các thông số, phép tính trên máy và mô hình chính xác. Nhưng khi đem xuống biển thử nghiệm, thì máy bị sóng đánh... chìm nghỉm.

Vậy là lại tìm tòi, điều chỉnh, thay thế vật liệu phù hợp. Nhưng cũng chính những trải nghiệm thực tế từ nghiên cứu khoa học giúp em thấy hứng thú, rèn luyện thêm nhiều kỹ năng, kiến thức. Đồng thời có thêm hiểu biết xã hội, đặc biệt là khả năng thuyết trình, vốn ngoại ngữ… Đây là hành trang quý giá để 2 cậu học trò chuẩn bị cho tương lai.

Theo Giáo dục & Thời đại