Độc đáo mô hình máy tạo ra nước sạch từ năng lượng điện gió

Chủ nhân của mô hình máy tạo ra nước sạch từ năng lượng điện gió là em Trần Hữu Tỉ, học sinh lớp 11 Trường Trung học phổ thông Trung An. Đây là ngôi trường nông thôn vùng sâu thuộc ấp Thạnh Lộc 2, xã Trung An, huyện Cờ Đỏ, thành phố Cần Thơ, nằm cách trung tâm thành phố hơn 50 km. Học sinh của trường hầu hết đều xuất thân trong các gia đình làm nông nghiệp. Đặt vào bức tranh chung ấy để thấy thành tích mà cậu học trò đạt được là sự nỗ lực vượt bậc của cá nhân em, thầy cô giáo hướng dẫn, cũng như của tập thể nhà trường.

Chia sẻ về cơ chế hoạt động của mô hình, em Trần Hữu Tỉ cho biết, mô hình của em gồm một quạt gió (như quạt thông hơi trên các nóc nhà) gắn với chiếc hộp gỗ. Trong hộp có một con chíp peltier làm nhiệm vụ ngưng tụ không khí thành các giọt nước. Những giọt nước này được dẫn qua máng chảy vào dụng cụ chứa. Tại đây, nước tiếp tục được khử khuẩn bằng tia cực tím và có thể sử dụng uống trực tiếp. Đây là ý tưởng xuất phát từ việc quan sát thực tế nơi em ở, nhiều gia đình không có nước sạch sinh hoạt, phải sử dụng nước từ kênh rạch, tiềm ẩn nhiều nguy cơ bệnh tật. Điểm nổi trội của ý tưởng là các vật dụng để chế tác ra mô hình đều rất rẻ tiền, dễ tìm, cơ chế hoạt động hoàn toàn tự động. 

Cô Vũ Thị Thúy Hằng, giáo viên bộ môn Vật lý, người trực tiếp hướng dẫn em Trần Hữu Tỉ cho biết, từ năm 2018, nhà trường bắt đầu phát động phong trào học sinh nghiên cứu khoa học, được sự tham gia hưởng ứng nhiệt tình của các em. Trong đó có ý tưởng mô hình máy tạo ra nước sạch từ năng lượng điện gió do em Nguyễn Hữu Phước, học sinh lớp 12 và em Trần Hữu Tỉ, học sinh lớp 11 đề xuất. Nhận thấy đây là mô hình mang nhiều ý nghĩa nhân đạo và tính ứng dụng vào thực tiễn cao, nên bộ môn Vật lý đã đề đạt lên Ban Giám hiệu và nhận được sự ủng hộ, hỗ trợ nhiệt tình từ nhà trường. Ngay từ năm đầu tiên tham gia Hội thi Sáng tạo kỹ thuật thành phố Cần Thơ, mô hình đã đạt giải Nhất. Em Nguyễn Hữu Phước sau đó được tuyển thẳng vào Trường Đại học Công nghệ Kỹ thuật. 

Với tiền đề đó, năm nay, em Trần Hữu Tỉ dưới sự hướng dẫn của giáo viên tiếp tục hoàn thiện, nâng cấp sản phẩm để dự thi Hội thi Sáng tạo kỹ thuật cấp thành phố và cấp quốc gia. Cụ thể, mô hình sẽ được cải tiến để có công suất lớn hơn, hướng tới mục tiêu cung cấp ra các vùng biên giới, hải đảo, vùng sâu vùng xa… nơi có nhiều nguồn năng lượng điện gió mà lại thiếu nước sạch sinh hoạt. 

Phân tích về cơ chế hoạt động của con chíp peltier, cô Hằng giải thích, tấm bán dẫn siêu công nghệ còn gọi sò nóng - lạnh hay chíp peltier là cấu kiện bán dẫn có tính chất làm lạnh một mặt và mặt còn lại được làm nóng. Miếng bán dẫn nhỏ, nhẹ và công suất mạnh (50W) giúp hút nhiệt bề mặt bên này và thải qua bề mặt bên kia. Chúng thường được ứng dụng trong cơ chế hoạt động của tủ lạnh, thiết bị làm mát CPU máy tính… Chíp peltier khi được lắp đặt trong mô hình máy tạo ra nước sạch từ năng lượng điện gió của em Trần Hữu Tỉ sẽ được cung cấp nguồn điện hoạt động từ quạt gió, do đó hoàn toàn khả thi khi cải tiến để nâng cao công suất, thu về số lượng nước sạch như mong muốn.

Hiệu trưởng Trường Trung học phổ thông Trung An Lê Văn Dũng cho biết, năm 2018, nhà trường bắt đầu triển khai mô hình giáo dục trải nghiệm, đến năm 2019 là mô hình giáo dục STEM… Đây là những mô hình chú trọng thực hành, học sinh được tự lên ý tưởng và bắt tay vào hiện thực hóa ý tưởng của mình dưới sự hướng dẫn và uốn nắn của giáo viên. Như vậy, học sinh sẽ nhớ bài rất lâu, có những ý tưởng sáng tạo và mô hình sản phẩm thực tiễn.

Xuất phát từ thực tiễn nhà trường thuộc vùng nông thôn, học sinh đa phần là con em nông dân, do đó thế mạnh nghiên cứu khoa học của học sinh trong trường chính là các ý tưởng cải tiến ứng dụng trong nông nghiệp. Năm 2018 - 2019, lần đầu tiên tham dự Hội thi Sáng tạo kỹ thuật thành phố Cần Thơ, trường đã có 4 sản phẩm đạt giải. Năm 2019 - 2020, nhà trường có 6 sản phẩm đạt giải, đứng thứ 2 toàn thành phố Cần Thơ (chỉ sau Trường Trung học phổ thông Châu Văn Liêm, quận Ninh Kiều đạt 7 giải). Đặc biệt, 2 năm liên tiếp, Trường Trung học phổ thông Trung An đều có sản phẩm đạt giải Nhất trong Hội thi. 

Để có được thành quả đó, theo thầy Dũng, trước hết ở sự nỗ lực cá nhân học sinh, tiếp đó phải kể đến sự đồng hành không quản khó khăn của giáo viên hướng dẫn. Các em đôi khi đi sai đường trong nghiên cứu, vướng bận việc gia đình… đã muốn bỏ cuộc giữa chừng, nhưng nhờ sự khích lệ động viên, tháo gỡ khó khăn của giáo viên mà các học sinh có động lực để tiếp tục nghiên cứu, sáng tạo. Về phía nhà trường, toàn bộ kinh phí tạo ra sản phẩm dự thi được nhà trường hỗ trợ 100%. Những mô hình đạt giải, giáo viên và học sinh đều được nhà trường khen thưởng kịp thời và xứng đáng, tạo động lực thúc đẩy phong trào nghiên cứu khoa học trong học sinh toàn trường.