Học sinh sáng chế máy lọc không khí từ rêu
Với mong muốn mọi người được sống trong môi trường không khí trong lành, đảm bảo sức khỏe, hai học sinh Phan Trần Hoàng Phúc, lớp 12C5 và Nguyễn Anh Việt, lớp 12C1, Trường THPT Nguyễn Văn Trỗi (TP. Nha Trang) đã nghiên cứu thực hiện Dự án "Máy lọc không khí và quản lý môi trường từ rêu cạn". Dự án đã đoạt giải nhất tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh học sinh trung học năm học 2023 - 2024.
Dùng rêu để lọc không khí
Hoàng Phúc, Anh Việt cùng thầy cô bên máy lọc không khí và quản lý môi trường từ rêu cạn.
Nguyễn Anh Việt cho biết, hiện nay, ở các thành phố, khu đô thị có đông dân cư, tỷ lệ người dân mắc những bệnh về đường hô hấp ngày càng nhiều và phần lớn đều có liên quan tới ô nhiễm không khí. Máy lọc không khí là một thiết bị điện tử được thiết kế để loại bỏ các hạt bụi, hóa chất độc hại và các chất gây dị ứng khác từ không khí. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều máy ứng dụng vật lý vào việc lọc không khí như máy lọc than hoạt tính, công nghệ i-on..., tuy nhiên, giá thành các loại máy này không rẻ, việc bảo trì cũng khá đắt, không phải ai cũng có đủ điều kiện để mua và sử dụng. Với mong muốn nhiều người dân có thể tiếp cận với máy lọc không khí có giá thành rẻ hơn, dễ áp dụng vào đời sống, Anh Việt và Hoàng Phúc đã lên ý tưởng tạo ra máy lọc không khí.
Hai em chọn rêu cạn để làm tấm lọc không khí vì trong quá trình học tập, các em biết được rêu là loài thực vật có khả năng lọc không khí tốt nhất của tự nhiên; các hạt bụi mịn, i-on kim loại nhiễm điện âm trong không khí dễ dàng bị hút bởi các bề mặt rêu nhiễm điện dương và sau đó bị chuyển hóa trực tiếp hoặc gián tiếp thành các sinh khối vô hại. Khả năng hấp thụ các nguyên tố kim loại nặng trong không khí của rêu giúp chúng ta nhận diện được những khu vực có hiện tượng ô nhiễm.
Quá trình nghiên cứu, với sự hướng dẫn của giáo viên bộ môn Vật lý, Anh Việt và Hoàng Phúc đã hoàn thành đề tài trong 2 tháng (tháng 6, 7-2023). Máy lọc không khí và quản lý môi trường từ rêu cạn gồm 3 bộ phận chính: Tấm lọc không khí từ tường rêu, 1 bộ phận nhúng để tạo môi trường sống thích hợp của rêu và 1 bộ cảm biến dùng để đo các chỉ số môi trường. Khi bật máy, không khí hút vào trong máy đi qua tấm rêu, được lọc các chất nguy hại và đưa trở lại môi trường trong lành hơn.
Có thể áp dụng vào thực tiễn
Để chứng minh sự hiệu quả của máy lọc không khí, hai học sinh đã tiến hành thực nghiệm và đo đạc số liệu ở 2 khu vực khác nhau là trong phòng kín có thể tích 100m3 và không gian mở ở gần khu vực có công trình đang xây dựng. Kết quả cho thấy, máy lọc không khí từ rêu có những ưu điểm vượt trội như: 82% bụi mịn ở kích thước nguy hại cho phổi được lọc qua sự hấp thụ của rêu; máy lọc cung cấp thêm một lượng khí ôxy đáng kể và giảm thiểu nồng độ khí CO2; có hệ thống tưới nước và ánh sáng hỗ trợ quá trình nuôi dưỡng rêu lâu dài và hiệu quả.
Theo đánh giá của hội đồng cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh học sinh trung học năm học 2023 - 2024, tính mới của đề tài là sử dụng cảm biến để đo các số liệu của không khí về nồng độ bụi mịn, khí CO2, nhiệt độ, độ ẩm; kết hợp với việc lưu trữ các chỉ số môi trường trên hệ thống cơ sở dữ liệu ThingSpeak. Dự án có thể tiếp tục nghiên cứu các phương pháp tự động hóa quá trình bảo dưỡng, tối ưu hóa cấu trúc máy lọc không khí; tăng diện tích tiếp xúc của không khí với rêu nhằm tăng khả năng lọc không khí nhưng vẫn giữ được thiết kế gọn gàng. Dự án có thể áp dụng vào thực tiễn như đặt máy lọc không khí ở các khu công nghiệp, khu vực xây dựng và có không khí ô nhiễm, trong trường học, công viên, các khu vực công cộng, đặt biệt là ở những thành phố có mật độ dân số cao, chất lượng không khí thấp.
