“Chuyển đổi” nước biển thành nước ngọt

Ý thức được rằng, nhiều nơi ở nước ta còn thiếu nước ngọt trong khi nguồn nước biển quá dồi dào, hai học sinh Lê Văn Thanh và Phan Tấn An (cựu học sinh trường THPT Nguyễn Huệ, thành phố Huế) đã chế tạo hệ thống “Tinh chế nước biển thành nước ngọt dựa trên mô hình khí khổng lá”.

An (bìa trái) và Thanh tại cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp Quốc gia. Ảnh: NVCC.

An và Thanh cho biết, vào mùa hạ, lượng nước ngọt phục vụ sinh hoạt đời sống của những cư dân, chiến sĩ vùng ven biển, tàu thuyền đánh bắt xa bờ, hải đảo xa xôi hết sức khan hiếm; giá thành của nước ngọt đắt gấp 10-12 lần. Trong khi ở những vùng này lại có lượng nước biển hết sức dồi dào.

“Trước thực tiễn đó, chúng em nảy sinh ý tưởng tại sao không dùng nước biển chuyển thành nước ngọt phục vụ đời sống con người?”, An chia sẻ.

Từ tháng 1/2015, An và Thanh bắt đầu lên ý tưởng, nghiên cứu và thiết kế hệ thống tinh chế nước, tham khảo ý kiến các chuyên gia, giáo viên của trường. Sau đó, tiến hành xây dựng hệ thống và thí nghiệm, thu nhận kết quả, đối chiếu so sánh với các đề tài trước, bổ sung và hoàn thiện hệ thống. Trải qua hơn 9 tháng, các em đã chế tạo được hệ thống.

Hệ thống tinh chế nước biển thành nước ngọt có hai phần chính gồm bể chứa nước biển và bể tinh chế nước biển thành nước ngọt. Hai bể này được nối với nhau bằng một đường ống dẫn.

Theo đó, khi cho nước biển vào bể chứa, nước được dẫn sang bể tinh chế bằng một ống dẫn. Lúc này, mực nước hai bể ngang nhau (nguyên tắc bình thông nhau). Dưới tác dụng của nhiệt lượng mặt trời chiếu xuống nhiệt bên trong bể nóng lên làm nước bốc hơi, sau đó gặp tấm kính chắn, hơi nước ngưng tụ tạo thành nước rồi theo đường dẫn đi ra ngoài. Cuối cùng thu được nước tinh khiết phục vụ đời sống con người.

Thanh (bìa trái) cùng An và cô Ngọc xem lại mô hình hệ thống. Ảnh: NVCC.

Quá trình nghiên cứu của nhóm gặp khá nhiều khó khăn. “Chúng em phải thực địa tại những vùng biển khác nhau để khảo sát, nghiên cứu và xây dựng mô hình nhiều lần nhằm thu được kết quả tối ưu nhất. Thời gian nghiên cứu khá dài, nhất là đối với chúng em lúc ấy là học sinh 12. Nhưng được sự quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi của quý thầy cô giáo trong trường, chúng em đã thu nhận được kết quả khả quan”, Thanh cho biết.

Giúp người dân vùng biển, hải đảo có nguồn nước ngọt

Hệ thống đơn giản, dễ lắp đặt ở mọi nơi trong nhà hay trên tàu biển. Vật dụng thân thiện, có thể tái sử dụng góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đề tài đáp ứng vấn đề cấp thiết hiện nay là cải thiện việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước, nâng cao chất lượng cuộc sống, làm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nguồn nước.

Mô hình hệ thống “biến” nước biển thành nước ngọt. Ảnh: Nhật Tuấn.

Hai em cho biết thêm, cái mới của hệ thống đó là tốc độ thoát hơi nước diễn ra nhanh hơn, trong một đơn vị thời gian thu được 1 lượng nước nhiều, phục vụ đời sống hộ dân vùng ven biển vào mùa khô; mô hình đơn giản, dễ thực hiện, có thể áp dụng cho tất cả các hộ dân vùng biển hải đảo và ngư dân trên biển.

Ngoài ra, hệ thống có vật liệu đơn giản, thân thiện với môi trường, giá thành rẻ, phù hợp với mức sống của các hộ dân; vận dụng mô hình lỗ khí khổng, sức căng bề mặt nước và đặc biệt chỉ sử dụng năng lượng sẵn có (năng lượng mặt trời).

Khi được hỏi về khả năng ứng dụng vào thực tiễn của hệ thống, An cho biết, hệ thống sẽ tận dụng được nguồn nước biển dồi dào, vô tận để cung cấp lượng nước tinh khiết phục vụ đời sống người dân vùng hải đảo và các ngư dân trên biển vào mùa khô.

“Bên cạnh đó còn giải quyết được vấn đề về thiếu nguồn nước ngọt sử dụng trong sinh hoạt, đặc biệt đối với những hộ dân ở vùng biển, hải đảo… nâng cao và cải thiện cuộc sống cho người dân”, An chia sẻ.

Ở cấp tỉnh do Sở Giáo dục đào tạo tổ chức, các chuyên gia và nhà khoa học đánh giá cao về ý tưởng, quá trình thực hiện và kết quả thu nhận được; là đề tài gắn liền với thực tế, đáp ứng được nhu cầu cấp bách hiện nay của con người. Ở cấp Quốc gia, hệ thống nhận được lời khen của hội đồng ban giám khảo lĩnh vực, của các nhà bảo trợ về ý tưởng và kết quả nghiên cứu, đánh giá cao về khả năng áp dụng vào thực tế.

Trao đổi với chúng tôi, Thạc sỹ Hoàng Thị Tuyết Ngọc (giáo viên hướng dẫn) cho biết: “Hai em Thanh và An là học sinh giỏi. Tôi rất thích làm việc với cả hai vì các em nhiệt tình, nắm chắc các cơ sở lý luận và ham học hỏi. So với các hệ thống đã có trước đó, tôi thấy hệ thống của hai em có tốc độ bay hơi cao gấp rất nhiều lần, qua đó làm tăng lượng nước trong cùng một đơn vị thời gian. Hệ thống có khả năng ứng dụng cao, giúp cung cấp đủ lượng nước sinh hoạt cho người dân”.

Thanh ngồi xem lại đề tài của nhóm. Ảnh: Nhật Tuấn.

Được biết, sản phẩm ý nghĩa này đã đạt giải Nhì cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ 9 năm 2016; giải Nhì lĩnh vực Kỹ thuật môi trường ở Hội thi Intel Isef tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2016, giải Nhì chung cuộc cuộc thi Intel Isef tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2016; giải Ba cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp Quốc gia năm 2016.

Khi thực hiện đề tài này, Thanh và An đã học hỏi được rất nhiều điều từ các thầy cô, các chuyên gia. “Quá trình thực hiện, mình cảm nhận được cuộc sống trọn vẹn hơn, để rồi mình cần phải cố gắng nhiều hơn nữa về kiến thức chuyên môn và mọi mặt nhằm góp chút sức lực nhỏ bé của mình vào cuộc sống tươi đẹp này”, Thanh tâm sự.