Vỡ òa sung sướng

Bất ngờ và vỡ òa sung sướng là cảm xúc của Hà Nguyễn Gia Bảo, học sinh lớp 12A1, Trường THPT Hoằng Hóa 4 (Hoằng Hóa, Thanh Hóa) cùng các bạn khi mô hình của nhóm xuất sắc đoạt giải Nhất quốc gia, cuộc thi “Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng” toàn quốc lần thứ 18, năm 2022.

Mô hình “Bè nổi hình lục giác trồng cây thủy sinh làm từ chai nhựa tái chế, góp phần lọc nước ô nhiễm tại các con sông và tạo cảnh quan trong khu dân cư, đô thị” của 4 học sinh Trường THPT Hoằng Hóa 4 gồm: Hà Nguyễn Gia Bảo, Lê Huyền Trang (cùng lớp 12A1), Nguyễn Thùy Linh (lớp 12A10), Nguyễn Hải Anh (lớp 11A1) và một học sinh Trường THPT Lương Đắc Bằng (Hoằng Hóa) là Trịnh Nguyên Thành (lớp 11A1). Đặc biệt, đây là lần thứ 2 liên tiếp, học sinh 2 trường kết hợp và cùng đoạt giải cao tại sân chơi này.

Mô hình làm sạch nguồn nước ô nhiễm có cấu tạo gồm: Bè nổi hình lục giác; bộ phận năng lượng, điều khiển; bộ phận lọc nước sinh học; hệ thống xử lý nước thải bằng bể lọc và điện hóa; bộ phận sục khí.

Bè nổi hình lục giác được tạo thành từ những chai nhựa đã qua sử dụng. Mặt trên của bè đặt thêm 6 chậu nhựa dùng để trồng các loại cây thủy sinh (thủy trúc, lục bình, sậy, đuôi ngựa, cỏ nến...). Cây thủy sinh có tác dụng lọc và làm giảm nguồn nước bị ô nhiễm. Một số cây còn có khả năng hấp thụ kim loại nặng, giúp nguồn nước bớt ô nhiễm.

Mô hình làm sạch nguồn nước ô nhiễm của nhóm học sinh 2 trường huyện xứ Thanh. Ảnh: NTCC

Trong khi đó, hệ thống xử lý nước thải bằng bể lọc được cấu tạo gồm các tầng lọc (cát, than hoạt tính, mangan, sỏi). Nguồn nước ô nhiễm sau khi qua bể lọc sẽ được máy bơm, bơm nước vào hệ thống xử lý bằng điện phân nhằm loại bỏ kim loại nặng. Cuối cùng là bộ phận sục khí giúp nước và không khí tiếp xúc gần nhau để loại bỏ các khí hòa tan và oxy hóa các kim loại hòa tan như: Sắt, hydro sulfua, hóa chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).

Ngoài ra, mô hình còn được trang bị bộ phận chuyển hóa bè thành phao cứu sinh trong trường hợp khẩn cấp. Theo trưởng nhóm Gia Bảo, do bè nổi được đặt trên các dòng sông, ao, hồ nên nhóm lắp thêm chân vịt, hệ thống năng lượng và điều khiển nhằm cứu hộ, cứu nạn khi xảy ra đuối nước...

Để thực hiện mô hình, cả nhóm đã tiến hành thu gom chai nhựa đã qua sử dụng tại các khu phế liệu. Ngoài ra, nhóm còn thực hiện chương trình “Đổi chai nhựa lấy cây xanh” ngay tại trường. Sau khi thu gom đủ số lượng, nhóm tiến hành phân loại, rửa sạch và gắn kết các chai thành bè nổi.

“Một trong những khó khăn khi triển khai mô hình là thiết kế bè nổi. Lúc đầu, nhóm lựa chọn hình vuông, tuy nhiên khi thử nghiệm thì không phát huy được hiệu quả, do gặp áp lực lớn từ dòng nước. Cuối cùng, các thành viên quyết định thiết kế bè nổi hình lục giác, tương tự như cấu tạo của tổ ong có độ bền cao nên ít bị biến dạng khi gặp áp lực”, Bảo nói thêm.

Ngoài ra, khi thiết kế mô hình, nhóm của Bảo đã thử nghiệm gắn tấm pin năng lượng mặt trời ở hai bên sườn bè. Tuy nhiên, điều này khiến tấm pin dễ bị ngấm nước và hư hỏng nên nhóm quyết định gắn ở mặt trên của bè. “Sau nhiều lần thử nghiệm thất bại dù tốn nhiều thời gian, công sức và cả kinh phí, cả nhóm vẫn quyết tâm thực hiện đến cùng, không bỏ cuộc”, Bảo chia sẻ.

Cô Nguyễn Lan Phương (thứ 3 từ trái qua) cùng 4 học sinh Trường THPT Hoằng Hóa 4 tham gia mô hình. Ảnh: Lương Toán

Thành quả từ những nỗ lực

Dù là lần đầu tham gia nghiên cứu khoa học ở sân chơi cấp quốc gia, song nhóm của Bảo rất hào hứng. Đây là thuận lợi lớn giúp cả nhóm phát huy được sức mạnh tập thể.

“Bên cạnh đam mê, chúng em cũng nhận được sự đồng hành, ủng hộ và tạo điều kiện từ nhà trường, gia đình và các thầy, cô giáo. Đặc biệt là cô Nguyễn Lan Phương (giảng dạy Toán, Trường THPT Hoằng Hóa 4) đã luôn đồng hành trong quá trình triển khai. Ngoài hỗ trợ kiến thức, cô còn tiếp thêm động lực cho cả nhóm”, Lê Huyền Trang - thành viên của nhóm bộc bạch.

Mặc dù, mô hình được thực hiện trong thời gian nghỉ hè, song phần lớn thành viên của nhóm đều là học sinh cuối cấp nên phải sắp xếp thời gian một cách hợp lý. “Cứ hết giờ học buổi chiều, chúng em lại ra sông để thử nghiệm. Nhiều hôm, loay hoay với mô hình tới 9 - 10 giờ tối. Ngoài thử nghiệm xem bè hoạt động hiệu quả ra sao, nhóm còn quay lại video. Tuy nhiên, quá trình quay bị lẫn nhiều tạp âm nên phải thực hiện nhiều lần. Thật may là những lần như vậy, nhóm luôn được bố mẹ và cô giáo hướng dẫn đồng hành”, Gia Bảo hồ hởi kể.

Theo nam sinh lớp 12A1, điểm ưu việt của mô hình là dễ thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm (mua) và không tốn nhiều kinh phí. Đặc biệt, khả năng ứng dụng vào thực tiễn rất cao, vừa tận dụng được chai nhựa thải ra môi trường vừa giảm thiểu nguồn nước bị ô nhiễm.

Bên cạnh đó, bè được tích hợp thêm tính năng phát loa âm thanh tuyên truyền bảo vệ môi trường, hệ thống đèn led tạo cảnh quan. Qua đó, phát huy tác dụng tối đa của mô hình khi đưa vào ứng dụng trong thực tế.

Đồng hành cùng nhóm, cô Nguyễn Lan Phương đánh giá cao sự nỗ lực cố gắng, quyết tâm, đặc biệt là tinh thần ham học hỏi và rất hào hứng của nhóm học sinh khi triển khai mô hình. “Mặc dù, cả cô và trò lần đầu tham gia sân chơi này, song tôi cảm nhận được sự hào hứng và quyết tâm của các em. Điều đó được minh chứng rõ nét ở quá trình thực hiện mô hình, dù nhiều lần thử nghiệm thất bại, song các em vẫn không bỏ cuộc”, cô Phương nói.

Cũng theo cô Lan Phương, điểm ưu việt nhất của mô hình đó là khả năng vận dụng vào thực tiễn. Ngoài ra, cách làm cũng tương đối dễ và không tốn quá nhiều chi phí.

“Mọi người đều có thể làm được một mô hình như thế này để lọc nguồn nước ô nhiễm. Đặc biệt, mô hình này có thể xử lý được nguồn nước có mức độ ô nhiễm cao nhờ hệ thống bể lọc và điện phân kết hợp với rễ của cây thủy sinh.

Để đi đến thành công, ngoài nỗ lực cố gắng của bản thân các em, cả cô và trò đều được nhà trường tạo mọi điều kiện, nhất là ở giai đoạn nước rút. Ngoài ra, chúng tôi cũng tham vấn kinh nghiệm, chuyên môn của giáo viên chuyên Lý - Hóa - Sinh đã từng tham gia nghiên cứu khoa học”, cô Phương chia sẻ thêm.

Sau 3 tháng triển khai, mô hình làm sạch nguồn nước ô nhiễm của cô và trò Trường THPT Hoằng Hóa 4 kết hợp với Trường THPT Lương Đắc Bằng xuất sắc giành giải Nhất cấp quốc gia. “Cuộc thi là sân chơi bổ ích cho lứa tuổi thanh, thiếu niên. Tham gia cuộc thi, em không chỉ trau dồi được kỹ năng làm việc nhóm, mà còn mở rộng vốn hiểu biết của mình về các lĩnh vực. Em mong được tham gia thêm nhiều lần nữa”, Huyền Trang - thành viên của nhóm bày tỏ.