Đèn được ứng dụng công nghệ IoT, có thể đo bụi mịn và cho kết quả sau 10 giây.
Tảo quang hợp, lọc không khí
Sản phẩm này do Nguyễn Tân Lập, Nguyễn Duy Quang, Lê Văn Dương, Phạm Văn Hoàng cùng học Trường ĐH Bách khoa và sinh viên Đoàn Thu Phương (20 tuổi, Trường ĐH Kinh tế Quốc dân) chế tạo.
“Đều là sinh viên ngành môi trường, chúng tôi tận dụng khả năng quang hợp của tảo, trong quá trình quang hợp tảo sẽ hấp thụ CO2, tạo thành oxy. Do đó, chúng tôi đặt đèn trong tảo để bắt tảo luôn luôn hoạt động, sinh ra oxy. Chúng tôi còn ứng dụng thêm hệ thống màng lọc, trong quá trình hút không khí trong phòng, màng lọc giữ lại, loại bỏ bụi mịn PM2.5” - sinh viên Nguyễn Tân Lập (23 tuổi, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) chia sẻ công dụng của sản phẩm đèn tảo.
Để lọc không khí, nhóm nghiên cứu sử dụng tảo sống dưới nước có tên Spirulina. Loài tảo này không chỉ có lợi cho sức khỏe mà có khả năng lọc không khí gấp nhiều lần cây xanh.
Các sinh viên đã chế tạo đèn tảo vừa có thể phát sáng, vừa cải thiện chất lượng không khí bằng cách thiết kế đèn với ba phần chính: Bình chứa tảo, bộ phận chiếu sáng, bộ phận cảm biến bụi PM2.5 và CO2. Bình hoạt động theo nguyên lý bơm dâng nhằm cung cấp môi trường sống cho tảo.
Trong quá trình quang hợp, tảo hấp thụ khí CO2 và tạo ra khí oxy. Bộ phận cảm biến đặt dưới tảo có nhiệm vụ đo nồng độ CO2 và bụi PM2.5, số liệu được hiển thị trên màn hình LCD.
Sau 6 tháng, nhóm thiết kế và chế tạo thành công đèn tảo tích hợp cảm biến ứng dụng công nghệ IoT. Nhóm chia sẻ, ban đầu thiết bị chỉ có thể lọc khí và đưa ra số liệu. Sau khi được TS Đoàn Thị Thái Yên, Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường gợi ý và hướng dẫn ứng dụng công nghệ IoT để tối ưu hóa dữ liệu phân tích, nhóm mất thêm hai tháng để bổ sung.
Sản phẩm của nhóm sau khi đưa vào cuộc sống sẽ giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà bằng việc giảm lượng cacbonic (CO2), tăng lượng oxy (O2).
Tảo trong hệ thống sẽ lớn dần, cứ hai tuần lại thu hoạch một lần. Hệ thống tạo nguồn sinh khối tảo sạch, có giá trị cao về dinh dưỡng; giúp trang trí phòng, tạo thêm khoảng không gian xanh giúp thư giãn tinh thần.
Loại bỏ khí CO2, lọc bụi mịn
Hiện nay, ngay cả trong nhà, chất lượng không khí có nhiều chất gây ô nhiễm mà chúng ta hít vào. Trong đó, thường gặp nhất là tình trạng hàm lượng khí ϹO2 vượt mức cho phép. Để cải thiện chất lượng không khí, nhiều gia đình thường đặt thêm các loại cây xanh trong không gian sống.
Tuy nhiên, điều này chưa thực sự hiệu quả bởi với số lượng cây xanh ít ỏi, lượng khí CO2 được hấp thụ và O2 sản xuất ra sẽ không thể đáp ứng đủ nhu cầu của con người. Một cách nữa là mở cửa để đưa không khí thoáng từ bên ngoài vào.
Nhưng làm sao khi nhiệt độ ở bên ngoài quá cao hoặc quá thấp, không khí bên ngoài kéo theo các chất gây ô nhiễm khác? Đèn tảo lọc không khí thực sự là một giải pháp hữu ích của các sinh viên Trường ĐH Bách khoa Hà Nội để ứng phó với tình trạng không khí ô nhiễm nghiêm trọng ở các đô thị hiện nay.
Kết quả thử nghiệm cho thấy, thiết bị có thể loại bỏ khí CO2 đạt 60% (nồng độ đầu vào 500 – 2.000 ppm, đầu ra là 400 - 450 ppm), hiệu suất loại bỏ bụi PM2.5 đạt 99% (nồng độ đầu vào 40 - 70 ug/m3, đầu ra 4 - 9 ug/m3). Mức chênh lệch 7 - 8% vì địa điểm đặt đèn tảo khác nhau.
Tổng chi phí hoàn thiện sản phẩm khoảng 12 triệu đồng. Đèn tảo thử nghiệm có chiều cao 1,8m, thích hợp trong không gian khép kín như phòng làm việc hoặc quán cà phê. Nhóm bạn cho biết trong tương lai sẽ tiếp tục phát triển sản phẩm này, kết hợp với in 3D để tạo ra hình dáng đèn tảo đẹp hơn.
Tùy mục đích và nhu cầu của người sử dụng, hệ thống có thể được thiết kế phù hợp và mang tính thẩm mỹ hơn. Tổng chi phí để hoàn thiện một sản phẩm như vậy khoảng 12 triệu đồng.
PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên - người hướng dẫn đề tài chia sẻ: “Tảo có rất nhiều công dụng khác nhau vì phổ biến, gần gũi, thân thiện với môi trường. Chỉ bằng công cụ rất đơn giản như cái thùng cái xô, chúng ta có thể tạo nên máy sản sinh O2 và hấp thụ CO2. Về chuyên ngành Công nghệ môi trường, chúng tôi sẽ hướng sinh viên theo lĩnh vực xử lý môi trường ở hai hướng nước thải và không khí.
PGS.TS Đoàn Thị Thái Yên nhấn mạnh, sản phẩm có tính ứng dụng cao, thân thiện với môi trường. Thiết bị nuôi tảo lọc khí này được thiết kế hệ thống gọn đẹp và có công suất xử lý không khí cao nhất. Nhìn đơn giản với mấy cái ống nhưng làm sao sục khí luân chuyển nước được mà không có máy bơm chính là bài toán sáng tạo của sinh viên.
Tảo lục phổ biến ở các sông hồ Việt Nam cho nên dễ sống, dễ bảo quản. Nếu trong trường hợp vừa sử dụng sinh khối này vừa thu tảo dinh dưỡng có thể sử dụng cải loại tảo Spirulina. Hệ thống giúp ích rất nhiều các hệ thống văn phòng, nhà ở.
GS.TSKH Dương Đức Tiến, Trung tâm Công nghệ Sinh học phục vụ đời sống và sản xuất cho biết, tảo là thực vật bậc thấp, nên hiệu quả quang hợp cao hơn nhiều so với cây xanh. Do vậy, nhóm nghiên cứu sử dụng tảo là có cơ sở khoa học và mang tính sáng tạo cao.
Tảo có hàng nghìn loài khác nhau, việc nghiên cứu nhiều loại tảo để đưa vào ứng dụng lọc không khí có tiềm năng ứng dụng rất lớn. Điều đặc biệt của đèn tảo này là ứng dụng công nghệ IoT. Nhờ đó người dùng có thể theo dõi đèn tảo dễ dàng trên điện thoại thông minh, laptop hay thiết bị kết nối Internet với việc tích hợp cảm biến giám sát CO2.
Đèn tảo này được thiết kế phù hợp đặt trong không gian 25 m2, không gian làm việc chung, khu vực vui chơi ngoài trời. Nguyễn Tân Lập cho biết, tùy vào mục đích và nhu cầu người dùng, thiết bị có thể được chế tạo với dung tích nhỏ hơn, phù hợp cho việc trang trí phòng ở.
Nhóm đang nghiên cứu thiết kế kiểu dáng giúp tăng tính thẩm mỹ sản phẩm, sau đó tính đến bước thương mại hóa, đưa sản phẩm đến với người tiêu dùng.
