Sinh viên chế tạo máy làm ống hút từ cỏ sậy

Máy chế tạo ống hút oragnic của nhóm sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội giúp nâng cao năng suất sản xuất với 2 đầu thông, mỗi đầu chỉ mất 5 giây để cho ra một sản phẩm.

Nỗ lực giảm rác thải nhựa

Nhóm sinh viên Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội vừa phát triển và sản xuất thành công máy chế tạo ống hút organic. Hướng dẫn nhóm là TS Nguyễn Ngọc Kiên, Giảng viên chuyên ngành Chế tạo Máy, Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội.

Nhóm được đặt tên là ECOTECH với thành viên là Nguyễn Hải Nam, sinh viên Cơ điện tử - K65, Đại học Bách khoa Hà Nội (nhóm trưởng) cùng 3 bạn là Nguyễn Quang Anh - Cơ Điện tử - K65; Nguyễn Thị Linh - Cơ khí - K64; Vũ Văn Hưởng - Cơ khí - K65.

Hiện nay, ống hút nhựa xếp thứ 6 trong tốp các loại rác khó có thể phân hủy và nằm trong top 10 loại rác thải được tìm thấy nhiều nhất khi nhắc đến vấn đề chất thải đại dương.

Có tới 8,3 tỷ ống hút nhựa đang làm ô nhiễm mọi bãi biển trên toàn thế giới - theo kết quả nghiên cứu của Hiệp hội Nghiên cứu biển Hoa Kỳ năm 2018. Thời gian để một ống hút nhựa bị phân hủy là 100 - 500 năm, trong khi đó lượng rác thải nhựa lại không ngừng gia tăng qua mỗi năm.

Trưởng nhóm Nguyễn Hải Nam chia sẻ, khi đi sâu vào tìm hiểu về ống hút sinh học, cả nhóm đã nhận thấy những “rào cản” cho sản phẩm này trên thị trường là giá thành cao và chưa phổ biến.

Nguyên nhân do quy trình sản xuất hoàn toàn thủ công còn rời rạc, chi phí cho nhân công và sản phẩm lỗi khá cao. Nhóm nhận thấy cây cỏ sậy thường mọc ở các khu vực ruộng đất và vùng trũng, đáp ứng đủ các tiêu chí cần thiết để tạo ra ống hút.

Sau khi thu gom cây cỏ sậy cả nhóm đã tiến hành khâu xử lý và vệ sinh. Cây cỏ sậy sau khi bỏ lá sẽ được chia thành từng đoạn, các ống cong được loại bỏ, chỉ giữ lại những ống thẳng. Điều khó nhất của một chiếc ống hút organic là công đoạn xử lý lõi của cây cỏ sậy. Trong lõi có rất nhiều xơ, chỉ khi lõi được xử lý sạch sẽ, chúng mới có thể được sử dụng để sản xuất ống hút.

Theo nhóm nghiên cứu, hiện nay, trên thị trường, việc xử lý lõi ống hút từ cây cỏ sậy thường được thực hiện bằng cách thủ công, dẫn đến năng suất thấp và chưa hoàn toàn loại bỏ được xơ bên trong lõi. Để làm ra ống hút cần máy phải chính xác tuyệt đối so với bản thiết kế. Bên cạnh đó, vì nguyên liệu đầu vào là cỏ sậy nên không được đồng nhất về kích thước, chất lượng, rất khó để thiết kế máy phù hợp.

Khắc phục khó khăn

Để tạo độ chính xác, ban đầu nhóm sử dụng công nghệ in 3D. Tuy nhiên, loại nhựa này dễ trượt, chỉ có thể sử dụng trong thời gian ngắn, nếu áp lực áp đặt lên máy liên tục, nó sẽ trượt và làm biến dạng, lệch kích thước đã tính toán ban đầu.

Thành viên Nguyễn Quang Anh chia sẻ, để khắc phục các nhược điểm nêu trên, các phôi ống hút sẽ được đưa vào hệ thống rửa, sau đó tiến hành quá trình sấy, sử dụng sấy nóng và sấy lạnh để đảm bảo khử khuẩn, tránh sự giãn nở do nhiệt độ. Bước tiếp theo, phôi ống hút sẽ đặt vào một tủ để giữ ẩm ở nhiệt độ phù hợp, giúp bảo quản lâu hơn.

Sản phẩm được dự kiến sẽ mang lại năng suất gấp 5 - 6 lần khi làm thủ công bằng các thiết bị thô sơ, tự chế. Độ chính xác cao hơn rất nhiều so với các thiết bị tự chế giúp hạn chế các sản phẩm bị lỗi đến tối đa và đảm bảo an toàn cho người lao động. Theo tính toán của nhóm, giá thành phẩm của ống hút organic dao động từ 300 - 340 đồng/1 ống hút.

Hiện, các ống hút organic của nhóm có thể bảo quản được 6 - 8 tháng. Trong tương lai, nhóm sẽ phát triển công nghệ về xử lý ảnh để phân loại được các nguyên liệu đầu vào không đạt tiêu chuẩn. Hướng tới tự động hóa cung cấp nguyên liệu, nguyên công xử lý lõi của cây cỏ và nguyên công vệ sinh ống hút sau khi gia công. Qua đó, tự động hóa hoàn toàn quy trình sản xuất ống hút organic… với năng suất lớn.