Sản phẩm sáng tạo của học sinh: Hệ thống xử lý khí thải

Từ những trăn trở về nguy cơ ô nhiễm môi trường do khí thải, hai học sinh lớp 11 của Trường THPT Nguyễn Trãi (Đà Nẵng) là Nguyễn Phạm Gia Bảo và Hà Anh Sơn đã chế tạo ra hệ thống xử lý khí CO (cacbon mônôxit).

Nguyễn Phạm Gia Bảo và Hà Anh Sơn bên mô hình xử lý khí thải

Trao đổi về đề tài trên, Sơn cho biết hiện nay ô nhiễm môi trường đang là vấn đề bức bách. Trong đó việc xử lý và thu gom rác thải sinh hoạt gặp nhiều khó khăn cả về phương tiện và phương pháp thực hiện. Việc xử lý khí thải từ lò đốt vô cùng quan trọng, đó là lý do khiến chúng em tạo ra sản phẩm này.

Sơn trao đổi: “Làm sao có thể xử lý các loại rác thải bằng phương pháp lò đốt mà giảm được mùi hôi khét cũng như khí độc, giúp giảm hiệu ứng nhà kính? Từ câu hỏi trên chúng em đã nghĩ ra ý tưởng làm một lò đốt rác đơn giản,

“Để hoàn thành sản phẩm, chúng em phải tranh thủ thời gian ngoài giờ học, ngày nghỉ để làm. Còn chi phí mua nguyên vật liệu mất khoảng 2 triệu đồng”, Bảo bật mí.

rẻ tiền mà hiệu quả, có thể sử dụng tại các vùng nông thôn, những nhà máy công nghiệp nhỏ hay những nơi không gần điểm xử lý rác thải. Các loại rác thải chúng em tập trung xử lý là bao nilon, cao su, giấy… thường có nhiều ở hộ gia đình, công sở, nhà máy. Mục tiêu lý thuyết của sản phẩm là có thể đốt những loại rác thải sinh hoạt và công nghiệp nhưng tránh được mùi hôi khét, đặc biệt là rác thải cao su, cũng như những khí độc có hại cho sức khỏe, môi trường. Mục tiêu thực hành của sản phẩm là có thể giảm được từ 50-70% lượng khí độc khi đốt”.

Trước khi bắt đầu thực hiện mô hình, Sơn và Bảo đã dành thời gian quan sát việc xả khí thải ở các khu công nghiệp trên địa bàn Đà Nẵng. Ban đầu hai em sử dụng các nguyên vật liệu như vỏ lon bia, chai nước để thiết kế mô hình mini. Qua nhiều lần thử nghiệm, hai em đã hoàn thành được mô hình hệ thống xử lý rác với chiều dài 1m, cao 50cm, chất liệu chủ yếu là sắt thép.

Sơn cho biết hệ thống lò đốt của nhóm có tổng thể tích 15,5 lít với công suất tối đa 5,4kg rác/giờ, hoạt động dựa trên phương pháp xử lý khí CO bằng bột CuO (đồng II oxit). “Quá trình nghiên cứu, nhận thấy bột CuO dễ dàng tạo ra phản ứng hóa học với khí CO, giá thành lại rẻ nên chúng em bàn nhau chọn cách tối ưu này để sử dụng cho hệ thống”, Bảo nói.

Mặt khác, theo Sơn và Bảo, hiện nay nhiều nhà máy trong quá trình xử lý chất thải đều sử dụng phương pháp xử lý khí CO bằng cách xây dựng một hệ thống lò đốt thứ cấp với hai lò đốt. Để sử dụng phương pháp này, đòi hỏi lượng không khí phải tính toán thật chuẩn xác, nếu không sẽ cản trở lưu lượng khí thải làm ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng lò đốt, khí CO sinh ra có nồng độ rất thấp, nên rất khó khăn trong việc xử lý. Trong khi chi phí cho lò đốt thứ cấp khá tốn kém, mặt khác việc sử dụng, vận hành lại khá phức tạp, đòi hỏi người có trình độ kỹ thuật mới vận hành được. Do đó hai em mới nảy ra ý tưởng sử dụng bột CuO để khử khí CO, quy trình này tương đối đơn giản, chi phí thấp hơn và người dân cũng dễ vận hành thực tế hơn. Với quy trình này, theo Sơn, lượng khí thoát ra ngoài sau quá trình được xử lý hoàn toàn là khí sạch. Một điểm đáng lưu ý khác, ngoài việc làm sạch khí thải, quá trình xử lý khử CO có một lượng kim loại đồng thu được có thể tái chế. Nhiệt lượng thu được từ quá trình đốt cũng có thể được sử dụng để sấy hoa quả và chạy máy phát điện. Còn tro bụi từ quá trình đốt được có thể sử dụng trong công nghệ sản xuất bê tông… Với những tính năng ưu việt trên, sản phẩm đã xuất sắc đoạt giải nhất cấp thành phố và giải ba cuộc thi Sáng tạo khoa học kỹ thuật toàn quốc 2015.

Đây là một mô hình có giá tương đối rẻ và có thể áp dụng vào xử lý khí thải trong công nghiệp ở các lò đốt của nhà máy, các loại bếp than tổ ong nhằm giảm độc hại. Sơn trao đổi: “Hiện tại chúng em đang nghiên cứu để nâng cao nhiệt độ lò đốt lên từ 2.000-4.0000C để có thể ứng dụng vào việc đốt được rác thải y tế và sấy nông sản cho bà con nông dân. Em cũng hi vọng mô hình được các doanh nghiệp quan tâm, hỗ trợ phát triển để có thể đưa vào thực tế”.

Bài, ảnh: Vĩnh Yên