Đập ngăn mặn thông minh của học sinh cấp hai

Hai em cho biết, dựa trên hiện tượng lực đẩy Acsimet, “đập ngăn mặn thông minh” đã ra đời với thiết kế đơn giản bao gồm bộ cảm biến nồng độ mặn, bộ thiết bị so sánh mặt nước bên trong và ngoài đập, bộ xác định mực nước chuẩn, hệ thống cơ và bộ logic.

Đập vận hành theo cơ chế pin năng lượng mặt trời sẽ tích điện cho ắc quy, từ đây ắc quy sẽ cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống hoạt động theo sự điều khiển của bộ logic. Bộ logic đảm nhận trách nhiệm xử lý thông tin ngõ vào và xuất ra mệnh lệnh điều khiển các rơle ở ngõ ra hoạt động theo quy định đã lập trình trước đó.

Tại đây sẽ xuất hiện 4 mệnh lệnh được lập trình bao gồm: Thứ nhất, nếu độ mặn vượt quá mức chuẩn đã quy định thì tại ngõ A mạch sẽ đóng đập và ngược lại sẽ mở đập. Thứ hai, nếu mực nước bên ngoài cao hơn đập sẽ tự động đóng tại ngõ B và ngược lại. Thứ ba, ngõ C được quy định là bộ định mức mực nước cao nhất mà cây trồng phát triển tốt, nếu mực nước ở đây xuất hiện cao hơn mức chuẩn sẽ tiến hành đóng đập và ngược lại đập sẽ được mở để nguồn nước có thể vào bên trong. Tương tự, ngõ D được quy định là bộ định mức mực nước thấp nhất mà cây phát triển tốt.

Theo hai em, so với một số phương pháp được áp dụng chống lại tình trạng xâm nhập mặn điển hình như thay đổi biện pháp canh tác, xây dựng hệ thống cống hở, sử dụng trái nổi báo nước mặn và sử dụng máy đo nồng độ mặn thì đập ngăn mặn thông minh đang cho ra những ưu điểm vượt trội.

Thay vì sử dụng sức người, đập ngăn mặn thông minh được vận hành tự động, chủ động được thời gian, phát hiện sớm tình trạng xâm nhập mặn, phân tích chuẩn mặn độ chính xác cao, chi phí thiết kế thấp phù hợp ở khu vực lớn, nhỏ khác nhau, hợp túi tiền cho người nông dân. Đặc biệt, đập ngăn mặn thông minh còn đáp ứng nhu cầu trữ nước ngọt cho vườn cây và đồng ruộng, từ đó giải quyết được bài toán khó cho những vùng trồng cây lẫn nuôi tôm như hiện nay.

Với thiết kế thông minh linh động ở từng khu vực khác nhau và ứng dụng thiết thực cho tình hình thực tiễn, sáng kiến “đập ngăn mặn thông minh” của hai em đã giành giải Ba tại cuộc thi Khoa học Kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm 2016 - 2017 khu vực phía Nam.