Ba học sinh ở Huế biến sóng biển thành điện năng

Mô hình hệ thống phát điện từ năng lượng sóng biển

Nói về lý do các em sáng tạo nên sản phẩm, Đoàn Trọng Thành chia sẻ: “Quê em ở xã Hải Dương, vùng biển quanh năm sóng vỗ. Chúng em nhận thấy nguồn năng lượng từ sóng biển rất dồi dào và gần như vô tận. Hiện nay, tìm các nguồn năng lượng mới, ổn định và sạch cho môi trường là công việc hết sức cấp bách, do đó, chúng em quyết định tìm cách khai thác nguồn năng lượng từ sóng biển”.

Trong quá trình tìm tòi học hỏi, các em nhận thấy sóng biển mang nhiều dạng năng lượng khác nhau gồm cơ năng, động năng của luồng nước, thế năng do chênh lệch mực nước biển khi có sóng. Trên thế giới hiện nay đã có nhiều phương án thu năng lượng từ sóng biển, song các em nhận thấy hiệu quả vẫn chưa cao so với kinh phí đầu tư. Bên cạnh đó, có rất nhiều đề tài đều khai thác thế năng để thu được nhiều điện năng phải thực hiện quy mô lớn.

Các em cho biết, nước ta có bờ biển dài nhưng độ cao sóng biển không cao với các nước khác. Thế nên, việc khai thác thế năng do chênh lệch mức nước không mang lại hiệu quả. Vì vậy, các bạn chọn phương án khai thác động năng của sóng biển để biến đổi thành điện năng phục vụ cuộc sống.

Đối với mô hình của mình, để tăng quy mô khi có sóng lớn hoặc sóng mạnh, chỉ cần tăng diện tích tấm hứng sóng theo bề ngang hoặc sử dụng cơ cấu truyền động với tỉ lệ cao hơn hoặc có thể tăng trọng lượng của bánh đà mà không cần phải tăng quy mô toàn hệ thống.

Khi hoạt động mô hình sẽ tạo ra năng lượng gần như là vô tận và không ảnh hưởng đến môi trường

Chia sẻ về hoạt động của hệ thống, em Trương Thị Tin cho hay, tấm hứng sóng thu lấy động năng của sóng biển. Sau đó sẽ truyền đến cơ cấu biến đổi chuyển động để biến đổi chuyển động tịnh tiến của bộ phận thu động năng thành chuyển động quay của bánh răng 1.

Bánh răng 1 sẽ truyền chuyển động qua bánh răng 2, vì bánh răng 1 có bán kính lớn hơn bánh răng 2 nên bánh răng 2 sẽ quay được nhiều vòng hơn. Bánh răng 2 sẽ truyền chuyển động cho máy phát điện.

Bánh đà được gắn với bánh răng 2 sẽ làm cho máy phát điện quay được lâu hơn. Dòng điện tạo ra từ máy phát điện được đưa vào mạch sạc để sạc cho ắc quy. Điện năng từ ắc quy sẽ được dùng để cung cấp điện cho phụ tải bên ngoài.

Chia sẻ về những khó khăn trong quá trình thực hiện, Thành tâm sự: “Có một số kiến thức chúng em chưa hiểu rõ nên phải nhờ thầy cô giúp đỡ thêm, chúng em có ít thời gian để thực hiện do còn phải đi học. Ngoài ra, chúng em rất nổ lực nghiên cứu để thiết kế được chi tiết chống, chịu các yếu tố như nước mặn và cát”.

Khi được hỏi về khả năng ứng dụng của sản phẩm, em Phạm Chí Thành chia sẻ: “Qua tính toán và nghiên cứu, chúng em thấy rằng có thể sử dụng hệ thống để cung cấp điện, thắp sáng cho những con đường ven biển và với một hoặc hai trụ đèn, ta có thể bố trí một hệ thống để cung cấp điện. Đồng thời, có thể cung cấp điện năng phục vụ sinh hoạt hoặc thông tin liên lạc cho các đảo của Tổ quốc, nơi mà điện lưới quốc gia chưa phủ đến được. Hay lắp đặt ở các bờ kè, bờ đê chắn sóng ven biển để khai thác năng lượng và bảo vệ đê kè ở đó”.

Nhóm tác giả nhận giải tại cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ 9 năm 2016

Ngoài ra, khi hoạt động mô hình còn cho thấy việc tạo ra năng lượng gần như là vô tận và không ảnh hưởng đến môi trường.

Thành cho biết thêm, ý nghĩa của đề tài là góp phần bảo vệ môi trường bằng việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch và không thải ra khí cacbonic vào môi trường. Thông qua việc nghiên cứu một số kiến thức liên quan giúp các học sinh hiểu sâu hơn về kiến thức môn học.

Được biết, trước mắt nhà trường sẽ phổ biến rộng rãi mô hình đến toàn bộ học sinh để khơi gợi niềm đam mê khoa học và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường. Bên cạnh đó, các em sẽ tiếp tục nghiên cứu mô hình hoàn thiện hơn, thiết kế thêm đồng hồ để đo được điện năng, công suất; thiết kế để mô hình có thể hoạt động quanh năm chứ không phụ thuộc vào từng mùa, hoạt động tốt trong mọi điều kiện vì mô hình hiện tại chỉ được áp dụng trong điều kiện thời tiết đẹp.

Thầy Trương Viết Muốn (giáo viên trực tiếp hướng dẫn) tâm sự: “Tôi cảm thấy vui vì các em học sinh có niềm đam mê khoa học, biết vận dụng những kiến thức sách vở để đưa vào thực tế. Hệ thống phát điện từ năng lượng sóng biển sẽ góp phần giải quyết điện năng cho những nơi cô lập, các nơi không có điện nhưng có nhiều sóng biển và cung cấp điện cho hệ thống đèn chiếu sáng cho các con đường ven biển vào ban đêm”.

Sản phẩm của các em đã đạt giải Nhì lĩnh vực trong cuộc thi Khoa học kỹ thuật học sinh trung học của Sở GD&ĐT Thừa Thiên Huế năm học 2015 – 2016 và giải Nhì cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ 9 năm 2016 vừa qua.

Nguồn: Báo TN&MT