3 học sinh phổ thông trung học tại Hà Nội tiếp tục nghiên cứu, nâng cấp dự án “Hệ thống nuôi tảo thông minh trên nền tảng IOT quy mô hộ gia đình”.

Mô hình nuôi tảo khép kín

Xuất phát từ thực trạng nuôi tảo ở Việt Nam vẫn trong quy mô nhỏ, đặc biệt chưa có mô hình nuôi tảo ứng dụng công nghệ thông minh, nhóm 3 học sinh lớp 10, gồm các em: Nguyễn Thiện Hải An, Chử Minh Hiếu (Trường Trung học phổ thông chuyên Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội), Đinh Kim Sơn (Trường Trung học phổ thông Chu Văn An) đã cùng nghiên cứu, tìm hiểu về tảo xoắn Spirulina (dùng để điều chế thực phẩm chức năng) từ tháng 1-2020.

Trưởng nhóm Nguyễn Thiện Hải An chia sẻ: “Hiện nay, hệ thống nuôi tảo ở Việt Nam cần rất nhiều sự can thiệp của con người, năng suất, chất lượng chưa cao, điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm chưa bảo đảm. Trong khi đó, trên thị trường chưa có thiết bị nào có thể tự động điều khiển và theo dõi các điều kiện phát triển của tảo. Thực trạng trên thôi thúc chúng em bắt tay vào nghiên cứu”.

Quá trình tìm hiểu thông tin về các giải pháp nuôi tảo, nhóm nhận ra chỉ có mô hình khép kín mới bảo đảm được nguồn dinh dưỡng trong tảo còn nguyên vẹn. Vì vậy, để thực hiện dự án, nhóm bắt tay vào mua thiết bị, lắp ráp và thiết lập phần mềm thử nghiệm. Thiết kế, thử nghiệm ban đầu chưa ưng ý, các em lại mày mò, tiếp tục nghiên cứu. Với lợi thế học chuyên Hóa sinh - Tin nên chỉ sau hơn 5 tháng, “Hệ thống nuôi tảo thông minh trên nền tảng IOT quy mô hộ gia đình” của nhóm đã ra đời.

Giàn nuôi tảo là một hệ thống khép kín, có tính tự động hóa cao, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường và thời tiết bên ngoài, được lắp đặt trên một bộ khung di động để có thể di chuyển dễ dàng. Sau 14 ngày nuôi, tảo thành phẩm được đem phân tích tại Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia, đạt tiêu chuẩn chất lượng.

Giới thiệu về công trình nghiên cứu, em Đinh Kim Sơn cho biết: “Hệ thống sử dụng 10 cảm biến chức năng khác nhau và đã được thiết kế thành các module”. Phụ trách phần công nghệ lập trình, em Chử Minh Hiếu chia sẻ: “Hệ thống máy nuôi tảo thông minh phù hợp cho quy mô vừa và nhỏ, có thể lắp đặt dễ dàng, phù hợp không gian gia đình. Ngoài ra, hệ thống kiểm tra được chất lượng nước, đo mật độ tảo, có cảnh báo, nhận biết cháy nổ tự động…”.

Đồng hành cùng nhóm trong quá trình thực hiện dự án, thầy Phạm Văn Khương (Viện Điện tử viễn thông - Đại học Bách khoa Hà Nội) cho biết: “Tôi chỉ là người định hướng và đưa ra phương pháp thực hiện. Sau thành công bước đầu, hy vọng các em tiếp tục nghiên cứu để hệ thống ngày càng ổn định và có thể thương mại hóa sản phẩm”.

Hướng tới nông nghiệp thông minh

Theo chia sẻ của các thành viên trong nhóm, dự án có chi phí thấp, dễ thi công, lắp đặt và có thể sử dụng rộng rãi trong các hộ gia đình tại Hà Nội. Do được thiết lập phần mềm thông minh, nên hệ thống không phải phụ thuộc vào yếu tố thời tiết, cường độ ánh sáng, độ ẩm của môi trường…, cho thu hoạch gấp 2,5-4 lần so với nuôi tảo theo phương pháp thủ công. Ưu điểm nữa là sản phẩm tảo chất lượng cao, giá thành giảm, tiết kiệm nhân lực.

Được biết, sau quá trình thử nghiệm nuôi tảo, nhóm sẽ thu thập các thông số đạt tiêu chuẩn. Qua đó có bộ dữ liệu mẫu cho các lần nuôi sau, không cần sự tham gia của con người. Hệ thống cũng hoàn toàn có thể điều khiển từ xa bằng điện thoại và tự động chăm sóc tảo trong môi trường khép kín, tránh được vi sinh vật có hại.

Đánh giá về “Hệ thống nuôi tảo thông minh trên nền tảng IOT quy mô hộ gia đình”, Phó Bí thư Thành đoàn Hà Nội Lý Duy Xuân, Trưởng ban Tổ chức Hội thi Tin học trẻ thành phố Hà Nội lần thứ XXV - năm 2020 nhận định: “Không chỉ dừng lại ở cuộc thi, dự án này có tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Hy vọng trong thời gian tới, các em tiếp tục nghiên cứu, cho ra đời nhiều sản phẩm thông minh, hữu ích khác; đồng thời có thể ứng dụng phát triển nông nghiệp thông minh”.

Em Nguyễn Thiện Hải An cho biết: “Giải thưởng là sự ghi nhận để chúng em có động lực nghiên cứu những sản phẩm tốt hơn. Chúng em đang thử chế biến từ tảo ra nhiều loại thực phẩm, như: Kem, sinh tố, lương khô…”. Còn em Đinh Kim Sơn thông tin thêm: “Chúng em sẽ tiếp tục cải tiến một số chi tiết của hệ thống để có thể ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như nuôi sinh vật cảnh, hoặc các loại cây trồng có quy trình chăm sóc đặc biệt mà không cần nhiều nhân công”.

Từ mô hình trên có thể thấy, sức sáng tạo của tuổi trẻ Thủ đô trong nghiên cứu khoa học đang ngày càng phát triển. Nếu được “ươm mầm” tốt, các em sẽ trưởng thành, góp phần xây dựng Thủ đô và đất nước ngày càng giàu đẹp, văn minh.

Theo HNM