Mơ một môi trường sạch hơn

Quận Liên Chiểu là nơi tập trung nhiều khu công nghiệp. Nguy cơ ô nhiễm từ khí thải, rác thải hay câu chuyện về xử lý rác thải, khí thải tại địa bàn thường xuyên được nhắc đến nhưng phương pháp xử lý không phải lúc nào cũng rốt ráo, ảnh hưởng đến đời sống người dân đã tác động đến hai cậu học sinh lớp 11, Trường THPT Nguyễn Trãi là Nguyễn Phạm Gia Bảo và Hà Anh Sơn. Hai bạn sáng chế mô hình xử lý khí thải CO (cacbon monoxit) từ lò đốt với những cải tiến mới. Sáng chế đoạt giải ba tại cuộc thi Sáng tạo khoa học kỹ thuật toàn quốc năm 2015.

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

Gia Bảo cho biết: “Trước khi bắt đầu thực hiện mô hình này, em và bạn Sơn đã dành thời gian quan sát việc xả khí thải ở khu công nghiệp, sau đó mày mò thử nghiệm, nghiên cứu trong suốt 3 tháng cuối năm 2014. Ban đầu bọn em vẽ mô hình rồi sử dụng các nguyên vật liệu như vỏ lon bia, chai nước để thiết kế mô hình mini”. Qua nhiều lần thử nghiệm đầy khó khăn, Sơn và Bảo đã hoàn thành được mô hình hệ thống xử lý rác mini với chiều dài 1m, cao 50cm với chất liệu chủ yếu là sắt thép.

Hệ thống gồm hai phần cơ bản là lò đốt và bộ phận lọc - xử lý khí thải. Sơn chia sẻ: “Hệ thống lò đốt của bọn em có tổng thể tích 15,5 lít với công suất tối đa 5,4 kg rác/giờ, hoạt động dựa trên phương pháp xử lý khí CO bằng bột CuO (đồng 2 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 bọn em bàn nhau chọn cách tối ưu này để sử dụng cho hệ thống”.

Gia Bảo và Anh Sơn cũng cất công tìm hiểu, và được biết nhiều nhà máy, khu chế xuất trong quá trình xử lý 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 khá phức tạp, đòi hỏi người có trình độ kỹ thuật mới vận hành được. Từ đó, hai bạn 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 cũng dễ vận hành thực tế hơn.

Hai bạn mô tả quy trình vận hành như sau: nạp nguyên liệu vào lò đốt và bắt đầu đốt cháy. Lượng khói thải sinh ra từ quá trình đốt sẽ được dẫn vào các tấm lưới phủ bột CuO có trong bộ phận xử lý khí thải. Tại đây, khí CO trong khói thải sẽ được khử. Một điểm đáng chú ý là đồng thời những loại khí gây hại như CO2; SO2; HCl và NO2 cũng được hấp thụ nhờ vòi phun nước vôi trong.

Những loại khí độc khác như: dioxin, furan hay các chất hữu cơ độc hại khác sẽ được hấp phụ nhờ các tấm lưới phủ than hoạt tính và bông gòn. Với quy trình này, theo Anh Sơn, lượng khí khi thoát ra ngoài sau quá trình được xử lý hoàn toàn là khí sạch, không gây ô nhiễm môi trường sống. 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. Tro bụi từ quá trình đốt được có thể sử dụng trong công nghệ sản xuất bê-tông…

Với những tính năng ưu việt, đề tài của Sơn và Bảo xuất sắc đoạt giải nhất cấp thành phố và giải ba cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật toàn quốc 2015. “Để hoàn thành đề tài, tụi em mất khá nhiều thời gian, tranh thủ thời gian ngoài giờ học, ngày nghỉ để cùng nhau làm. Những lúc gặp khó khăn, tụi em lại tìm đến nhờ thầy Dũng, giáo viên dạy Hóa, nhờ thầy trợ giúp thêm, hướng dẫn thêm”.

Chi phí cho các nguyên vật liệu để hoàn thành hệ thống xử lý khí thải mất khoảng 2 triệu đồng.  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.

Thầy Ngô Văn Dũng, giáo viên Trường THPT Nguyễn Trãi, người hướng dẫn đề tài cho Sơn và Bảo cho biết đề tài này có tính ứng dụng cao. Nếu có điều kiện ứng dụng vào thực tế, mô hình này có thể đạt hiệu quả tốt, khử được khí CO, bảo đảm môi trường sống an toàn người dân sử dụng và khu vực xung quanh.

Anh Sơn cho biết thêm, hai bạn đang nghiên cứu để nâng cao nhiệt độ lò đốt lên 3.000- 4.000 độ C và nghiên cứu để có thể ứng dụng vào việc đốt được rác thải y tế, phát huy tối đa các biện pháp tối ưu của mô hình. Đồng thời, hai bạn cũng hi vọng mô hình được các doanh nghiệp quan tâm, hỗ trợ phát triển để có thể đưa vào thực tế.

THIÊN LAM