Góp sức giải quyết ô nhiễm không khí

Xuất phát từ mong muốn làm ra một hệ thống quan trắc tự động để giúp người dân nhận biết cũng như chung tay hạn chế ô nhiễm không khí, nhóm sinh viên Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng) nghiên cứu đề tài “Hệ thống giám sát, cảnh báo mức độ ô nhiễm trong khu công nghiệp và đô thị”. Đề tài đoạt giải nhì ý tưởng cuộc thi Sinh viên nghiên cứu khoa học do Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức hồi 27-10 vừa qua tại tỉnh Thừa Thiên Huế.

Nhóm nghiên cứu của Thương bên mô hình đề tài tham dự cuộc thi Sinh viên nghiên cứu khoa học toàn quốc diễn ra tại Thừa Thiên Huế. Ảnh: T.L

Nhóm sinh viên trên gồm Huỳnh Ngọc Thương, Trưởng nhóm và Trần Hữu Anh, Nguyễn Phước Ngưỡng Thiện, cùng là sinh viên năm thứ 5, khoa Điện tử-Viễn thông. Điểm đáng chú ý của hệ thống quan trắc này là hệ thống sẽ được lắp đặt trên các phương tiện di chuyển và tự động thu thập dữ liệu về các chất khí gây ô nhiễm môi trường không khí một cách tự động. Ngoài ra, nhóm còn đang phát triển, mở rộng thêm các ứng dụng về cảnh báo ngập lụt hay ùn tắc đường sá.

Nói về ý tưởng của mình, Huỳnh Ngọc Thương cho biết, 3 năm trước, vào buổi trưa đang xem thời sự kênh VTV1 thì anh thấy ở Hà Nội các trạm quan trắc cố định để đo nồng độ ô nhiễm không khí nhiều nhưng không còn hoạt động, các bảng led ở trước trạm đo không khí cố định để hiển thị các dữ liệu về các khí SO2, CO, NO2, bụi PM10, bụi PM2.5… cũng không hoạt động, cũ kỹ, không được bảo trì, vận hành.

“Tôi nghĩ, nếu các trạm quan trắc đã đo ở một nơi cố định, thì tầm khoảng cách đo không được rộng, chỉ đo trong một phạm vi cố định với bán kính từ 1-2km. Tôi tự hỏi vì sao các trạm đo không khí không có di động, thế là tôi có ý tưởng làm một hệ thống di động đo đạc không khí gây ô nhiễm”,

Thương chia sẻ.

Một năm sau đó, Thương bắt đầu thực hiện đề tài sau khi tích lũy kiến thức từ nhà trường. Thương chia sẻ với Anh và Thiện về ý tưởng này và nhận được sự đồng ý vì đề tài có tính khoa học và cộng đồng cao. Mất khoảng một năm rưỡi triển khai nghiên cứu (từ tháng 11-2016 đến tháng 5-2018), hệ thống quan trắc không khí tự động chạy bằng năng lượng mặt trời được hoàn thiện nhỏ gọn, dễ vận chuyển.

Người dân dễ dàng tiếp cận với thông tin từ hệ thống đo này nhờ chức năng đưa ra cảnh báo các mức độ ô nhiễm không khí khác nhau. Nhóm đã sử dụng tấm năng lượng mặt trời để sạc điện cho bình ắc-quy và từ đó toàn bộ phần cứng của hệ thống sẽ lấy nguồn từ ắc-quy để hoạt động.

Khi đo đạc, hệ thống sẽ phân tích dữ liệu, quy về chuẩn chỉ số đánh giá chất lượng không khí AQI và đưa lên trang web của hệ thống thông qua giao thức GPRS.

Người dân chỉ cần truy cập vào website do nhóm thiết kế là có thể nắm được thông tin về tình hình ô nhiễm môi trường tại toàn bộ vị trí hệ thống đo đạc được. Khối trung tâm xử lý chính sẽ đọc các dữ liệu từ môi trường không khí với tần số lấy mẫu 8 lần/1 phút và truyền dữ liệu thu thập được đến máy chủ thông qua giao thức GPRS/3G.

Khi không khí ở mức ô nhiễm nghiêm trọng, hệ thống sẽ tự động kích hoạt chế độ cảnh báo tới người quản trị thông qua hệ thống tin nhắn bao gồm: thời gian, vị trí tọa độ điểm đo, giá trị cảm biến đo được.

Để hoàn thành mô hình này, nhóm đã dành rất nhiều thời gian tìm hiểu về các công thức tính chỉ số chất lượng không khí AQI của Việt Nam, tìm hiểu và xây dựng cấu trúc phần cứng của toàn bộ hệ thống; đồng thời xây dựng phần mềm để hệ thống hoạt động và xây dựng website để hiển thị dữ liệu mà hệ thống thu thập được một cách trực quan và dễ hiểu nhất.

Theo Huỳnh Ngọc Thương, khó khăn lớn nhất mà nhóm gặp phải trong quá trình triển khai đề tài là các cảm biến đo không khí. Để cho một hệ thống quan trắc đo đạc thì điều quan trọng nhất là độ chính xác của các cảm biến, mà muốn có loại cảm biến chính xác thì cần chi phí vài trăm USD trở lên.

May mắn, trong quá trình thực hiện thì có một bạn trong nhóm nhận được học bổng hơn 10 triệu đồng để đầu từ mua cảm biến và phát triển hệ thống. Ưu điểm của sản phẩm là giá thành hiện tại chỉ hơn chục triệu đồng. Các sản phẩm tương tự ở nước ngoài thì giá khá đắt, khoảng 3.000 USD.

Với những lợi thế này, trong tương lai, nhóm của Thương dự định sẽ tiến hành các thủ tục xin giấy kiểm định đạt chuẩn, xin cấp phép cũng như thiết kế lại phần vỏ để lắp đặt thử nghiệm thực tế trên các trạm xe bus.

THIÊN LAM