Vừa qua, một nhóm học sinh Trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai (Q.3, TP.HCM) đã nghiên cứu thành công dự án “Chế tạo thùng rác thông minh tận dụng phế phẩm thực vật tạo thành phân bón hoặc đất trồng tơi xốp trong thời gian ngắn nhất”. Dự án này không chỉ góp phần hạn chế lượng rác sinh hoạt thải ra hằng ngày mà còn tạo ra được nguồn thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng.
Các thành viên trong nhóm đang báo cáo về dự án
Nhóm học sinh thực hiện dự án gồm: Nguyễn Bá Trường, Nguyễn Hiệp Thành (lớp 10A10); Phạm Bá Huy, Trịnh Công Khang (lớp 11A2); Nguyễn Đức Tâm (lớp 11A11) cùng thầy Nguyễn Công Minh (giáo viên môn toán). Một thành viên trong nhóm cho biết hiện nay nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là Việt Nam đang phải đối mặt với vấn nạn ô nhiễm không khí và thực phẩm bẩn. Để khắc phục tình trạng này, nhiều người dân đang có xu hướng tự trồng trọt tại gia để tạo nên không khí trong lành, tự cung tự cấp nguồn thực phẩm sạch. Tuy nhiên, khi lượng cây xanh tăng cũng kéo theo lượng phế phẩm thực vật và lượng phân bón cho cây trồng tăng. “Trong những lần làm vườn tôi cũng thấy có rất nhiều rác thực vật. Ưu điểm của loại rác này là dễ phân hủy và giàu dưỡng chất. Thay vì chúng ta tốn một số tiền mua phân đem về bón cho cây trồng thì tại sao không tận dụng nguồn rác có sẵn “biến” thành phân hữu cơ thay cho phân hóa học. Như vậy vừa đảm bảo an toàn thực phẩm, vừa hạn chế được lượng rác thải ra môi trường”, thầy Minh chia sẻ.
Nghĩ là làm, thầy Minh đã tập hợp một số học sinh có đam mê nghiên cứu khoa học để “song kiếm hợp bích” thực hiện, mặt khác giúp các em phát triển tư duy và đam mê sáng tạo. Để dự án thành công, thầy và trò thử nghiệm cả 2 phương pháp: rút ngắn thời gian ủ phân và thiết kế thùng rác có thể tự động kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, tạo điều kiện tốt nhất trong quá trình ủ.
Ở phương pháp thứ nhất, sau khi thu được lượng rác thải thực vật, nhóm thực hiện bằng thủ công. Theo đó nhóm tạo điều kiện tốt nhất cho vi sinh vật sinh trưởng ở nhiệt độ từ 45-60%, vì nếu nhiệt độ thấp hơn, sự sinh trưởng của vi sinh vật bị hạn chế; còn nhiệt độ quá cao, quá trình ủ phân sẽ bốc mùi và thiếu khí. Sau đó, sử dụng nấm Trichoderma. “Loại nấm này sinh sản vô tính theo cấp số nhân, sinh trưởng mạnh mẽ với nhiệt độ từ 25-30. Nấm bám vào rễ của cây như những sinh vật cộng sinh khác, tiết ra đất những chất kích thích để rễ cây ăn sâu xuống lòng đất, làm cho rễ cây khỏe hơn và tăng khả năng hút dinh dưỡng, tăng khả năng phòng vệ. Ngoài ra, nấm còn có khả năng phân hủy cellulose, phân hủy chất hữu cơ thành dạng dễ tiêu, phân giải phân lân chậm tan giúp thúc đẩy quá trình phân hữu cơ vi sinh”, một thành viên trong nhóm cho biết.
Chia sẻ về quy trình thực hiện, Đức Tâm bày tỏ: “Đây là phần cực kỳ khó vì mỗi thành viên phải am hiểu và giỏi về sinh học. Chính vì vậy để có được kiến thức, cả nhóm phải đi gặp giáo viên môn sinh học nhờ chỉ dẫn. Không chỉ vậy, chúng em còn đi thực tế bên ngoài, hỏi thăm người dân, kết hợp với việc tìm hiểu tài liệu trên mạng. Sau đó mới bắt tay vào làm, mất 15 ngày mới tạo ra được phân hữu cơ”. Mặc dù đạt được kết quả nhưng theo thầy Minh, phương pháp này có khuyết điểm là ủ lâu và phải kiểm tra độ ẩm mỗi ngày. Thấy khô phải thêm nước, còn ướt quá phải làm cho thoát nước bớt, nếu không sẽ bị úng. Chính vì thường xuyên mở ra kiểm tra nên không duy trì trạng thái yếm khí, dẫn đến rác lâu mục thành phân.
Nhận thấy phương pháp thứ nhất không mang lại hiệu quả cao, cả nhóm bàn bạc, thống nhất triển khai phương pháp thứ hai là chế tạo thùng rác kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, tạo điều kiện tốt nhất trong quá trình ủ. Thùng rác có thể tùy kích thước nhưng phải thiết kế gồm 3 bộ phận: bộ phận băm cắt (cảm biến siêu âm, hệ thống băm cắt rác, nắp tự động); bộ phận điều khiển (vi điều khiển, máy bơm, servos, mô-tơ, khoang chứa nước, chứa nấm, màn hình LCD); thùng chứa (quạt thông gió, cảm biến hồng ngoại, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, cảm biến cân nặng, điện trở nhiệt). “Khi người dùng tới gần thùng để bỏ rác, nắp thùng sẽ tự động mở và có hệ thống băm cắt nghiền rác thành kích thước nhỏ. Cảm biến cân nặng đo khối lượng rác đến 500g thì hệ thống tưới nước và nấm Trichoderma sẽ hoạt động. Thùng rác có thể duy trì nhiệt độ từ 45-60. Nếu nhiệt cao hơn, thùng rác sẽ tự động thông gió, còn quá thấp hệ thống sưởi sẽ hoạt động để tăng nhiệt độ. Độ ẩm được duy trì bằng hệ thống bơm phun sương và hệ thống trộn phân sẽ hoạt động 24 giờ/ngày để phân thoát nhiệt và có thêm ôxy. Trên thùng rác có màn hình LCD theo dõi số liệu của phân bón và được kết nối với wifi để người tiêu dùng dễ dàng theo dõi trên app”, cả nhóm phân tích.
Tùy vào điều kiện kinh tế gia đình mà các hộ dân có thể lựa chọn cho mình phương pháp phù hợp để sản xuất phân, bón cho cây trồng. Khi cây trồng bị lão hóa hoặc tàn, mọi người có thể tận dụng lại làm ra phân. Với quy trình tuần hoàn này sẽ giúp mọi người tiết kiệm được nhiều thứ.
Bài, ảnh: Hồ Trinh