Sáng chế của cậu học trò lớp 10

Theo công bố của Ban tổ chức, sáng chế “Chiếc máy lọc nước biển thành nước ngọt, nước bẩn thành nước sạch” của Lê Văn Nhật Linh là đề tài khoa học đạt giải nhì của cuộc thi.

Thiết bị có cấu tạo gồm một bình chứa nước mặn (hoặc nước bẩn), bình chứa nước được sơn màu đen để hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn, một phễu ngưng tụ được gắn phía trên bình chứa nước. Phía bên dưới bình chứa nước là buồng hồi lưu khí xả từ động cơ tàu thủy. Trên bình chứa nước còn có gắn điện trở nhiệt đốt nóng và cảm biến nhiệt độ, các thiết bị cảm nhận và chấp hành này được điều khiển bởi một bộ điều khiển nhiệt độ. Ngoài ra còn có một chiếc quạt giải nhiệt dàn ngưng tụ, mục đích là để làm mát, tăng hiệu suất ngưng tụ. Các đường ống được nối chung giữa dàn ngưng tụ và phễu ngưng tụ để đưa nước sạch hay nước ngọt sau khi chưng cất ra ngoài.

Nguyên lý hoạt động khá đơn giản với việc dùng nhiều nguồn năng lượng khác nhau. Đối với nguồn năng lượng khí xả từ động cơ tàu thủy, nước mặn được đưa vào bình chứa, lúc này khí xả từ động cơ tàu thủy được cấp vào buồng hồi lưu khí xả. Nhiệt lượng từ khí xả làm cho không khí bên trong buồng thủy tinh và nước trong bình chứa được sấy nóng, làm cho nước biển bốc hơi, hơi nước sẽ được ngưng tụ ở phễu và giàn ngưng tụ. Nước sau khi ngưng tụ sẽ theo đường ống dẫn ra ngoài là nước ngọt, bởi vì các tinh thể muối không bay hơi và được giữ lại trong bình chứa.

Về dùng nguồn năng lượng mặt trời, khi trời nắng, đặt thiết bị tại tiêu điểm của parabol tráng bạc thu năng lượng mặt trời, năng lượng mặt trời sẽ xuyên qua buồng thủy tinh và được hấp thụ bởi bình chứa nước màu đen và khí nóng được lưu trữ trong buồng kín làm cho hiệu suất nhiệt được tăng cao, nung nóng nước để thực hiện quá trình bay hơi và ngưng tụ. Trong trường hợp dùng điện, gim phích cắm của thiết bị vào nguồn điện 220V, sau đó bật công tắc áp tô mát. Điều chỉnh bộ điều khiển nhiệt độ là 100^oC. Lúc này điện trở nhiệt độ sẽ từ từ nung nước ở trong bình đạt 100^oC, nước trong bình theo đó cũng được chuyển hóa nhờ quá trình bay hơi và ngưng tụ. Trong trường hợp dùng chất đốt vô cơ hay hữu cơ như than đá, than củi, đặt thiết bị lên lò đốt và đốt nóng thiết bị, quá trình chuyển hóa cũng được thực hiện và nước cũng được lọc sạch tương tự.

Nếu thiết bị này được ứng dụng vào thực tế thì sẽ rất hữu ích, phù hợp với quy mô hộ gia đình, đặc biệt là cho người dân vùng thấp trũng, vùng thiếu nước sạch, nước ngọt. Đặc biệt là ở khu vực biển đảo nơi nguồn năng lượng dồi dào nhưng lại thiếu nước ngọt để sử dụng…