Máy phát điện bằng năng lượng mặt trời của hai chàng trai tuổi 16

Ý tưởng từ trên cánh đồng

Dáng người nhỏ thó, không ai nghĩ hai em Thuận và Chinh (cùng SN 2000) đang học lớp 10C1 Trường THPT Diễn Châu 4.

Nhưng đằng sau thân hình “tý hon” như học sinh lớp 6,7 của hai em là sự nhanh nhẹn, thông minh và đặc biệt rất đam mê nghiên cứu khoa học.

Khi nói về mô hình động cơ đốt ngoài chạy bằng năng lượng mặt trời, Đậu Văn Thuận chia sẻ: “Khi em đang học lớp 9, thấy bố mẹ và người dân trong làng kéo dây điện, khiêng vác máy nổ phát điện để đưa nước vào đồng giữa trời nắng chang chang thật vất vả. Hơn nữa, việc chạy máy nổ phát điện hoặc bơm nước bằng xăng dầu rất ồn ào và gây ô nhiễm môi trường. Từ đó em nảy ra ý tưởng biến năng lượng mặt trời thành điện năng phục vụ cho nhu cầu tưới tiêu, giúp người dân đỡ vất vả, tốn kém, giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường”.

Nghĩ là làm, Thuận bắt tay vào thực hiện ý tưởng mình ấp ủ. Tuy nhiên, đối với một học sinh nghèo, trang thiết bị, phương tiện để “nghiên cứu” không có, Thuận phải lên mạng Internet mày mò đủ các thông tin và đọc lại những kiến thức đã học để vẽ sơ đồ hoạt động của chiếc máy này.

Nói rồi, cậu học trò “tý hon” mê sáng chế chạy vội vào nhà lấy ra cái mô hình đầu tiên. Thuận trình bày về nó một cách lưu loát như một nhà khoa học thực thụ: Cách thức hoạt động của chiếc máy này cũng rất đơn giản.

Ban đầu em dùng hệ thống gương cầu lõm hứng ánh sáng mặt trời chiếu đến gương. Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi chùm sáng song song thành chùm sáng hội tụ và cung cấp nhiệt cho động cơ đốt ngoài hoạt động.

“Sử dụng động cơ đốt ngoài có thể đạt được hiệu suất cao nhất so với các loại động cơ nhiệt khác. Bên cạnh đó còn có ưu điểm là tiếng ồn nhỏ khi hoạt động và không tạo ra các loại khói gây ảnh hưởng đến môi trường. Mặt khác, thiết bị mà em tạo ra do sử dụng nguồn năng lượng mặt trời nên sẽ là nguồn năng lượng vô tận, sẵn có, sạch, thân thiện và bền vững với môi trường”, Thuận chia sẻ thêm.

Tuy nhiên, một mình Thuận khó có thể hoàn thiện được ý tưởng này nên em đã chia sẻ ý tưởng và rủ thêm bạn học cùng lớp là Nguyễn Ngọc Chính, một người bạn học rất giỏi môn Vật lý tham gia.

Nghe đến ý tưởng rất thú vị này, Chính đã đồng ý. “Nhà chúng em khá gần nhau, lại học cùng lớp và đều có niềm đam mê sáng tạo nên rất hợp ý nhau. Khi nghe Thuận trình bày ý tưởng, em thấy rất thú vị nên đã cùng bạn tham gia. Việc của Thuận là thiết kế sơ đồ, cấu tạo của chiếc máy, còn em là ngồi nghĩ ra các vật liệu, dụng cụ để xây dựng”, Chính chia sẻ.

Không có tiền mua sắm những chi tiết mới, Thuận và Chính thường tranh thủ thời gian rỗi đi khắp các cửa hàng mua bán đồng nát để tìm các chi tiết phù hợp.

Kể lại thời gian hoàn thiện “máy phát điện bằng năng lượng mặt trời”, cả Thuận và Chính cho biết, sau những giờ học hai em lại tranh thủ tìm kiếm các loại vật dụng tái chế lon bia, hộp sữa, ni lông, thanh sắt… để cắt, gọt thành những bộ phận của động cơ như: pít tông, xi lanh, bánh đà.

Cả hai phải mất nhiều thời gian, công sức với những bộ phận yêu cầu sự chính xác với thông số kỹ thuật cao như bánh đà, các bộ phận chuyển động, truyền động. “Mù tịt” về cơ khí, các em phải đi hỏi thợ cách hàn thiếc, hàn nhựa, khoan sắt… để tự làm theo ý tưởng của mình.

Mong được ứng dụng trong thực tiễn

Dù là con nhà nông nhưng không những đam mê sáng chế, nghiên cứu khoa học, cả Thuận và Chính đều học rất giỏi.

Cả hai em suốt 9 năm liền đều là học sinh giỏi của trường. Khi nhà trường phát động cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật, Thuận và Chính đã hào hứng đăng ký tham gia với đề tài “Khai thác năng lượng mặt trời bằng động cơ đốt ngoài” dựa trên nguyên lý hội tụ ánh sáng.

Khi công trình sáng tạo khoa học của các em dành giải nhất của trường, thầy Nguyễn Minh Đồng, giáo viên bộ môn Tin học trường THCS Diễn Hải đã hướng dẫn hai cậu học trò tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện mô hình lớn hơn để dự thi cấp tỉnh và quốc gia.

Sáng chế của Thuận và Chính được Ban giám khảo cuộc thi đánh giá cao bởi những ưu điểm vượt trội như: khai thác được nguồn năng lượng sạch, hoạt động nhẹ nhàng, tiết kiệm, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sống; sử dụng động cơ đốt ngoài có thể đạt được hiệu suất cao nhất so với các loại động cơ nhiệt khác; thiết bị được gắn với một bộ tích lưu để tích điện năng phòng khi thiếu ánh sáng mặt trời...

Theo các em, cái khó nhất là công đoạn làm gương cầu lõm, với đường kính khoảng trên 1 mét. Các thanh thép phải được cắt đều nhau, rồi uốn cong thành hình tròn làm bệ đỡ; tấm mica cắt thành hàng chục hình cánh quạt nhỏ, đều nhau để dán thành cầu lõm đòi hỏi sự tỉ mẩn với từng chi tiết.

Cả hai em đã có hàng chục lần cắt, gọt nhưng không đúng yêu cầu và phải làm lại. Khi mang ra thử nghiệm, dưới ánh nắng mặt trời, gương cầu hội tụ ánh sáng nhưng phản chiếu ngược lên trên, vị trí thu nhiệt làm chưa đúng chuẩn nên gương cầu lõm mà hai học trò cùng thầy giáo dồn tâm sức làm trong mấy tháng trời bị cháy sém.

Sau 6 tháng miệt mài, cuối cùng mô hình động cơ đốt ngoài khai thác năng lượng mặt trời đã hoàn thiện và đã xuất sắc giành được giải Nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2014 – 2015, giải Nhì khu vực phía Bắc và giải Ba cấp Quốc gia. Đồng thời cả Thuận và Chính được Bộ trưởng Bộ GD-ĐT tặng Bằng khen với sáng chế thiết thực này.

Khi nói về ước mơ, cả Thuận và Chính đều mong sản chế của mình sớm được hoàn thiện và ứng dụng vào thực tiễn để giúp bà con nông dân, nhất là vùng sâu, vùng xa bớt khó khăn, vất vả.