Schüler der 11. Klasse erstellen ein Modell zur automatischen Müllsortierung mithilfe von Solarenergie

Das solarbetriebene Abfallklassifizierungsmodell der beiden Schüler Huynh Nguyen Le Anh Thu und Nguyen Duc Anh (11. Klasse Physik, Le Quy Don High School for the Gifted, Nha Trang, Provinz Khanh Hoa) ist eines von 10 Projekten, die beim Wissenschafts- und Technologiewettbewerb der Provinz für das Schuljahr 2024–2025 den ersten Preis gewonnen haben und im Bereich des Umweltschutzes viele Spuren hinterlassen haben.

Sie sind enge Freunde und teilen die Leidenschaft für die wissenschaftliche Forschung. Schon in jungen Jahren besaß jeder von ihnen wissenschaftliche Produkte (Lehrmittel, Wasser- und Altölfiltersysteme), als sie in der Mittelschule waren. In der Oberstufe verfolgten die beiden den Wunsch, ein äußerst praktisches Produkt zu entwickeln und so eine gute Lösung zum Umweltschutz zu schaffen. Sie verfolgten ihre Ideen weiter und entwickelten ein Abfallklassifizierungsmodell mit Solarenergie.

Das Funktionsprinzip des Modells ist sehr einfach: Der Abfall wird in die Solarstromanlage mit Kamerasensor eingebracht und dann durch eine dritte Anwendung identifiziert und in drei Arten von organischen Abfällen, Plastikmüll und Metallmüll unterteilt. Das Besondere an dem Modell ist, dass das System, sobald es Metallmüll erkennt, diesen automatisch in den Lagerbereich bringt, komprimiert und zu kleinen Blöcken gepresst.

Anh Thu erklärte, das Modell sei auf Basis erneuerbarer Energien in Kombination mit einem modernen Abfallklassifizierungssystem entwickelt worden. Dieses Feld wird auf Basis von Kenntnissen aus Physik, Elektrotechnik, Automatisierung und erneuerbaren Energien sowie der Bilderkennungstechnologie mithilfe von Kameras und einer Drittanbieteranwendung zur Abfallklassifizierung angewendet und umgesetzt. Die Steuerschaltung mit geeigneten Programmiersätzen und Programmieranwendungen trägt dazu bei, komplexe Prozesse präzise, ​​flexibel, programmierbar und bei Bedarf reproduzierbar zu steuern.

„Ich finde Physik sehr interessant. Das in diesem Fach erworbene Wissen lässt sich sehr effektiv im Leben anwenden. Bei der Energiegewinnung aus Sonnenenergie beispielsweise nutzen wir das Prinzip der Umwandlung von Lichtenergie in Elektrizität durch Solarmodule. Dieser Prozess wird durch den Photovoltaikeffekt beschrieben, bei dem Sonnenlicht auf die Oberfläche eines Halbleitermaterials (meist Silizium) einwirkt und elektrischen Strom erzeugt. Dies ist ein grundlegendes physikalisches Prinzip in erneuerbaren Energiesystemen“, sagte Anh Thu.

Duc Anh möchte mithilfe physikalischer Erkenntnisse die Hub- und Druckwerte der Kolben im Fördersystem zur Metallabfallkompression berechnen. „Wir haben die Formel präzise angewendet und den passenden Abfallkompressionskolben gekauft. Das spart Kosten bei der Lösung des Abfallkompressionsproblems und vergrößert die Fläche zur Abfallaufnahme im Lagerbereich“, so Duc Anh.

Zunächst nutzten die beiden Schüler nur einen optischen Sensor, um Abfall zu identifizieren und zu klassifizieren. Mithilfe des Feedbacks von Lehrern und Experten verbesserten sie das Modell dann etwa ein Jahr lang. Der Tag, an dem sie das Modell testeten, war der aufregendste Tag des gesamten Prozesses. Eine Woche vor dem Schulwettbewerb konnte das optische Sensorsystem des Modells nur Metallmaterialien identifizieren, mit Ausnahme von Schwarzmetall. Unmittelbar danach wechselten Anh Thu und Duc Anh zu einem Kameragerät mit KI-Einstellungen. Das System erkannte und klassifizierte Schwarzmetall, musste jedoch anhand des vorinstallierten Bildes korrekt sein. Auch hieran wollen die beiden Schüler arbeiten, wenn sie das Modell zu einem kommerziellen Produkt weiterentwickeln möchten.

Je weiter sich die ursprüngliche Idee entwickelte, desto schwieriger wurde es, was sie manchmal müde machte und dazu führte, dass sie aufgeben wollten. Dank ihrer Entschlossenheit und der Unterstützung und Ermutigung durch den Lehrer machten beide Schüler jedoch voller Zuversicht weiter an der Herstellung des Produkts. Lehrerin Le Thi Ngoc Hanh, die Projektleiterin, sagte, dass Duc Anh und Anh Thu gut zusammengearbeitet, die Arbeit entsprechend ihren Stärken aufgeteilt und den Umsetzungsplan von Anfang an bis zur Fertigstellung des Modells besprochen und vereinbart hätten.

Frau Hanh schätzte, dass das Modellprodukt bei praktischer Anwendung weit verbreitet sein wird, Energie und Kosten spart, die Effizienz der Abfallwirtschaft verbessert und den Recyclingprozess fördert. Das Projekt löst nicht nur aktuelle Umwelt- und Energieprobleme, sondern passt auch zum Trend der zukünftigen Entwicklung grüner Technologien und Automatisierung und trägt dazu bei, das Bewusstsein für den Umweltschutz zu stärken.

Um das Produkt zu erstellen, nahmen sich die beiden Schüler außerhalb der Unterrichtszeit ausreichend Zeit, diskutierten und beteiligten sich direkt an der Berechnung, Verarbeitung und Montage des Modells. „Wir danken unseren Familien und Lehrern für ihre ständige Unterstützung, da einige der Materialien für das Projekt sehr teuer waren. Wir konnten sie uns nicht leisten und mussten sie ausleihen, um das Produkt fertigzustellen“, erzählte Duc Anh.

Herr Huynh Ba Loc, stellvertretender Schulleiter der Le Quy Don High School for the Gifted, sagte, dass die Schule im Schuljahr 2024–2025 mit 12 Projekten am Wissenschafts- und Technologiewettbewerb der Provinz teilnimmt. Alle Projekte wurden prämiert, darunter fünfmal der erste Preis. Dieses Ergebnis wurde durch die frühzeitige und sorgfältige Vorbereitung der Schüler und Lehrer der Schule erreicht. Die wissenschaftlichen und technischen Produkte der Schüler weisen alle einen hohen wissenschaftlichen Gehalt auf. Bei jedem Thema zeigten die Schüler ihre Leidenschaft und kreative Forschung in den Naturwissenschaften, unterstützt von den erfahrenen Lehrern der Schule.

Laut VNA

Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/hoc-sinh-lop-11-sang-tao-mo-hinh-tu-dong-phan-loai-rac-thai-dung-nang-luong-mat-troi/20250221101028950