Des élèves de 11e année créent un modèle de tri automatique des déchets utilisant l'énergie solaire

Le modèle de classification des déchets à énergie solaire de deux élèves, Huynh Nguyen Le Anh Thu et Nguyen Duc Anh (élèves de 11e année en physique, lycée Le Quy Don pour surdoués, Nha Trang, province de Khanh Hoa), est l'un des 10 projets qui ont remporté le premier prix du concours provincial des sciences et technologies pour l'année scolaire 2024-2025, laissant de nombreuses traces dans le domaine de la protection de l'environnement.

Ce sont des amis proches, unis par une passion pour la recherche scientifique. Dès leur plus jeune âge, ils ont chacun conçu des produits scientifiques (matériel pédagogique, systèmes de filtration d'eau et d'huiles usagées) au collège. Au lycée, animés par le désir de créer un produit très utile et une solution efficace pour la protection de l'environnement, ils ont poursuivi leurs réflexions en concevant un modèle de tri des déchets fonctionnant à l'énergie solaire.

Le principe de fonctionnement de ce modèle est très simple : les déchets sont introduits dans le système d'énergie solaire équipé d'un capteur de caméra, puis une application tierce les identifie et les classe en trois catégories : déchets organiques, déchets plastiques et déchets métalliques. La particularité de ce modèle réside dans le fait que, lorsqu'il détecte des déchets métalliques, il les achemine automatiquement vers la zone de stockage, où ils sont compressés et réduits en petits blocs.

Anh Thu a expliqué que le modèle a été créé à partir de technologies d'énergies renouvelables combinées à un système moderne de tri des déchets. Ce domaine d'application repose sur des connaissances en physique, en génie électrique, en automatisation et en énergies renouvelables, associées à la maîtrise des technologies de reconnaissance d'images par caméra, via une application tierce, pour le tri des déchets. Le circuit de commande, doté de logiciels et d'applications de programmation adaptés, permet de contrôler des processus complexes avec précision, flexibilité, de manière programmable et reproductible.

« Je trouve la physique passionnante. Les connaissances acquises dans cette discipline sont très utiles dans la vie de tous les jours. Par exemple, pour produire de l'énergie solaire, on utilise le principe de conversion de l'énergie lumineuse en électricité grâce aux panneaux solaires. Ce processus est décrit par l'effet photovoltaïque : la lumière du soleil agit sur la surface d'un matériau semi-conducteur (généralement du silicium), créant ainsi un courant électrique. C'est un principe physique fondamental des systèmes d'énergies renouvelables », a déclaré Anh Thu.

Duc Anh souhaite utiliser ses connaissances en physique pour calculer les indices de levage et de compression des pistons dans le système de convoyeur à compression des déchets métalliques. « Nous avons appliqué la formule avec précision, ce qui nous a permis d'acquérir le piston de compression adapté et de réaliser des économies sur le traitement des déchets, tout en augmentant la surface de réception des déchets dans la zone de stockage », a déclaré Duc Anh.

Au départ, les deux élèves utilisaient uniquement un capteur optique pour identifier et classer les déchets. Puis, grâce aux retours de leurs professeurs et d'experts, ils ont amélioré le modèle, un travail qui a duré environ un an. Le jour du test fut le plus palpitant de tout le processus. Une semaine avant le concours scolaire, le système de capteur optique du modèle ne parvenait à identifier que les matériaux métalliques, à l'exception du métal noir. Immédiatement après, Anh Thu et Duc Anh sont passés à une caméra dotée d'une intelligence artificielle. Le système a alors reconnu et classé le métal noir, à condition que la classification corresponde à l'image préenregistrée. C'est précisément ce point que les deux élèves souhaitent améliorer pour le produit, s'ils veulent commercialiser leur modèle.

Plus l'idée initiale avançait, plus elle devenait complexe, engendrant parfois fatigue et envie d'abandonner. Mais grâce à leur détermination et au soutien indéfectible de leur enseignante, les deux élèves ont persévéré avec confiance dans la réalisation du projet. L'enseignante, Le Thi Ngoc Hanh, responsable du projet, a souligné l'excellente collaboration de Duc Anh et Anh Thu. Chacune a réparti les tâches selon ses points forts et elles ont discuté et validé le plan de mise en œuvre dès le début, jusqu'à l'achèvement de la maquette.

Mme Hanh a estimé que, si le produit prototype était mis en pratique, il pourrait être largement utilisé, permettre des économies d'énergie et de coûts, améliorer l'efficacité de la gestion des déchets et favoriser le recyclage. Ce projet répond non seulement aux problèmes environnementaux et énergétiques actuels, mais s'inscrit également dans la tendance au développement des technologies vertes et à l'automatisation, contribuant ainsi à sensibiliser le public à la protection de l'environnement.

Pour réaliser ce produit, en dehors des heures de cours, les deux élèves ont consacré le temps nécessaire à la conception, aux échanges, et ont participé activement aux calculs, au traitement et à l'assemblage du modèle. « Nous remercions nos familles et nos professeurs pour leur soutien indéfectible, car certains matériaux nécessaires au projet étaient très chers et nous n'avions pas les moyens de les acheter. Nous avons donc dû les emprunter pour le mener à bien », a expliqué Duc Anh.

M. Huynh Ba Loc, proviseur adjoint du lycée Le Quy Don pour élèves surdoués, a annoncé que, durant l'année scolaire 2024-2025, l'établissement a présenté 12 projets au Concours provincial des sciences et technologies. Tous les projets ont été primés, dont 5 premiers prix. Ce résultat est le fruit d'une préparation minutieuse et précoce des élèves et des enseignants. Les travaux scientifiques et techniques des élèves se distinguent par leur haut niveau de contenu scientifique. Dans chaque domaine, les élèves ont démontré leur passion et leur créativité dans la recherche scientifique, avec le soutien de leurs enseignants expérimentés.

Selon VNA

Source : 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