תלמידי כיתה י"א יוצרים מודל אוטומטי למיון פסולת באמצעות אנרגיה סולארית

מודל סיווג הפסולת המופעל באנרגיה סולארית של שני תלמידים הוין נגוין לה אן ת'ו ונגוין דוק אן (פיזיקה כיתה י"א, בית הספר התיכון לה קי דון למחוננים, נה טראנג, מחוז חאן הואה), הוא אחד מעשרה פרויקטים שזכו בפרס הראשון בתחרות המדע והטכנולוגיה המחוזית לשנת הלימודים 2024-2025, והותיר חותמים רבים בתחום הגנת הסביבה.

הם חברים קרובים, חולקים תשוקה למחקר מדעי. מגיל צעיר מאוד, לכל אחד מהם היו מוצרים מדעיים (ציוד הוראה, מערכות סינון מים ושמן פסולת) כשהיו בחטיבת הביניים. בתיכון, מתוך רצון ליצור מוצר פרקטי ביותר, וליצור פתרון טוב שיעזור להגן על הסביבה, השניים המשיכו את רעיונותיהם ויצרו מודל לסיווג פסולת באמצעות אנרגיה סולארית.

עקרון הפעולה של המודל פשוט מאוד, הפסולת מוכנסת למערכת אנרגיה סולארית עם חיישן מצלמה, ולאחר מכן באמצעות יישום שלישי מזהה ומסווגת ל-3 סוגים של פסולת אורגנית, פסולת פלסטיק ופסולת מתכת. הנקודה המיוחדת של המודל היא שכאשר המערכת מזהה פסולת מתכת, היא תכניס אותה אוטומטית לאזור האחסון, תידחס ותלחץ לגושים קטנים.

אן טו אמר שהמודל נוצר על סמך טכנולוגיית אנרגיה מתחדשת בשילוב עם מערכת סיווג פסולת מודרנית. זהו תחום המיושם ומיושם על סמך ידע בפיזיקה, הנדסת חשמל, אוטומציה ואנרגיה מתחדשת בשילוב עם ידע בטכנולוגיית זיהוי תמונה באמצעות מצלמות דרך אפליקציה של צד שלישי לסיווג פסולת. מעגל הבקרה עם ערכות תכנות ויישומי תכנות מתאימים מסייע לשלוט בתהליכים מורכבים בצורה מדויקת, גמישה, ניתנת לתכנות ושחזור בעת הצורך.

"אני מוצא פיזיקה מעניינת מאוד. את הידע הנלמד בנושא הזה ניתן ליישם ביעילות רבה בחיים. לדוגמה, באמצעות אנרגיה סולארית לייצור אנרגיה, אנו מיישמים את עקרון המרת אנרגיית האור לחשמל באמצעות פאנלים סולאריים. תהליך זה מתואר על ידי האפקט הפוטו-וולטאי, שבו אור השמש פועל על פני השטח של חומר מוליך למחצה (בדרך כלל סיליקון), ויוצר זרם חשמלי. זהו עיקרון פיזיקלי בסיסי במערכות אנרגיה מתחדשת", אמר אן ת'ו.

דוק אן מעוניין להשתמש בידע בפיזיקה כדי לחשב את מדדי ההרמה והלחץ של בוכנות במערכת מסוע דחיסת פסולת מתכת. "השתמשנו בנוסחה בצורה מדויקת, ובכך רכשנו את סוג בוכנת דחיסת הפסולת המתאימה, מה שסייע לחסוך בעלויות בתהליך פתרון בעיית דחיסת הפסולת, והגדלת השטח לקליטת פסולת בתוך אזור האחסון", אמר דוק אן.

בתחילה, שני התלמידים השתמשו רק בחיישן אופטי כדי לזהות ולסווג פסולת. לאחר מכן, בעזרת משוב ממורים ומומחים, הם שיפרו את המודל, דבר שנמשך כשנה. יום בדיקת המודל היה היום המרגש ביותר לאורך כל התהליך. שבוע לפני תחרות בית הספר, מערכת החיישנים האופטית של המודל יכלה לזהות רק חומרי מתכת, למעט מתכת שחורה. מיד לאחר מכן, אֶן טוּ וְדוּק אֶן עברו למצלמה עם הגדרות בינה מלאכותית, המערכת זיהתה וסיווגה מתכת שחורה אך הייתה צריכה להיות נכונה בהתאם לתמונה המותקנת מראש. זה גם מה ששני התלמידים רוצים לשפר עבור המוצר, אם ברצונם לפתח את המודל למוצר מסחרי.

ככל שהרעיון הראשוני התפתח, כך הוא הפך לקשה יותר, מה שגרם להם להרגיש עייפים ולרצות לוותר לעיתים, אך בזכות נחישותם, התמיכה והעידוד מצד המורה, שני התלמידים המשיכו בביטחון לייצר את המוצר. המורה לה טי נגוק האן - מדריך הפרויקט, אמר שדוק אן ואן טו שיתפו פעולה היטב, חילקו את העבודה בהתאם לנקודות החוזק שלהם, דנו והסכימו על תוכנית היישום מההתחלה ועד להשלמת המודל.

גב' האן העריכה שאם מוצר המודל ייושם בפועל, תהיה לו היכולת להיות מיושמת באופן נרחב, לחסוך באנרגיה ובעלויות, לשפר את יעילות ניהול הפסולת ולקדם את תהליך המיחזור. הפרויקט לא רק פותר בעיות סביבתיות ואנרגטיות קיימות, אלא גם מתאים למגמה של פיתוח טכנולוגיה ירוקה ואוטומציה בעתיד, ותורם להעלאת המודעות להגנת הסביבה.

כדי ליצור את המוצר, מחוץ לשעות השיעור, שני התלמידים הקצו זמן מתאים, דנו, השתתפו ישירות בחישוב, עיבוד והרכבת המודל. "אנו מודים למשפחותינו ולמורים על תמיכתם בנו תמיד, מכיוון שחלק מהחומרים לפרויקט היו יקרים מאוד, לא יכולנו להרשות לעצמנו לקנות אותם, ונאלצנו לשאול אותם כדי להשלים את המוצר", שיתף דוק אן.

מר הוין בה לוק, סגן מנהל בית הספר התיכון לה קי דון למחוננים, אמר כי בשנת הלימודים 2024-2025, בבית הספר יש 12 פרויקטים שהשתתפו בתחרות המדע והטכנולוגיה המחוזית. 100% מהפרויקטים זכו בפרסים, כולל 5 פרסים ראשונים. תוצאה זו הושגה הודות להכנה מוקדמת וקפדנית של תלמידי ומורי בית הספר. מבחינת התוצרים המדעיים והטכניים של התלמידים, לכולם תוכן מדעי גבוה. בכל נושא, התלמידים הפגינו בבירור את התשוקה והמחקר היצירתי שלהם במדע, יחד עם תמיכתם של מורי בית הספר בעלי ניסיון בתחום זה.

לפי VNA

מקור: 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