Leerlingen van de 11e klas creëren een automatisch afvalscheidingsmodel met behulp van zonne-energie

Het op zonne-energie werkende afvalclassificatiemodel van twee leerlingen, Huynh Nguyen Le Anh Thu en Nguyen Duc Anh (klas 11 natuurkunde, Le Quy Don High School for the Gifted, Nha Trang, provincie Khanh Hoa), is een van de 10 projecten die de eerste prijs wonnen in de provinciale wedstrijd voor wetenschap en technologie voor het schooljaar 2024-2025 en die veel indruk hebben gemaakt op het gebied van milieubescherming.

Ze zijn goede vrienden en delen een passie voor wetenschappelijk onderzoek. Al van jongs af aan hadden ze allebei wetenschappelijke producten (lesmateriaal, water- en afvaloliefiltersystemen) in hun middelbareschooltijd. Vanuit hun wens om een zeer praktisch product te creëren en een goede oplossing te vinden om het milieu te beschermen, zetten ze hun ideeën voort en ontwikkelden ze een model voor afvalclassificatie met behulp van zonne-energie.

Het werkingsprincipe van het model is heel eenvoudig: het afval wordt in het zonne-energiesysteem geplaatst, dat een camerasensor heeft, en vervolgens via een derde toepassing geïdentificeerd en geclassificeerd in drie soorten: organisch afval, plastic afval en metaalafval. Het bijzondere aan het model is dat wanneer het systeem metaalafval identificeert, het dit automatisch in de opslagruimte plaatst, samenperst en tot kleine blokken perst.

Anh Thu zei dat het model is gebaseerd op hernieuwbare-energietechnologie in combinatie met een modern afvalclassificatiesysteem. Dit is een vakgebied dat wordt toegepast en geïmplementeerd op basis van kennis van natuurkunde, elektrotechniek, automatisering en hernieuwbare energie, gecombineerd met kennis van beeldherkenningstechnologie met behulp van camera's via een externe applicatie om afval te classificeren. Het regelcircuit met geschikte programmeersets en programmeerapplicaties helpt om complexe processen nauwkeurig, flexibel, programmeerbaar en reproduceerbaar te besturen wanneer nodig.

"Ik vind natuurkunde erg interessant. De kennis die ik met dit vak heb opgedaan, kan heel effectief in het leven worden toegepast. Zo gebruiken we bijvoorbeeld zonne-energie om energie op te wekken. We gebruiken hiervoor het principe van het omzetten van lichtenergie in elektriciteit via zonnepanelen. Dit proces wordt beschreven door het fotovoltaïsche effect, waarbij zonlicht inwerkt op het oppervlak van een halfgeleidermateriaal (meestal silicium), waardoor een elektrische stroom ontstaat. Dit is een fundamenteel natuurkundig principe in hernieuwbare energiesystemen", aldus Anh Thu.

Duc Anh is geïnteresseerd in het gebruik van natuurkundige kennis om de hef- en persindexen van zuigers in het compressietransportsysteem voor metaalafval te berekenen. "We hebben de formule nauwkeurig toegepast en zo het juiste type zuiger voor afvalcompressie aangeschaft. Dit heeft ons geholpen kosten te besparen bij het oplossen van het afvalcompressieprobleem en de ruimte voor afvalontvangst in de opslagruimte te vergroten", aldus Duc Anh.

Aanvankelijk gebruikten de twee studenten alleen een optische sensor om afval te identificeren en te classificeren. Vervolgens verbeterden ze het model, met feedback van docenten en experts, en dat ging ongeveer een jaar mee. De dag waarop het model werd getest, was de spannendste dag van het hele proces. Een week voor de schoolwedstrijd kon het optische sensorsysteem van het model alleen metalen identificeren, met uitzondering van zwart metaal. Direct daarna schakelden Anh Thu en Duc Anh over op de camera met kunstmatige intelligentie-instellingen. Het systeem herkende en classificeerde zwart metaal, maar moest wel correct zijn volgens de vooraf geïnstalleerde afbeelding. Dit is ook wat beide studenten willen verbeteren voor het product, als ze het model willen ontwikkelen tot een commercieel product.

Naarmate het oorspronkelijke idee zich verder ontwikkelde, werd het steeds moeilijker. Ze voelden zich moe en wilden soms opgeven, maar dankzij hun vastberadenheid en de steun en aanmoediging van de docent gingen beide studenten vol vertrouwen door met het maken van het product. Docent Le Thi Ngoc Hanh, de projectleider, zei dat Duc Anh en Anh Thu goed samenwerkten, het werk verdeelden op basis van hun sterke punten, en het implementatieplan vanaf het begin tot aan de voltooiing van het model bespraken en afspraken.

Mevrouw Hanh oordeelde dat als het modelproduct in de praktijk wordt toegepast, het breed toepasbaar zal zijn, energie en kosten zal besparen, de efficiëntie van afvalbeheer zal verbeteren en het recyclingproces zal bevorderen. Het project lost niet alleen de huidige milieu- en energieproblemen op, maar past ook in de trend van de ontwikkeling van groene technologie en automatisering in de toekomst, en draagt zo bij aan het vergroten van het bewustzijn rond milieubescherming.

Om het product te creëren, hadden de twee studenten buiten de lesuren voldoende tijd ingeruimd, discussieerden ze en namen ze direct deel aan het berekenen, verwerken en monteren van het model. "We bedanken onze families en leraren voor hun voortdurende steun. Sommige materialen voor het project waren zo duur dat we ze niet konden kopen en moesten lenen om het product te voltooien", aldus Duc Anh.

Dhr. Huynh Ba Loc, adjunct-directeur van de Le Quy Don High School for the Gifted, zei dat de school in het schooljaar 2024-2025 twaalf projecten heeft die deelnemen aan de provinciale wedstrijd voor wetenschap en technologie. 100% van de projecten won prijzen, waaronder vijf eerste prijzen. Dit resultaat is te danken aan de tijdige en zorgvuldige voorbereiding van de leerlingen en docenten van de school. De wetenschappelijke en technische producten van de leerlingen hebben allemaal een hoog wetenschappelijk gehalte. In elk onderwerp toonden de leerlingen duidelijk hun passie en creatieve onderzoek in de wetenschap, samen met de steun van de docenten van de school die ervaring hebben op dit gebied.

Reactie (0)