Thầy Trương Hữu Dũng và học trò bên thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn bằng năng lượng mặt trời. Hai thầy trò đang cải tiến thiết bị này để chuẩn bị cho ra đời phiên bản sử dụng, có thể sản xuất hàng loạt – Ảnh: Mậu Trường

Thầy trò Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu, tỉnh Bến Tre cũng rất thời sự khi cho ra đời “thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn bằng năng lượng mặt trời”.

Với mong muốn “giải khát” cho dân nghèo, ngày đầu tuần, tranh thủ được nghỉ tiết đầu, thầy Trương Hữu Dũng – giáo viên môn vật lý Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu (TP Bến Tre, tỉnh Bến Tre) – đến trường từ rất sớm.

Thầy tranh thủ ghé qua phòng thí nghiệm vật lý của trường để chuẩn bị xong những công đoạn cuối cùng cho thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn bằng năng lượng mặt trời phiên bản 3.

Những giọt nước ngọt quý giá

Thầy Dũng hào hứng khoe: “Phiên bản 3 có thể là phiên bản sử dụng, sản xuất được hàng loạt và giá thành sẽ thấp hơn, đồng thời cũng sẽ cho nhiều nước ngọt hơn những phiên bản trước”.

Năm 2013, trong một chuyến về quê Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre cùng cậu học trò Nguyễn Thành Đạt – nơi mỗi năm đều đặn gánh chịu 6 tháng hạn mặn, hai thầy trò đã chứng kiến cảnh sống kham khổ, thiếu nước ngọt của người dân.

“Lúc đó Đạt nêu ý tưởng có cách nào để biến nước mặn thành nước ngọt sử dụng được hay không? Bằng kiến thức vật lý được học, tôi chắc chắn rằng sẽ làm được và động viên Đạt đưa ra ý tưởng cụ thể để thầy trò cùng thực hiện” – thầy Dũng nói về khởi nguồn của hành trình tìm giọt nước ngọt ở vùng hạn mặn Bến Tre.

Từ ý tưởng ban đầu, năm 2014 ba thầy trò Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu gồm thầy Dũng, Đạt và bạn Hồ Ngọc Kiên Uyên bắt tay vào chế tạo thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn.

Thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn bằng năng lượng mặt trời phiên bản sơ khởi của ba thầy trò gồm: một nồi đất đựng nước mặn, một chảo parabol biến quang năng thành nhiệt năng để đun nóng nước mặn và một bộ phận chưng cất lấy nước ngọt.

Tuy nhiên, phiên bản này nhanh chóng bộc lộ nhiều khuyết điểm như không thể giữ nhiệt được lâu khi không có ánh nắng mặt trời, lượng nước ngọt thu được quá ít…

Phiên bản thứ nhất cơ bản đã đi đúng hướng, thu được một ít lượng nước ngọt quý giá nhưng rồi hai thành viên trong nhóm là Đạt và Uyên đều lên TP.HCM để học đại học, bên cạnh đó do kinh phí nghiên cứu khoa học của trường eo hẹp nên dự án xem như bị tạm dừng.

Đến giữa năm 2015, do lượng mưa ít, hàng ngàn người dân Bến Tre thiếu nước ngọt sinh hoạt, sản xuất. Ngay chính Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu cũng thiếu nước uống cho học sinh, nhà trường đã nhiều lần liên hệ với nhà cung cấp máy lọc nước nhưng giá quá cao, trên 60 triệu đồng/máy nên nhà trường không thể trang bị.

Trước hoàn cảnh đó, thầy Trương Hữu Dũng cùng các học trò của mình tiếp tục phát triển công trình nghiên cứu này.

Ước mơ có nước ngọt 
cho dân nghèo

Đứng cạnh thiết bị chưng cất nước ngọt từ nước mặn bằng năng lượng mặt trời phiên bản 2, thầy Trương Hữu Dũng tỉ mẩn ghi lại những chi tiết cần cải tiến cho đợt sau.

Phiên bản 2 của thiết bị này kế thừa những thành quả của phiên bản 1, được các bạn khoá sau cùng thầy cải tiến nhằm sớm đưa ra ứng dụng. Thầy Dũng cho biết thêm với thiết bị này, mỗi ngày có thể thu được khoảng 4 lít nước ngọt qua chưng cất.

Tuy nhiên, theo thầy Dũng, để sản xuất đại trà cần có thêm một số cải tiến để giảm giá thành, dự kiến khoảng 2 triệu đồng/thiết bị và có thể thu được khoảng 6 lít nước ngọt mỗi ngày.

“Nước mặn được cấp vào bình bảo ôn làm từ hai lớp nhựa, chính giữa có lớp cách nhiệt và được đun nóng bởi ống chân không của máy nước nóng. Sau đó nước mặn theo đường ống đi qua bình chưng cất rồi cho ra nước ngọt” – thầy Dũng giới thiệu về cơ chế “sản xuất nước ngọt” của thầy trò Trường Nguyễn Đình Chiểu.

Về cơ chế nghe có vẻ đơn giản nhưng ở mỗi công đoạn là cả một quá trình thực hiện lâu dài, tốn không biết bao nhiêu mồ hôi, công sức của thầy trò. Ngay cả nguồn nước mặn để thí nghiệm, thầy phải nhờ người dân huyện Thạnh Phú đóng bình gửi theo xe buýt lên trường.

Việc chế tạo parabol để biến quang năng thành nhiệt năng, do nước mặn đổ vào làm thiết bị này gỉ sét nên phải thử nhiều vật liệu khác nhau, cuối cùng mới chọn ra vật liệu inox.

Nhưng thất bại “đau thương” nhất của nhóm nghiên cứu là trong một lần nghiên cứu, do sơ suất khoá van thông hơi của bình bảo ôn nên sau một thời gian để dưới nắng, nước bị đun nóng nên áp suất tăng và bình đột ngột nổ tung.

Ngoài giờ dạy trên lớp, thời gian còn lại thầy trò giam mình trong phòng thí nghiệm. Bạn Nguyễn Tấn Lợi, học sinh lớp 11 Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu – một thành viên trong nhóm nghiên cứu, cho biết thời gian này, những ngày chủ nhật của mình luôn bận rộn.

“Để thiết bị hoạt động được hiệu quả và các phép tính toán được chính xác, chúng em phải làm các phép thử, đo nhiệt độ nước của thiết bị trong cả ngày. Cứ vài chục phút lại đo một lần để đưa ra kết quả chính xác nhất” – Lợi nói.

Nhà Lợi ở huyện Châu Thành, vùng bị ảnh hưởng khá nặng nề trong đợt xâm nhập mặn này và nguồn nước máy cung cấp vào nhà cũng đã mặn chát, nước ngọt khan hiếm như hàng ngàn người dân xứ dừa đang phải chịu đựng.

Do đó, mong ước trước tiên của Lợi và các bạn trong nhóm là sản xuất đại trà thiết bị chưng cất nước ngọt cho người dân nghèo vùng biển và sẽ tự tay làm cho nhà mình một cái.