Đề tài “Guống nước đa năng” do nhóm thí sinh Bùi Thái Trung, lớp 7B và Đặng Văn Phát, lớp 6B trường THCS Diễn Hải, Diễn Châu, Nghệ An thực hiện, đạt Giải Nhất tại Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc lần thứ 16 năm 2020.
Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa ẩm nên có lượng mưa trung bình hàng năm rất cao, chính điều đó đã tạo cho đất nước ta một hệ thống sông ngòi dày đặc như bàn cờ. Tuy nhiên việc khai thác tiềm năng của các dòng sông hiện nay rất hạn chế, đặc biệt là việc khai thác năng lượng dòng chảy mà không làm tác động đến dòng sông và hệ sinh thái của lưu vực sông thì hiện tại chưa có. Hơn nữa, các dòng sông thường chảy qua các khu dân cư nên mang nhiều rác thải, làm ô nhiễm dòng nước, cản trở giao thông đường thủy… Để giải quyết các vấn đề nêu trên nhóm chúng em đã nghiên cứu và tạo ra mô hình “Guồng nước đa năng”.
Cấu tạo của guồng nước đa năng được chia làm 8 bộ phận chính đó là: Guồng nước kích thước đường kính 80cm, được làm từ các vật liệu dễ kiếm như nhựa tái sinh, thép hộp; Bộ phận bơm nước được làm từ ống nhựa, đường kính 5cm, cao 45cm và cần bơm dài 55cm; Guồng vớt rác được làm từ các tấm nhựa tái sinh, thép hộp và thanh thép 6; Bộ phận truyền rác, lưới chắn rác; Hệ thống truyền và biến đổi chuyển động (bánh răng, dây curoa, băng chuyền, buly guồng nước và buly máy phát); Phao làm từ xốp giúp guồng có thể nổi được trên mặt nước; Máy phát điện; Bộ lưu điện.
Guồng được hoạt động theo nguyên lý như sau: Động năng của dòng chảy tác động lên guồng nước làm guồng nước quay, khi guồng nước quay sẽ đồng thời truyền động năng tới ba bộ phận là guồng vớt rác, bơm nước và máy phát điện. Được truyền động, guồng vớt rác quay tròn, lưới vớt rác sẽ vớt rác nổi trên mặt nước và chuyển lên băng chuyền và chuyển về bộ phận chứa rác. Đồng thời pittông bơm nước sẽ chuyển động tịnh tiến và bơm nước theo ống dẫn lên cao. Cùng lúc đó động năng được truyền qua dây curoa và truyền đến máy phát điện làm quay rotor và phát ra dòng điện. Dòng điện sẽ theo dây truyền đi qua bộ chỉnh lưu để chuyển điện xoay chiều thành một chiều và nạp vào ắc quy. Với mô hình này chúng ta sẽ khai thác được tối đa tiềm năng của dòng chảy, kể cả khu vực có tốc độ dòng chảy thấp vẫn có thể dùng được, nó góp phần cung cấp nguồn điện tái sinh phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất tại địa phương. Hơn nữa, nó còn góp phần thu gom rác thải giúp giảm ô nhiễm môi trường, tạo cho chúng ta môi trường sống sạch hơn.
