Chứng kiến cảnh thiếu nước sinh hoạt khi đi thực tế trên vùng cao hai sinh viên năm 4 của Đại học bách khoa Hà Nội nghĩ ra ý tưởng tạo nước từ không khí.
Cuối năm 2019, Đặng Phạm Phú Linh cùng các bạn trong khoa Cơ điện tử, Viện Cơ Khí, Đại học Bách khoa Hà Nội tham gia chuyến đi thực tế lên Sơn La. Ba ngày ở trên đó là khoảng thời gian không dễ dàng với Linh và nhóm khi bị thiếu nước sinh hoạt. Thấy việc lấy nước ở những nơi cách xa nguồn như miền núi khó khăn, trở về trường, Linh thử tìm cách khắc phục vấn đề này.
Chia sẻ ý tưởng với bạn cùng lớp là Lại Anh Quân cùng với gợi ý của thầy giáo, hai sinh viên tìm cách chế tạo máy tạo nước từ không khí.
Máy được thiết kế dựa trên nguyên lý đơn giản, giống như khi rót nước lạnh vào cốc và đặt ngoài môi trường với nhiệt độ thường, một lúc sau xuất hiện các giọt nước bám xung quanh thành cốc. "Hiện tượng này do hơi nước (chiếm 70%) trong không khí bị ngưng tụ, không phải nước trong cốc bốc hơi", Linh nói.
Vận dụng hiện tượng ngưng tụ, đầu năm 2020, Linh và Quân bắt tay thực hiện ý tưởng. Nhóm sử dụng thiết bị sò nóng lạnh (tấm bán dẫn có một mặt lạnh, một mặt nóng) để tản nhiệt trực tiếp, nhưng tốc độ nóng quá nhanh khiến mặt lạnh của sò không kịp đáp ứng, nên không thu được nước. Nhóm thất bại.
Thời gian này, do không tìm được giải pháp khắc phục và lịch học kín mít, nhóm phải tạm ngưng công việc chế tạo. Đến tận tháng 4 năm nay, khi nghe về cuộc thi các giải pháp bảo vệ môi trường, Linh và Quân quay lại tiếp tục hoàn thiện máy để tham gia.
Cấu tạo của máy tạo nước từ không khí. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Rút kinh nghiệm từ lần thất bại trước, thay vì sử dụng thiết bị sò nóng lạnh (tấm bán dẫn siêu công nghệ dùng để hút nhiệt), lần này Linh và Quân sử dụng riêng hai dàn nóng và lạnh giúp tốc độ tản nhiệt được nhanh hơn, hơi nước sẽ ngưng tụ nhiều hơn. Cụ thể, không khí đi qua màng lọc và được hút vào dàn lạnh với mức nhiệt 2-10 độ C. Nhờ dàn nóng, hơi nước đi qua dàn lạnh được ngưng tụ thành giọt và chảy xuống hộp chứa.
Dàn lạnh được nhóm tận dụng từ bộ phận của điều hòa cũ và đặt dưới dàn nóng tản nhiệt. Ngoài ra, trong đầu vào của không khí và đầu ra của nguồn nước được gắn thêm lõi lọc RO để loại bỏ bụi bẩn, vi khuẩn và lõi khoáng hóa (chứa đá khoáng, cuội hồng, cẩm thạch) để tạo vị ngọt tự nhiên.
Sau hai tháng, nhóm đã hoàn thiện sản phẩm với tổng chi phí 4 triệu đồng. Chạy thử trong điều kiện nhiệt độ môi trường 25-35 độ C, với độ ẩm không khí trên 60%, lượng nước máy thu được một giờ là 1,5 lít. Sau một ngày thu được gần 30 lít, đủ để hộ gia đình 4-5 người sinh hoạt hàng ngày.
Linh cho biết, khi đưa cho một số người uống thử, đa số đều cảm nhận nước có vị ngọt nhẹ, dễ uống. Tuy nhiên, trong thời gian tới, nhóm sẽ gửi mẫu đến phòng thử nghiệm và đánh giá trong trường để có thể xác định được cụ thể thành phần và tính chất loại nước này.
Tham gia Cuộc thi Thanh niên Việt Nam hành động vì khí hậu Youth4Climate, sản phẩm của Linh và Quân đã vào top 10. Để sản phẩm tối ưu hơn và có thể đưa vào sử dụng, nhóm dự định lắp thêm phần cảm biến giúp người dùng biết chính xác khi nào cần thay màng lọc, và tia UV đảm bảo tiêu diệt vi khuẩn có hại trong nguồn nước này.