طلاب الصف الحادي عشر يبتكرون نموذجا لفرز النفايات آليا باستخدام الطاقة الشمسية

يعد نموذج تصنيف النفايات الذي يعمل بالطاقة الشمسية للطالبين هوينه نجوين لي آنه ثو ونجوين دوك آنه (الصف الحادي عشر فيزياء، مدرسة لي كوي دون الثانوية للموهوبين، نها ترانج، مقاطعة خانه هوا)، أحد المشاريع العشرة التي فازت بالجائزة الأولى في مسابقة العلوم والتكنولوجيا الإقليمية للعام الدراسي 2024-2025، تاركة العديد من العلامات في مجال حماية البيئة.

إنهم أصدقاء مقربون، ويتشاركون شغفًا بالبحث العلمي. منذ سن مبكرة جدًا، كان لدى كل طالب منتجات علمية (معدات تعليمية، وأنظمة تنقية المياه والزيوت المستعملة) بينما كان لا يزال في المدرسة المتوسطة. في المدرسة الثانوية، ورغبة منهما في ابتكار منتج عملي للغاية، وإيجاد حل جيد للمساعدة في حماية البيئة، واصل الطالبان فكرتهما، بإنشاء نموذج لتصنيف النفايات باستخدام الطاقة الشمسية.

مبدأ تشغيل النموذج بسيط للغاية، حيث يتم وضع النفايات في نظام الطاقة الشمسية وسيكون به مستشعر كاميرا، ثم من خلال تطبيق ثالث يتم تحديدها وتصنيفها إلى 3 أنواع من النفايات: النفايات العضوية والنفايات البلاستيكية والنفايات المعدنية. الميزة الخاصة لهذا النموذج هي أنه عندما يتعرف النظام على النفايات المعدنية، سيتم نقلها تلقائيًا إلى منطقة التخزين، وضغطها، وكبسها في كتل صغيرة.

وقال آنه ثو إن النموذج تم إنشاؤه على أساس تكنولوجيا الطاقة المتجددة جنبًا إلى جنب مع نظام تصنيف النفايات الحديث. هذا مجال يتم تطبيقه وتنفيذه بناءً على المعرفة بالفيزياء والهندسة الكهربائية والأتمتة والطاقة المتجددة جنبًا إلى جنب مع معرفة تقنية التعرف على الصور باستخدام الكاميرات من خلال تطبيق تابع لجهة خارجية لتصنيف النفايات. تتيح دوائر التحكم مع المبرمجين وتطبيقات البرمجة المناسبة إمكانية التحكم في العمليات المعقدة بدقة ومرونة وبرمجة وإمكانية إعادة الإنتاج عند الحاجة.

أجد الفيزياء شيقة للغاية. يمكن تطبيق المعرفة المكتسبة من هذا المجال بفعالية في الحياة العملية. على سبيل المثال، باستخدام الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة، نطبق مبدأ تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء عبر الألواح الشمسية. تُوصف هذه العملية بالتأثير الكهروضوئي، حيث يؤثر ضوء الشمس على سطح مادة شبه موصلة (عادةً السيليكون)، مُولِّدًا تيارًا كهربائيًا. هذا مبدأ فيزيائي أساسي في أنظمة الطاقة المتجددة، كما قال آنه ثو.

يهتم دوك آنه باستخدام المعرفة الفيزيائية لحساب مؤشرات الرفع والضغط للمكابس في نظام ناقل ضغط النفايات المعدنية. وقال دوك آنه: "لقد استخدمنا الصيغة بشكل صحيح، والتي تمكنا من خلالها من شراء النوع المناسب من مكبس ضغط القمامة، مما ساعد في توفير التكاليف في عملية حل مشكلة ضغط القمامة، وزيادة مساحة استقبال القمامة داخل منطقة التخزين".

في البداية، استخدم الطالبان مستشعرًا بصريًا واحدًا فقط لتحديد وتصنيف النفايات. ومن ثم، ومن خلال تعليقات المعلمين والخبراء، تمكن الطالبان من تحسين النموذج، الأمر الذي استغرق نحو عام. كان يوم اختبار النموذج هو اليوم الأكثر إثارة في العملية بأكملها. قبل أسبوع من المسابقة المدرسية، لم يتمكن نظام الاستشعار البصري للنموذج من التعرف إلا على المواد المعدنية، باستثناء المعدن الأسود. بعد ذلك مباشرة، انتقل آن ثو ودوك آنه إلى جهاز الكاميرا بإعدادات الذكاء الاصطناعي، حيث قام النظام بالتعرف على المعدن الأسود وتصنيفه ولكن كان عليه أن يكون صحيحًا وفقًا للصورة المثبتة مسبقًا. وهذا أيضًا ما نريد تحسينه في المنتج، إذا أردنا تطوير النموذج إلى منتج تجاري.

كلما تطورت الفكرة الأولية، أصبحت أكثر صعوبة، مما يجعل الطلاب يشعرون بالتعب ويريدون الاستسلام في بعض الأحيان. ولكن بفضل تصميمهما ودعم وتشجيع المعلمين، واصل الطالبان بثقة إنشاء المنتج. قالت المعلمة لي ثي نغوك هانه - مدربة المشروع - إن دوك آنه وآن ثو كان لديهما تعاون جيد، وقاموا بتقسيم العمل وفقًا لنقاط قوتهم، وناقشوا واتفقوا على خطة التنفيذ من البداية حتى اكتمال النموذج.

وأشارت السيدة هانه إلى أنه إذا تم تطبيق المنتج النموذجي في الممارسة العملية، فسيكون لديه القدرة على التطبيق على نطاق واسع، وتوفير الطاقة والتكاليف، وتحسين كفاءة إدارة النفايات وتعزيز عملية إعادة التدوير. ولا يعمل المشروع على حل المشاكل البيئية والطاقة الحالية فحسب، بل يتناسب أيضًا مع الاتجاه المستقبلي لتطوير التكنولوجيا الخضراء والأتمتة، مما يساهم في رفع مستوى الوعي بحماية البيئة.

ولإنشاء المنتج، خارج وقت الفصل الدراسي، خصص الطالبان وقتًا مناسبًا، وناقشا، وشاركا بشكل مباشر في حساب النموذج ومعالجته وتجميعه. "نشكر عائلاتنا ومعلمينا على دعمهم الدائم لنا، لأن بعض المواد الخاصة بالمشروع كانت باهظة الثمن، ولم يكن لدينا ما يكفي من المال لشرائها، واضطررنا إلى استعارتها لإكمال المنتج"، شارك دوك آنه.

قال السيد هوينه با لوك، نائب المدير المسؤول عن مدرسة لي كوي دون الثانوية للموهوبين، إنه في العام الدراسي 2024-2025، سيكون لدى المدرسة 12 مشروعًا مشاركًا في مسابقة العلوم والتكنولوجيا الإقليمية. 100% من المشاريع فازت بجوائز، بما في ذلك 5 جوائز أولى. وتأتي هذه النتيجة نتيجة للتحضير المبكر والدقيق من قبل طلاب ومعلمي المدرسة. وفيما يتعلق بالمنتجات العلمية والتقنية للطلبة، فإن جميعها تتمتع بمحتوى علمي عالي. وفي كل موضوع، يظهر الطلاب بوضوح شغفهم وأبحاثهم الإبداعية في العلوم، إلى جانب دعم معلمي المدرسة ذوي الخبرة في هذا المجال.

وفقا لوكالة الأنباء الفيتنامية

المصدر: 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