Schüler der 11. Klasse entwickeln ein Modell zur automatischen Müllsortierung mithilfe von Solarenergie

Das solarbetriebene Abfallklassifizierungsmodell der beiden Schüler Huynh Nguyen Le Anh Thu und Nguyen Duc Anh (11. Klasse Physik, Le Quy Don High School for the Gifted, Nha Trang, Provinz Khanh Hoa) ist eines von zehn Projekten, die beim Wissenschafts- und Technologiewettbewerb der Provinz für das Schuljahr 2024–2025 den ersten Preis gewonnen haben und im Bereich des Umweltschutzes viele Spuren hinterlassen haben.

Sie sind enge Freunde und teilen eine Leidenschaft für die wissenschaftliche Forschung. Jeder Schüler verfügte bereits in jungen Jahren und während der Mittelschule über wissenschaftliche Produkte (Lehrmittel, Wasser- und Altölfiltersysteme). In der High School verfolgten die beiden Schüler den Wunsch, ein äußerst praktisches Produkt zu entwickeln und damit eine gute Lösung zum Schutz der Umwelt zu schaffen. Sie verfolgten ihre Idee weiter und erstellten ein Abfallklassifizierungsmodell mit Solarenergie.

Das Funktionsprinzip des Modells ist sehr einfach: Der Abfall wird in die Solarstromanlage gegeben und mit einem Kamerasensor ausgestattet. Anschließend wird er durch eine dritte Anwendung identifiziert und in drei Abfallarten eingeteilt: Biomüll, Plastikmüll und Metallmüll. Das Besondere an dem Modell: Wenn das System Metallabfälle erkennt, werden diese automatisch in den Lagerbereich gebracht, verdichtet und zu kleinen Blöcken gepresst.

Anh Thu sagte, das Modell sei auf der Grundlage erneuerbarer Energietechnologien in Kombination mit einem modernen Abfallklassifizierungssystem erstellt worden. Dies ist ein Bereich, der auf der Grundlage von Kenntnissen in Physik, Elektrotechnik, Automatisierung und erneuerbaren Energien in Kombination mit Kenntnissen in der Bilderkennungstechnologie mithilfe von Kameras über eine Drittanbieteranwendung zur Klassifizierung von Abfällen angewendet und implementiert wird. Steuerschaltungen mit geeigneten Programmiergeräten und Programmieranwendungen ermöglichen die Fähigkeit, komplexe Prozesse bei Bedarf präzise, ​​flexibel, programmierbar und reproduzierbar zu steuern.

„Ich finde Physik sehr interessant. Das in diesem Fach erworbene Wissen lässt sich sehr effektiv im wirklichen Leben anwenden. Beispielsweise nutzen wir bei der Energiegewinnung durch Sonnenenergie das Prinzip der Umwandlung von Lichtenergie in Strom durch Solarmodule. Dieser Prozess wird durch den photoelektrischen Effekt beschrieben, bei dem Sonnenlicht auf die Oberfläche eines Halbleitermaterials (meist Silizium) einwirkt und elektrischen Strom erzeugt. Dies ist ein grundlegendes physikalisches Prinzip in erneuerbaren Energiesystemen“, sagte Anh Thu.

Duc Anh möchte mithilfe physikalischer Kenntnisse die Hub- und Druckindizes von Kolben im Fördersystem zur Kompression von Metallabfällen berechnen. „Wir haben die Formel richtig angewendet und konnten so den richtigen Müllkompressionskolbentyp kaufen. Dies hat uns geholfen, Kosten bei der Lösung des Müllkompressionsproblems zu sparen und die Fläche für die Müllaufnahme im Lagerbereich zu vergrößern“, sagte Duc Anh.

Zunächst nutzten die beiden Studenten lediglich einen optischen Sensor zur Erkennung und Klassifizierung des Mülls. Anschließend verbesserten die beiden Schüler das Modell anhand der Kommentare von Lehrern und Experten, was etwa ein Jahr dauerte. Der Modelltesttag war der aufregendste Tag des gesamten Prozesses. Eine Woche vor dem Schulwettbewerb konnte die optische Sensorik des Modells nur metallische Materialien erkennen, mit Ausnahme von Schwarzmetall. Unmittelbar danach schalteten Anh Thu und Duc Anh auf das Kameragerät mit den Einstellungen für künstliche Intelligenz um, das System erkannte und klassifizierte schwarzes Metall, musste aber gemäß dem vorinstallierten Bild korrekt sein. Dies ist auch das, was wir beide für das Produkt verbessern möchten, wenn wir das Modell zu einem kommerziellen Produkt weiterentwickeln möchten.

Je weiter sich die ursprüngliche Idee entwickelte, desto schwieriger wurde es. Die Schüler waren müde und wollten manchmal aufgeben. Dank ihrer Entschlossenheit und der Unterstützung und Ermutigung der Lehrer konnten die beiden Schüler jedoch voller Zuversicht an der Entwicklung des Produkts weiterarbeiten. Lehrer Le Thi Ngoc Hanh – der Projektleiter – sagte, dass Duc Anh und Anh Thu gut zusammengearbeitet, die Arbeit entsprechend ihrer Stärken aufgeteilt und den Implementierungsplan vom Anfang bis zur Fertigstellung des Modells besprochen und vereinbart hätten.

Frau Hanh schätzte, dass das Modellprodukt, wenn es in der Praxis angewendet wird, das Potenzial hat, breite Anwendung zu finden, Energie und Kosten zu sparen, die Effizienz der Abfallbewirtschaftung zu verbessern und den Recyclingprozess zu fördern. Das Projekt löst nicht nur aktuelle Umwelt- und Energieprobleme, sondern passt auch zum zukünftigen Trend der grünen Technologie und Automatisierungsentwicklung und trägt dazu bei, das Bewusstsein für den Umweltschutz zu schärfen.

Für die Erstellung des Produkts haben sich die beiden Studierenden außerhalb der Unterrichtszeit ausreichend Zeit genommen, sich ausgetauscht und direkt an der Berechnung, Bearbeitung und Montage des Modells beteiligt. „Wir danken unseren Familien und Lehrern für ihre ständige Unterstützung, denn einige der Materialien für das Projekt waren sehr teuer. Wir hatten nicht genug Geld, um sie zu kaufen, und mussten sie uns leihen, um das Produkt fertigzustellen“, erzählte Duc Anh.

Herr Huynh Ba Loc, stellvertretender Schulleiter der Le Quy Don High School for the Gifted, sagte, dass die Schule im Schuljahr 2024–2025 mit 12 Projekten am Wissenschafts- und Technologiewettbewerb der Provinz teilnehme. 100 % der Projekte haben Preise gewonnen, darunter 5 erste Preise. Dieses Ergebnis ist das Ergebnis einer frühzeitigen und sorgfältigen Vorbereitung durch die Schüler und Lehrer der Schule. Die wissenschaftlichen und technischen Produkte der Studierenden weisen alle einen hohen wissenschaftlichen Gehalt auf. In jedem Thema zeigen die Schüler deutlich ihre Leidenschaft und kreative Forschung im naturwissenschaftlichen Bereich, unterstützt von den Lehrern der Schule, die über Erfahrung auf diesem Gebiet verfügen.

Laut VNA

Quelle: 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