طلاب الصف الحادي عشر يبتكرون نموذجًا لفرز النفايات تلقائيًا باستخدام الطاقة الشمسية

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)، هو واحد من 10 مشاريع فازت بالجائزة الأولى في مسابقة العلوم والتكنولوجيا الإقليمية للعام الدراسي 2024-2025، تاركة العديد من العلامات في مجال حماية البيئة.

إنهما صديقان مقربان، يجمعهما شغف البحث العلمي. منذ نعومة أظفارهما، كان لدى كل منهما منتجات علمية (معدات تعليمية، وأنظمة تنقية المياه والزيوت المستعملة) عندما كانا في المرحلة الإعدادية. في المرحلة الثانوية، ورغبةً منهما في ابتكار منتج عملي للغاية، وحلٍّ فعال يُسهم في حماية البيئة، واصل الاثنان تطوير أفكارهما، وابتكرا نموذجًا لتصنيف النفايات باستخدام الطاقة الشمسية.

مبدأ تشغيل هذا النموذج بسيط للغاية، حيث تُوضع النفايات في نظام الطاقة الشمسية المزود بمستشعر كاميرا، ثم يُحدد النظام ويصنفها إلى ثلاثة أنواع: النفايات العضوية، والنفايات البلاستيكية، والنفايات المعدنية. ومن مميزات هذا النموذج أنه عندما يتعرف النظام على النفايات المعدنية، يُوضع تلقائيًا في منطقة التخزين، ويُضغط، ويُكبس إلى كتل صغيرة.

صرح آنه ثو بأن النموذج صُمم بالاعتماد على تكنولوجيا الطاقة المتجددة ونظام تصنيف حديث للنفايات. ويُطبّق هذا المجال بالاعتماد على المعرفة في الفيزياء والهندسة الكهربائية والأتمتة والطاقة المتجددة، بالإضافة إلى معرفة تقنية التعرف على الصور باستخدام الكاميرات من خلال تطبيق خارجي لتصنيف النفايات. تُساعد دائرة التحكم، المزودة بمجموعات برمجة وتطبيقات برمجة مناسبة، على التحكم في العمليات المعقدة بدقة ومرونة، ويمكن برمجتها وإعادة تشغيلها عند الحاجة.

أجد الفيزياء شيقة للغاية. يمكن تطبيق المعرفة المكتسبة من هذا المجال بفعالية في الحياة. 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 معارف الفيزياء لحساب مؤشرات الرفع والضغط للمكابس في نظام ناقل ضغط النفايات المعدنية. وصرح دوك آنه: "لقد استخدمنا الصيغة بدقة، مما أدى إلى شراء النوع المناسب من مكابس ضغط النفايات، مما ساهم في توفير التكاليف في عملية حل مشكلة ضغط النفايات، وزيادة مساحة استقبال النفايات داخل منطقة التخزين".

في البداية، استخدم الطالبان مستشعرًا بصريًا فقط لتحديد النفايات وتصنيفها. ثم، وبفضل ملاحظات المعلمين والخبراء، حسّنا النموذج، واستغرق الأمر حوالي عام. كان يوم اختبار النموذج هو الأكثر إثارة في العملية برمتها. قبل أسبوع من مسابقة المدرسة، لم يتمكن نظام المستشعر البصري للنموذج من تحديد سوى المواد المعدنية، باستثناء المعدن الأسود. بعد ذلك مباشرةً، انتقل آنه ثو ودوك آنه إلى جهاز كاميرا ذكي، حيث تعرّف النظام على المعدن الأسود وصنفه، ولكن كان عليه أن يكون دقيقًا وفقًا للصورة المثبتة مسبقًا. وهذا أيضًا ما يرغب الطالبان في تحسينه للمنتج، إذا أرادا تطوير النموذج إلى منتج تجاري.

كلما تطورت الفكرة الأولية، زادت صعوبتها، مما أصاب الطلاب بالتعب والرغبة في الاستسلام أحيانًا، ولكن بفضل تصميمهم ودعم وتشجيع المعلمين، واصل الطالبان العمل بثقة. قالت المعلمة لي ثي نغوك هانه، مدربة المشروع، إن دوك آنه وآنه ثو تعاونا جيدًا، وقسما العمل حسب نقاط قوتهما، وناقشا خطة التنفيذ واتفقا عليها منذ البداية حتى اكتمال النموذج.

أشارت السيدة هانه إلى أنه في حال تطبيق هذا المنتج النموذجي عمليًا، فسيكون له القدرة على الانتشار على نطاق واسع، وتوفير الطاقة والتكاليف، وتحسين كفاءة إدارة النفايات، وتعزيز عملية إعادة التدوير. ولا يقتصر هذا المشروع على حل المشكلات البيئية ومشاكل الطاقة الحالية فحسب، بل يتماشى أيضًا مع التوجه نحو تطوير التكنولوجيا الخضراء والأتمتة مستقبلًا، مما يُسهم في رفع مستوى الوعي بحماية البيئة.

لإنتاج المنتج، خصّص الطالبان وقتًا مناسبًا خارج أوقات الحصص الدراسية، وناقشا النموذج وشاركا مباشرةً في حسابه ومعالجته وتجميعه. قال دوك آنه: "نشكر عائلاتنا ومعلمينا على دعمهم الدائم لنا، فبعض مواد المشروع كانت باهظة الثمن، ولم يكن لدينا المال الكافي لشرائها، فاضطررنا لاستعارتها لإكمال المنتج".

صرح السيد هوينه با لوك، نائب المدير المسؤول عن مدرسة لي كوي دون الثانوية للموهوبين، بأنه في العام الدراسي 2024-2025، شاركت المدرسة في مسابقة العلوم والتكنولوجيا الإقليمية بـ 12 مشروعًا. وقد فازت جميع المشاريع بجوائز، بما في ذلك 5 جوائز أولى. وتعود هذه النتيجة إلى الإعداد المبكر والدقيق لطلاب ومعلمي المدرسة. أما منتجات الطلاب العلمية والتكنولوجية، فجميعها ذات محتوى علمي رفيع. وفي كل موضوع، يُظهر الطلاب بوضوح شغفهم وبحثهم الإبداعي 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