Giải pháp tái sử dụng nguồn năng lượng dư thừa làm đèn tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường - Lê Hoàng Ân

UBND TỈNH VĨNH LONG HỘI THI SÁNG TẠO KỸ THUẬT TRẦN ĐẠI NGHĨA LẦN THỨ VII, NĂM 2018-2019 -----š›&š›----- GIẢI PHÁP TÁI SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG DƯ THỪA LÀM ĐÈN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG, GÓP PHẦN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Lĩnh vực: Năng lượng Tác giả: Lê Hoàng Ân Cơ quan: Sở Giáo dục và Đào tạo Vĩnh Long Địa chỉ: số 24 đường 3/2, F1, Tp Vĩnh Long Vĩnh Long, 29/4/2019 UBND TỈNH VĨNH LONG HỘI THI SÁNG TẠO KỸ THUẬT TRẦN ĐẠI NGHĨA LẦN THỨ VII, NĂM 2018-2019 -----š›&š›----- GIẢI PHÁP TÁI SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG DƯ THỪA LÀM ĐÈN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG, GÓP PHẦN BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Lĩnh vực: Năng lượng Xác nhận của cơ quan Tác giả Lê Hoàng Ân Vĩnh Long, 29/4/2019 MỤC LỤC MỤC LỤC ....................................................................................................... ............ 1 PHIẾU ĐĂNG KÝ DỰ THI........................................................................ 2 BẢN TÓM TẮT GIẢI PHÁP DỰ THI......................................................... 4 BẢN TOÀN VĂN GIẢI PHÁP DỰ THI...................................................... 8 1. Tên giải pháp.................................................................................................... 8 2. Các giải pháp kỹ thuật đã có............................................................................ 8 3. Bản chất kỹ thuật của giải pháp dự thi............................................................ 9 3.1. Nguyên lý các vấn đề kỹ thuật được đặt ra............................................. 10 3.1.1. Kiến thức mạch điện một chiều...................................................... 11 3.1.2. Các thông số linh kiện..................................................................... 11 3.1.3. Sơ đồ mạch tổng quát...................................................................... 11 3.1.4. Tính điện trở cho led ...................................................................... 12 3.2. Mô tả chi tiết............................................................................................ 13 3.2.1. Quy trình (phương pháp)................................................................ 13 3.2.2. Cơ cấu............................................................................................. 17 3.2.3. Về chất liệu..................................................................................... 18 3.2.4. Tuyền truyền ý thức bảo vệ môi trường......................................... 19 4. Hiệu quả đạt được của giải pháp..................................................................... 23 4.1. Các địa điểm đã triển khai thực nghiệm............................................ 23 4.2. Hiệu quả về mặt kinh tế..................................................................... 23 4.3. Hiệu quả về mặt kỹ thuật................................................................... 24 4.4. Hiệu quả về mặt xã hội...................................................................... 24 5. Kết luận............................................................................................................. 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 26 PHỤ LỤC 1.......................................................................................................... 27 PHỤ LỤC 2.......................................................................................................... 28 PHỤ LỤC 3.......................................................................................................... 29 BẢN TÓM TẮT GIẢI PHÁP DỰ THI Tên giải pháp dự thi: “Tái sử dụng nguồn năng lượng dư thừa làm đèn tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường”. Mô tả giải pháp kỹ thuật đã biết Theo tìm hiểu của tác giả, trong nước chưa có cá nhân, nhóm tác giả nào công bố đề tài về việc tái sử dụng cục (cốc) sạc điện thoại cũ hay pin laptop cũ cho việc chế tạo đèn. Diễn đàn mạng cũng có nhiều web hướng dẫn chế tạo đèn siêu sáng từ pin laptop cũ, tuy nhiên các web này cũng chỉ dừng lại ở năm vấn đề: - Sử dụng cell pin laptop mắc (nối tiếp 3 pin x 4 dãy song song) x 2 tương đương nguồn 12V, hạn chế là cần một mạch sạc 3S cho 12V với kích thước gấp 4 mạch sạc 1S hay sạc ngoài đều gây khó khăn cho việc thiết kế không gian đèn. - Sử dụng bóng đèn đã thành phẩm (12V, 20W): các loại này đều có bán trên thị trường nhưng đắt tiền hơn cá nhân tự thiết kế, đặc biệt là không phát huy niềm đam mê và khả năng sáng tạo của người làm. (nguồn : https://www.youtube.com/watch?v=uXnaH8OohRQ&t=27s hay https://www.youtube.com/watch?v=dsQf6VasCKg) - Sử dụng pin cũ làm sạc dự phòng: chưa đáp ứng được vấn đề tác giả đưa ra. (Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=eRcv3KETLiA , Hay https://www.youtube.com/watch?v=4OHbshlxunA ...) - Chế đèn pin siêu sáng từ pin laptop cũ trên đèn đã hỏng: cũng hạn chế khả năng sáng tạo của người làm. (Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=xjrzSUK0otI... ) - Tái sử dụng cục (cốc) sạc điện thoại cũ: chưa có tác giả, bài viết nào đề cập đến việc tái sử dụng cục sạc. Tính mới, tính sáng tạo - Tái sử dụng các nguồn chuyển đổi điện, nguồn năng lượng dư thừa: cục sạc điện thoại cũ, cell pin laptop hoặc sạc dự phòng, pin điện thoại. - Sử dụng đèn led tiết kiện năng lượng: các led từ type 1,2m đã hỏng. - Tận dụng các vật dụng phế thải: ống nhựa, chai thủy tinh, ly nhựa, muỗng nhựa. - Phát huy khả năng sáng tạo: thiết kế kiểu dáng. - Góp phần bảo vệ môi trường: tái sử dụng rác thải nhựa khó phân hủy, rác thải điện tử có nhiều kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường nước và đất. - Giáo dục học sinh có ý thức bảo vệ môi trường: học sinh biết tái sử dụng các vật dụng dư, cũ làm các vật dụng yêu thích; biết thu gom rác thải nguy hiểm để xử lý đúng quy định. - Khắc phục được hạn chế của các giải pháp đã biết: · Sử dụng nguồn mắc song song có điện áp 3,7 V; dùng mạch sạc nhỏ gọn để thiết kế trong không gian khá hẹp, khi đó có thể sạc từ cục sạc dành cho các thiết bị smart phone có hệ điều hành android. · Tự thiết kế kiểu dáng đèn theo ý tưởng sáng tạo cá nhân từ led 5mm và các bóng led của type 1,2m đã hỏng nguồn cấp. · Sử dụng cục sạc điện thoại trong thiết kế đèn. · Truyền cảm hứng cho học sinh, giúp các em trải nghiệm để gắn kết giữa lý thuyết và thực tiễn, trong đó lồng ghép vào việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường sống; góp phần đổi mới phương pháp trong việc dạy và học trong giai đoạn hiện nay. Khả năng áp dụng Tác giả có một buổi tập huấn cho các em học sinh lớp 9 trường THCS Nguyễn Trường Tộ phường 2 TP Vĩnh Long để các em được trải nghiệm sáng tạo. Các em tự thiết kế kiểu dáng đèn từ các vật dụng rác thải: ly nước nhựa, que kem, muỗng nhựa, ống hút nhựa.Tác giả chỉ dừng lại ở mức độ các em kết hợp cục sạc cũ với bóng led để tạo sản phẩm theo ý thích. Kết quả, các em đã tự làm một đèn trang trí sử dụng cục sạc điện thoại cũ, đèn led với kiểu dáng yêu thích của từng nhóm. Trong thời gian tới (sau khi hoàn thành Hội thi sáng tạo Trần Đại Nghĩa) tác giả sẽ nhân rộng cho học sinh yêu thích tái chế ở các huyện, thị và ở cấp THPT. Với cấp THPT tác giả sẽ hướng dẫn các em học sinh tái sử dụng pin laptop, pin điện thoại cũ để thiết kế đèn. Hiệu quả đạt được a. Kinh tế Qua thời gian gần 5 năm kể từ lúc hình thành ý tưởng, tác giả bắt đầu từ việc thiết kế các đèn đơn giản là sử dụng cục sạc điện thoại với led 5mm, hiện tại chuyển sang giai đoạn thiết kế theo hướng sáng tạo, kiểu dáng độc và lạ, dùng cell pin laptop hoặc pin điện thoại kết hợp với led 5mm hoặc nhân của các type led 1,2m. Khi thiết kế, dựa vào những vật liệu phế thải từ đó mới tạo hình cho sản phẩm. Hiện nay đã làm trên 20 sản phẩm, tất cả các sản phẩm đều: Tận dụng nguồn năng lượng dư thừa và phần lớn các vật dụng phế thải. Sản phẩm dự thi có giá thành rẻ hơn đèn sạc led Comet CRL3103S, dù cả hai đều có cùng một số chức năng, kiểu dáng tương tự; riêng các sản phẩm khác có thể không có bán trên thị trường. Chiết tính giá thành của sản phẩm dự thi (không tính đến công thực hiện): 9 thanh led (mỗi thanh 4 chip led) được cắt từ type 1,2m đã hỏng nguồn cấp. Chân đèn: cổ xoay ăng ten đã hỏng. Chụp đèn: ống mực máy in siêu tốc. Đế gắn các thanh led: ống nhựa f34 (8cm) dư thừa. 2 cell pin laptop cũ tổng dung lượng 4.800mAh. 1 mạch sạc 1S android: 15.000 đ. 1 công tắc: 6.000 đ. 1 chiết áp 10K: 5.000 đ Tổng kinh phí: 26.000 đ Đèn sạc led Comet CRL3103S có giá 179.000đ có chức năng tương tự nhưng có thêm sạc bằng năng lượng mặt trời (nguồn lazada). b. Kỹ thuật Đơn giản, dễ thiết kế. Ứng dụng mạch điện một chiều để mắc mạch điện cho đèn. Tiết kiệm được năng lượng. Tự do sáng tạo kiểu dáng. Đã tập huấn kỹ thuật cho học sinh trường THCS Nguyễn Trường Tộ. Thông số kỹ thuật: TT Thông số Sản phẩm của tác giả Comet CRL3103S 1 Công suất tiêu thụ tối đa 9 x 4 x 0,2 W = 7,2W 20 x 0,5= 10W 2 Dung lượng pin 4.800 mAh 1.600 mAh 3 Thời gian sạc đầy 2,5h 12-15h 4 Thời gian sử dụng 2.5h – 25h 1-25h c. Xã hội Giáo dục ý thức sử dụng tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường sống, môi trường học tập cho học sinh: học sinh biết tính nguy hại của rác thải nhựa và rác thải điện tử; biết cách tái chế để sử dụng, biết thu gom để tiêu hủy đúng quy định. Truyền cảm hứng sáng tạo, đam mê nghiên cứu khoa học cho học sinh: học sinh tự làm được các sản phẩm theo ý thích, các em tiếp tục truyền cảm hứng cho bạn để cùng nhau làm các sản phẩm mang tính sáng tạo và độc đáo hơn. Góp phần đổi mới phương pháp trong dạy học: tạo sự yêu thích môn học, góp phần nâng cao chất lượng bộ môn và chất lượng chung của nhà trường. Gắn kết giữa lý thuyết với thực tiễn: học sinh vận dụng kiến thức môn vật lý vào để tạo ra sản phẩm, giúp học sinh hiểu rõ về bản chất vật lý của vấn đề, có sự khác biệt giữa lý thuyết với thực tiễn Tác giả Lê Hoàng Ân BẢN TOÀN VĂN GIẢI PHÁP DỰ THI 1. Tên giải pháp “Tái sử dụng nguồn năng lượng dư thừa làm đèn tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường”. Lĩnh vực: năng lượng. 2. Các giải pháp kỹ thuật đã có Theo tìm hiểu của tác giả, trong nước chưa có cá nhân, nhóm tác giả nào công bố giải pháp về việc tái sử dụng cục (cốc) sạc điện thoại cũ cho việc chế tạo đèn. Các diễn đàn mạng cũng có nhiều web hướng dẫn chế tạo đèn siêu sáng từ cell pin laptop cũ, tuy nhiên các web này cũng chỉ dừng lại ở các vấn đề: - Sử dụng cell pin laptop mắc (nối tiếp 3 pin x 4 dãy song song) x 2 tương đương nguồn 12V, hạn chế là cần một mạch sạc 3S cho 12V với kích thước gấp 4 mạch sạc 1S hay sạc ngoài đều gây khó khăn cho việc thiết kế không gian đèn. - Sử dụng bóng đèn đã thành phẩm (12V, 20W): các loại này đều có bán trên thị trường nhưng đắt tiền hơn cá nhân tự thiết kế, đặc biệt là không phát huy niềm đam mê và khả năng sáng tạo của người làm. (nguồn : https://www.youtube.com/watch?v=uXnaH8OohRQ&t=27s, hay https://www.youtube.com/watch?v=dsQf6VasCKg ) - Sử dụng pin cũ làm sạc dự phòng: chưa đáp ứng được vấn đề tác giả đưa ra. (Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=eRcv3KETLiA hay https://www.youtube.com/watch?v=4OHbshlxunA ...) - Chế đèn pin siêu sáng từ pin laptop cũ trên đèn đã hỏng: hạn chế khả năng sáng tạo của người làm. (Nguồn: https://www.youtube.com/watch?v=xjrzSUK0otI ) Như vậy, các giải pháp mà các web đưa ra đều chưa sử dụng, hay tái chế một cách tối đa các vật dụng dư thừa, phế thải, đặc biệt là chưa phát huy được khả năng sáng tạo của người làm, đây là vấn đề mà tác giả quan tâm đầu tiên là việc tái sử dụng các vật phế thải và tính sáng tạo trong việc thiết kế đèn. Vấn đề thứ hai là việc sử dụng các nguồn năng lượng dư thừa như thế nào tiết kiệm nhất. Các nguồn năng lượng này không chỉ là các cell pin mà cả pin điện thoại hay nguồn chuyển đổi năng lượng như cục sạc điện thoại cũng sử dụng được và chúng phải được kết hợp với các thiết bị tiêu thụ năng lượng. Trong thiết kế đèn thì việc kết hợp các nguồn năng lượng dư thừa với đèn led sẽ mang lại hiệu quả nhất. Đồng thời khi sử dụng chúng, ta vừa tiết kiệm năng lượng, vừa hạn chế được rác thải nguy hại cho môi trường. Vấn đề thứ ba là các web trên chủ yếu hướng dẫn thực hiện giải pháp kỹ thuật, chưa đề cặp đến vấn đề hạn chế, hay cách xử lý rác thải khó phân hủy, rác thải nguy hại đến môi trường. Đây là một vấn đề có thể xem là cấp bách hiện nay khi tất cả mọi người, mọi quốc gia đều chung tay bảo vệ môi trường sống, làm cho nó càng ngày càng trở nên trong lành, sạch sẽ hơn và cũng là yếu tố mà tác giả quan tâm nhiều nhất. Tác giả muốn hướng đến đối tượng là các em học sinh, vì chính các em là người phải hành động, phải cứu lấy môi trường sống cho tương lai. Chúng ta cần tuyên truyền, giáo dục cho các em ý thức được các tác hại khi môi trường bị ô nhiễm để các em có hành động một cách thiết thực nhất. 3. Bản chất kỹ thuật của giải pháp dự thi Theo nhận định của Trung tâm Phát triển và Hội nhập Việt Nam (CDI), trung bình mỗi năm, một người Việt thải ra môi trường 1kg rác thải điện tử. Như vậy với dân số 90 triệu người thì tổng lượng rác thải điện tử lên tới 90.000 tấn/năm. Việc này đang tiềm ẩn nguy cơ gây ra những tác hại với môi trường.Thông thường người dân có thói quen bán các loại máy tính cũ, tivi hay các đồ điện tử gia đình không còn sử dụng cho người thu gom đồ đồng nát. Nhiều người dân cũng có biết sơ về tác hại của rác thải điện tử. Tuy nhiên vì không có thời gian thu gom, tích trữ để mang tới nơi tiêu hủy, nên với các đồ điện tử đã hỏng hóc, không thể sử dụng, chỉ mang bỏ vào thùng rác để xe chở rác tới thu gom vào cuối ngày. Chính những cách hiểu và cách làm trên của một bộ phận người dân đã khiến cho rác thải điện tử trở nên nguy hại với môi trường sống hơn bao giờ hết. Theo các nhà khoa học, hóa chất độc hại như chì, thủy ngân, đồng, niken, bari hay arsen là nguyên liệu cần thiết để chế tạo thiết bị điện tử nhưng chính nó lại ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của người lao động, cộng đồng và môi trường. Nhiều hóa chất và kim loại trong số này được biết đến như nguyên nhân của những căn bệnh nghiêm trọng như ung thư, suy giảm nhận thức hay khiến các cơ quan nội tạng bị hủy hoại. Các vấn đề này đã được nhiều quốc gia trên thế giới như Mỹ, Scotland, Hàn Quốc cảnh báo. Trước nguy cơ ô nhiễm từ các loại rác thải điện tử, một số tổ chức, doanh nghiệp đã triển khai thu gom chúng. Dự án được khởi xướng bởi các nhà sản xuất thiết bị điện - điện tử nhằm thu hồi miễn phí các thiết bị đã qua sử dụng hoặc bị hỏng để bảo đảm việc tái chế an toàn và thân thiện với môi trường, hướng đến giảm thiểu rác thải điện tử, tăng cường tái chế và kiểm soát tác động đến môi trường, sức khỏe và an toàn cho sản phẩm vào cuối vòng đời sử dụng. Tại thời điểm này, các sản phẩm được thu gom miễn phí bao gồm các loại thiết bị: Máy tính, màn hình, CPU; máy in, máy fax, máy quét; điện thoại di động và máy tính bảng; máy photocopy; các loại pin; các linh kiện khác liên quan đến công nghệ thông tin như bàn phím, chuột, cáp, sạc...Tuy nhiên các dự án trên chỉ mới triển khai tại các thành phố lớn như Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh. Theo tác giả tìm hiểu, ở Vĩnh Long công tác này chưa được triển khai, chính vì vậy hoạt động tuyên truyền, giáo dục về việc thu gom, tái chế, phân loại rác thải và nâng cao nhận thức của người dân về mối nguy hại của rác thải điện tử, đồng thời phát đi thông điệp bảo vệ môi trường rộng rãi trong cộng đồng xã hội là vấn đề cấp bách hiện nay. Để góp phần trong việc bảo vệ môi trường, sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm, tác giả đã có ý tưởng tái sử dụng các nguồn năng lượng dư thừa và rác thải để chế tạo các sản phẩm phục vụ đời sống con người mà chủ yếu là chế tạo các loại đèn led. Sự kết hợp này vừa mang lại lợi ích về kinh tế, vừa phát huy được khả năng sáng tạo trong việc thiết kế đèn, vừa góp phần bảo vệ môi trường đồng thời có thể triển khai mở rộng cho học sinh bậc trung học. Khi triển khai cho học sinh chúng ta đạt được hai mục đích: giúp các em biết vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, truyền cảm hứng, đam mê nghiên cứu khoa học cho các em đồng thời các em vừa là đối tượng, vừa là tuyên truyền viên tích cực trong việc xử lý rác thải nguy hại đúng cách để bảo vệ môi trường. 3.1. Nguyên lý các vấn đề kỹ thuật được đặt ra Giải pháp mà tác giả đề ra không phải là giải pháp khó thực hiện, nền tảng lý thuyết chủ yếu là dựa trên phân môn điện một chiều trong môn Vật lý ở chương trình phổ thông và hiểu cơ bản về thông số của nguồn điện và led. Tất cả các cá nhân, các em học sinh đều có thể thực hiện được khi nắm vững kiến thức này. R1 R2 Rn 3.1.1. Kiến thức mạch điện một chiều + Mạch mắc nối tiếp - Rtđ = R1 + R2 + ... + Rn - I = I1 = I2 = ... = In R1 Rn R2 - U= U1 + U2 + ... + Un + Mạch mắc song song - - I = I1 + I2 + ... + In - U= U1 = U2 =... = Un 3.1.2. Các thông số linh kiện +Nguồn điện, biến điện Cục sạc điện thoại - Ngõ vào: 100V-220V, 0,3A-0,5A. - Ngõ ra: 5,0V, 0,5-1,0A. Cell pin (laptop, sạc dự phòng), pin điện thoại. - Dung lượng có nhiều loại: 1200mAh,1800mAh, 2400mAh, 3000mAh... - Điện áp: 3,7V, 4,2V, 6,0V... - Đặc điểm: sạc được nhiều lần. + Led: 5mm, các led từ bóng type 1,2m. - Đỏ, vàng: 2,0 – 2,5V. - Các loại xanh: 2,5 – 3,0V. - Trắng: 3,0-3,5V. - Cường độ dòng điện: » 10mA - Công suất: » 0,2W. 3.1.3. Sơ đồ mạch tổng quát Hình 1: Sơ đồ mạch tổng quát 3.1.4. Tính điện trở cho led Trong thực tế khi làm đèn led ta luôn gặp phải các nguồn có điện áp cao hơn điện áp định mức của bóng led vì vậy trước khi thiết kế đèn ta cần tính điện trở nối với bóng led để đèn hoạt động bình thường và tuổi thọ của đèn được bền lâu. Nếu thiết kế đèn led có nhiều bóng lẻ mắc song song thì ta tính trở hạn dòng cho mạch led theo công thức Ví dụ: Led trắng hoạt động ở mức 3,0 v đến 3,5V, dòng điện định mức khoảng 10 mA. Nếu sử dụng led trắng mắc vào nguồn 5V thì điện trở hạn dòng cho led có giá trị: Như vậy để led hoạt động bình thường ta chọn giá trị điện trở trong dải 150Ω - 200Ω đều được . Nếu có nhiều dải led, mỗi dải có n led nối tiếp nhau thì con trở cho mạch được tính: Kinh nghiệm bản thân trong việc làm đèn led, do các điện trở nhỏ (hàng chục hoặc hàng trăm ôm) không có bán ở thị trường Vĩnh Long nên tác giả có sử dụng điốt để thay thế điện trở. Các điốt có độ giảm thế khoảng 0,7V vì vậy khi mắc bóng led vào nguồn adaptor 5V thì mắc 2 điốt nối tiếp nhau khi đó điện áp của led chỉ còn 3,6V nó có thể hoạt động bình thường. Tuy nhiên việc mắc như vậy chỉ phù hợp với các adaptor có dòng nhỏ vì điốt không có tính hạn dòng như điện trở. Một giải pháp cho việc thiếu điện trở hạn dòng phù hợp là sử dụng chiết áp điện tử, các chiết áp điện tử có điện trở khoảng từ 5K trở lên. Khi mắc chúng vào mạch có thể làm thay đổi độ sáng của đèn led. Sản phẩm của tác giả đã sử dụng chiết áp 10K (3.000đ/1con) để làm trở hạn dòng. Đây là hai giải pháp mà tác giả chưa thấy web nào khác đề cập đến trong quá trình thiết kế mạch đèn. Tác giả muốn giới thiệu tính mới ở việc sử dụng tính năng của điốt và chiết áp thay thế cho điện trở hạn dòng trong việc thiết kế mạch đèn led dùng để thắp sáng. 3.2. Mô tả chi tiết Để làm đèn led tiết kiệm năng lượng, tận dụng tối đa các rác thải cần thực hiện theo quy trình sau: 3.2.1. Quy trình (phương pháp) a. Thiết kế mạch Dựa vào mục đích sử dụng mà ta có thể thiết kế mạch điện cho phù hợp, tuy nhiên các thành phần chính trong mạch gồm: nguồn năng lượng, bộ phận chuyển tiếp năng lượng, nguồn sáng. Các bộ phận này phải được thiết kế, sắp xếp sao cho khoa học, thẩm mỹ, đặc biệt là dễ dàng tháo lắp khi cần Hình 2: Sơ đồ mạch đèn sửa chữa. Với mục đích thiết kế sản phẩm dự thi là vừa làm đèn ngủ, vừa làm đèn thắp sáng nên trong mạch tổng quát có mắc thêm chiết áp để thay đổi dòng trên hệ thống bóng led. b. Thiết kế kiểu dáng, chọn nguyên vật liệu Khi thiết kế một đèn, tác giả thường tìm ý tưởng sao cho càng độc đáo càng tốt và phải tận dụng tối đa các vật phế thải dư thừa xung quanh. Dựa vào kiểu dáng các vật có sẵn hay thiết kế kiểu dáng ưa thích. Các vật liệu để làm đèn rất đa dạng có thể từ nhựa, ống nước, chai thủy tinh, hay tận dụng các tấm alu nhỏ được thải ra từ các công trình. Việc làm này đã giúp hạn chế được rác thải nguy hại ra môi trường đồng thời phát huy tính sáng tạo của người thiết kế. Đối với sản phẩm dự thi, tác giả muốn làm một đèn led kiểu dáng như đèn măng sông. Như vậy, đèn phải có hệ bóng led hình trụ, có chụp đèn bao bọc xung quanh, và phải chọn được chân đèn phù hợp dáng như các chân đèn ngày xưa. Từ ý tưởng thiết kế ta phải chọn nguyên vật liệu phù hợp: - Nguồn năng lượng: tận dụng 2 cell pin trong cục sạc dự phòng 4.800mAh đã hỏng mạch sạc. - Hệ bóng led: tận dụng các led trong ống type 1,2m đã hỏng nguồn cấp. - Đế gắn bóng led: ống nhựa f34. - Chân đèn: cổ ăng ten xoay cũ. - Chụp đèn: sử dụng ống chứa mực in siêu tốc đã hết mực. - Nắp chụp đèn: nắp ống mực in. - Các linh kiện: công tắc, chiết áp 10K, mạch sạc android. c. Thực hiện Gồm 3 công đoạn chính + Làm hệ bóng led: tùy theo kiểu dáng ta có thể chọn loại led 5mm hay chip led dán sẵn trên mạch. Nếu thiết kế led trên mặt phẳng ta có thể sử dụng led 5mm, nếu sử dụng trên các vật hình trụ, bề mặt các vật có dạng hình khối thì ta có thể tận dụng các led thanh từ type của đèn 1,2m. Việc tái chế này vừa kinh tế, vừa hạn chế rác thải nguy hại. Đây là loại led mà tác giả thích dùng vì độ sáng cao hơn led 5mm và có thể sử dụng trên nhiều loại bề mặt. - Để đèn có tính thẩm mỹ cao, ta dựa vào độ cao của chân đèn (cổ ăng ten) để chọn chiều dài của hệ bóng led (đế gắn led) cho phù hợp. Tác giả chọn chiều dài một đoạn 4 led, khoảng 8cm, hàn chân lại tạo thành 4 led song song sử dụng cho điện áp khoảng 3,5V. Lấy thanh led của type 1,2m cắt thành 9 đoạn giống nhau. Các đoạn led được cắt từ type led 1,2m Đoạn ống nước f34 Các đoạn led được thiết kế lại và hàn thành các led song song nhau. Hình 3: Hệ bóng led - Đế gắn các đoạn led: chọn ống nước f34 (do phần ống nhỏ của cổ ăng ten vừa với ống f 34) dài 9cm; cắt 2 vòng f 34 dài khoảng 0,7cm gắn vào 2 đầu và cắt 9 khe quanh ống với độ sâu khoảng 2mm để gắn các đoạn led. Hàn các đoạn led với nhau tạo thành 36 led song song nhau. Bên trong đế gắn một vòng cung từ ống nước để làm bộ phận bắt đinh ốc, gắn nắp chụp đèn. + Làm chân đèn: đây là bộ phận lưu trữ năng lượng để cung cấp cho hệ bóng led. Ta chọn các vật làm chân đèn sao cho không gian của nó có thể chứa được nguồn năng lượng, mạch sạc, công tắc hay thiết bị điều chỉnh dòng (chiết áp). Tác giả hay dùng các đoạn ống nước dư thừa có f90 hoặc f114, các đoạn ống này có nhiều trong gia đình do có lắp các ống nước tưới cây tự động, hoặc các loại hộp mức dạng oval, hình tròn, lục giác đều có thể làm chân đèn. Đối với sản phẩm dự thi, tác giả chọn chân đèn là cổ xoay của ăng ten cũ. - Khâu đầu tiên để làm chân đèn là định vị các vị trí của các linh kiện: mạch sạc, công tắc, chiết áp, sau đó khoan các lỗ bên hông của cổ ăng ten, rồi gắn các linh kiện như hình. Chiết áp Cổng sạc android Công tắc 2 cell pin được mắc song song nhau Hình 4: Chân đèn đã gắn cell pin, gắn các linh kiện. - Tiếp theo ta sử dụng 2 cell pin đã hàn thành hệ nguồn song song, hàn 2 cực tương ứng của nguồn vào 2 điểm B- và B+ trên mạch sạc. Hàn các dây điện từ hai cực out của mạch sạc vào công tắc, chiết áp, hệ bóng led như sơ đồ mạch đã thiết kế ở trên. Ngõ vào 5V Hàn với 2 cực của nguồn sáng Hàn với 2 cực của pin Hình 5: Mạch sạc android + Làm chụp đèn: đây là thiết bị bao quanh hệ bóng led sao cho vừa bảo vệ hệ bóng led vừa cho ánh sáng truyền qua. Các vật liệu đáp ứng yêu cầu này có thể sử dụng ống tán quang trong các ống type 1,2m, hay các nắp chụp của các bóng led tròn đã hỏng, hay bất kỳ ống nhựa nào có thể cho ánh sáng truyền qua. Để làm chụp đèn cho sản phẩm, tác giả cắt phần cuối ống mực máy in 10cm, do phần này có khung tròn nên có thể gắn liên kết với chân đèn. Phần còn lại lấy nắp của ống mực in để làm nắp chụp đèn. Để thẩm mỹ hơn tác giả làm thêm vành nắp chụp từ alu và tay cầm từ móc quần áo bằng nhôm đã gãy. Hình 6: Nắp và chụp đèn. Sau khi sơn chân đèn, nắp đáy lắp ráp ba bộ phận chính lại thành sản phẩm hoàn chỉnh. Hình 7: Sản phẩm hoàn chỉnh Sản phẩm hoàn thành đã đạt được 3 mục tiêu cũng chính là 3 tính mới hơn so với các giải pháp đã có: - Tất cả các vật dụng để chế tạo đèn đã được tận dụng một cách tối đa các vật dư thừa, phế thải, đặc biệt là phát huy được khả năng sáng tạo của người làm trong việc sáng tạo kiểu dáng. Đồng thời tận dụng được các vật phế thải sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao. Sản phẩm tạo ra có giá thành rẻ rất nhiều so với các sản phẩm có chức năng tương tự trên thị trường. - Tái sử dụng được nguồn năng lượng dư thừa: các cell pin từ cục sạc dự phòng đã hỏng mạch sạc. Chúng được kết hợp với các led tiêu thụ ít năng lượng, điều này đạt được mục tiêu kép vừa tận dụng nguồn năng lượng thừa vừa tiết kiệm năng lượng. Đây chính là hiệu quả của việc tái sử dụng nguồn năng lượng dư thừa. - Việc tái sử dụng các nguồn năng lượng dư thừa, các vật dụng bằng nhựa khó phân hủy đã góp phần giải quyết vấn đề hạn chế rác thải khó phân hủy, rác thải nguy hại (rác thải điện từ) cho môi trường. Để thực hiện hiệu quả vấn đề này thì khâu tuyên truyền là vấn đề quan trọng nhất. Tác giả đã tổ chức được buổi tập huấn cho nhóm học sinh trường THCS Nguyễn Trường Tộ phường 2, Tp Vĩnh Long việc tái sử dụng cục sạc điện thoại để làm đèn led. Tác giả đã lồng ghép giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho các em học sinh khi tận dụng được rác thải nhựa, rác thải điện tử. Qua đó các em học sinh biết được cách phân loại, xử lý rác thải nguy hại đúng quy định. 3.2.2. Cơ cấu Về cơ cấu của giải pháp dự thi, đèn gồm hệ thống các khối: Mạch sạc Nguồn điện Điều khiển dòng (Chiết áp) Nguồn sáng + Mạch sạc: nhỏ gọn dùng IC TP4056 hỗ trợ sạc và tự ngắt khi đầy (có LED đỏ sáng), dòng tối ra khi sạc lên đến 1A, cấp nguồn từ dây cáp sạc điện thoại tiện dụng. Đồng thời mạch có chức năng bảo vệ quá dòng để bảo vệ pin. Mạch sạc đã được tích hợp sẵn có bán trên thị trường, giá khoảng 15.000 đ. + Nguồn: sử dụng các cell pin 18650 có nhiều loại dung lượng từ hàng trăm đến hàng ngàn mAh. Các cell pin này được lấy từ các cell pin trong sạc dự phòng có dung lượng khoảng 2400 mAh/mỗi cell. Khi ghép 2 pin tạo thành bộ nguồn có dung lượng cao sẽ giúp cho đèn hoạt động lâu hơn. + Chiết áp: Chiết áp đơn thực chất là một điện trở có núm xoay kết nối vào thanh quét để tạo ra hai phần có giá trị điện trở thay đổi theo vị trí thanh quét. Khi điện trở thay đổi sẽ thay đổi dòng và điện áp ở hai đầu chiết áp cũng như điện áp ở hai đầu đèn led. Khi đó độ sáng của đèn sẽ thay đổi tùy theo tính năng mà người dùng muốn sử dụng. + Đèn led: tác giả tận dụng các chip led từ thanh led của type 1,2m. Các chip led này được dán vào mạch từng nhóm 2 led song song nhau. Sau khi cắt và hàn các chân của nhân lại tạo thành hệ các led song song nhau với điện áp khoảng 3,5V. Hệ thống đèn led này sẽ có độ sáng tùy thuộc vào điện áp từ sự thay đổi chiết áp. Hoàn thành sản phẩm trên, tác giả đã tận dụng được nguồn năng lượng dưa thừa từ cục sạc dự phòng đã hỏng mạch sạc. Nếu như không tận dụng được mà vứt ra môi trường thì nó trở thành rác thải nguy hại cho môi trường và hủy bỏ nguồn năng lượng mà ta có thể tái sử dụng được. Điểm mới thứ hai chính là việc thiết kế lại mạch led trên thanh led 1,2m để thích hợp với điện áp khoảng 3,5V, phù hợp với các nguồn là cell pin 18650, điều này tiện lợi trong việc thiết kế không gian chân đèn và tiện lợi trong việc sạc đèn vì hiện nay cục sạc điện thoại dành cho hệ điều hành android rất phổ biến. Việc tận dụng này đã đáp ứng về mặt kinh tế, đó là tiết kiệm được chi phí mua cell pin và led, vì hiện nay các led có thể lấy từ các type 1,2m (rất nhiều) đã hỏng mạch nguồn, các cell pin trong cục sạc dự phòng hay pin laptop, đồng thời cũng góp phần vào việc hạn chế ô nhiễm môi trường. 3.2.3. Về chất liệu Trong quá trình thực hiện giải pháp, tác giả tìm ra tính ứng dụng mới của các ống nước PVC và alu. Ống nước vừa đủ cứng và nhẹ có thể tạo hình các dạng chân đèn và do có nhiều loại kích thước khác nhau nên thuận tiện cho việc thiết kế. Khi cần thiết ta có thể tạo hình bằng cách gia nhiệt để ống có độ dẻo nhất định rồi định hình theo dáng mong muốn. Giữa chúng dễ dàng gắn kết với nhau bằng keo chuyên dụng. Đối với những giải pháp cần độ rắn nhiều hơn ta có thể thêm xi măng vào trong lòng ống, lúc đó ống nước có thể tăng thêm độ chịu lực rất lớn. Tấm Alu tên đầy đủ là Aluminium composite panel, gồm 2 mặt phủ nhôm theo độ dày mỏng khác nhau và giữa 2 mặt là chất liệu nhựa. Ngoài ra bề mặt tấm được dán một lớp nilong để bảo vệ bề mặt tấm Alu trong quá trình vận chuyển và thi công. Alu có một số tính chất: trọng lượng nhẹ, đa dạng màu sắc, không bị ăn mòn, dễ cắt xén, có cả mặt mờ và bóng, đặc biệt là dễ tạo hình. Hiện nay, alu có ứng dụng nhiều trong quảng cáo: làm nền cho biển quảng cáo, làm bộ chữ quảng cáo, hay được ưa chuộng trong thi công các công trình xây dựng. Dựa vào đặc tính dễ tạo hình, tác giả đã làm một số đèn led có sử dụng alu. Khi thi công ta có thể sử dụng dao rọc giấy hay loại dao cắt nào khác để cắt alu theo những hình dạng đã thiết kế, dễ dàng khoan lỗ để gắn các led. Để liên kết giữa chúng, ta có thể dùng keo 502, hoặc keo silicon hay kéo nến. Đây là mặt ưu việt của ứng dụng alu trong thiết kế đèn led so với các vật liệu khác. 3.2.4. Tuyền truyền ý thức bảo vệ môi trường. Rác thải điện tử là bất kỳ các sản phẩm sử dụng điện nào có dây dẫn điện, mạch điện hay pin, thường chứa các loại hóa chất độc hại. Với sự phát triển công nghệ, lượng rác thải điện tử đang có xu hướng gia tăng theo từng năm, nếu không xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Nếu các chất độc này đi vào cơ thể, sẽ gây rối loạn hoặc ngưng các phản ứng sinh hóa bình thường, có thể làm tăng nguy cơ mắc các bệnh ung thư, đường hô hấp, tim mạch và thần kinh. Hiện nay ở nước ta các thiết bị điện tử không còn giá trị sử dụng đều bị bỏ chung với rác thải sinh hoạt để xử lý chôn lấp hoặc đốt. Cả 2 phương pháp này đều sai. Các chất thải như chì, thủy ngân, đồng, niken, bari hay arsen có rất nhiều trong các thiết bị điện tử không được phân hủy sẽ rò rỉ ra môi trường, rất nguy hiểm. Đặc biệt pin là loại rác thải độc hại nhất, trong pin có các kim loại nặng như chì, thủy ngân, kẽm, cadmium cực độc nếu đi vào cơ thể con người dù chỉ một lượng nhỏ. Nếu vứt pin đã qua sử dụng vào thùng rác, pin sẽ bị đốt hoặc chôn với rác thải thông thường, cách nào cũng gây ô nhiễm môi trường không khí, đất và nước; 1 viên pin dùng hết khi vứt đi có thể làm ô nhiễm 500 lít nước hoặc 1m3 đất trong 50 năm. Năm 2011 Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành thông tư 12/2011/TT-BTNMT, ngày 14 tháng 4 năm 2011 Quy định về Quản lý chất thải nguy hại (CTNH), thông tư Phân định, phân loại chất thải nguy hại; Điều kiện hành nghề quản lý CTNH; thủ tục lập hồ sơ, đăng ký chủ nguồn thải CTNH, cấp phép hành nghề, mã số quản lý CTNH; vận chuyển xuyên biên giới CTNH; Kiểm tra, xác nhận việc thực hiện nội dung báo cáo Đánh giá tác động môi trường và các yêu cầu của Quyết định phê duyệt báo cáo Đánh giá tác động môi trường đối với dự án đầu tư cơ sở xử lý CTNH do Bộ Tài nguyên và Môi trường thẩm định, phê duyệt. Năm 2014, Chính phủ Việt Nam chỉ đạo giải quyết nạn gia tăng lượng rác thải điện tử và mong muốn xây dựng một quy trình tái chế rác thải điện tử chuyên nghiệp để thay thế các phương pháp tái chế không đạt tiêu chuẩn, từ đó ngăn chặn tác động tiêu cực đến sức khỏe và môi trường. Để đáp ứng yêu cầu này, các nhà sản xuất cùng nhau thiết lập và tham gia vào quy trình thu hồi, tái chế rác thải điện tử, đây được xem là việc làm rất cần thiết để mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện môi trường. Góp phần hạn chế rác thải nguy hại, một tổ chức Việt Nam Tái Chế (Vietnam Recycles - VNTC) là tổ chức thực hiện việc thu hồi và xử lý miễn phí rác thải điện tử, trong đó có hỗ trợ xử lý pin đã qua sử dụng. Chương trình này được cung cấp và tài trợ bởi các nhà sản xuất điện tử. Trong những năm gần đây, VNTC phát động nhiều chương trình thu gom rác thải điện tử, hướng dẫn cách sử dụng, loại bỏ các thiết bị điện tử đã qua sử dụng một cách thân thiện với môi trường. Các hoạt động này đã nhận được sự hưởng ứng từ phía các doanh nghiệp, người dân, nhất là các bạn sinh viên. Qua đó, vấn đề sức khỏe con người và môi trường sống được quan tâm chú trọng nhiều hơn; việc thu gom pin, không thải pin đã qua sử dụng ra môi trường được chia sẻ rộng rãi trên mạng xã hội. Tất cả các thiết bị điện tử thải bỏ được VNTC vận chuyển bằng xe chuyên dụng có giấy phép phù hợp theo quy định của Luật Môi trường, đưa đến nhà máy được cấp phép xử lý chất thải nguy hại. Tại đây, các thiết bị điện tử sẽ được xử lý bằng cách tháo dỡ theo quy trình chuyên nghiệp, tuân thủ việc bảo vệ môi trường và sức khỏe. Tất cả nguyên liệu thu hồi sau tái chế sẽ được phân loại đến các cơ sở phù hợp để tiếp tục xử lý. Tại Vĩnh Long hiện nay chưa có một tổ chức nào tương tự với chức năng VNTC. Công tác tuyên truyền việc bảo vệ môi trường, xử lý rác thải nguy hại đúng cách chưa mang lại hiệu quả cao vì người dân chưa nhận thức được tầm quan trọng của việc xử lý loại rác này hoặc chưa thấy được hiệu quả tích cực của việc làm của họ. Để góp phần tuyên truyền có hiệu quả đến người dân trong việc bảo vệ môi trường chúng ta cần có những giải pháp hữu hiệu hơn. a. Đối tượng tuyên truyền Xác định đúng đối tượng tuyên truyền, những người hoạt động tích cực thì hiệu quả công việc sẽ được nâng cao. Những đối tượng này phải hiểu được tính nguy hại các loại chất thải, cách xử lý từng lại rác thải; phải hiểu các văn bản quy phạm pháp luật của nhà nước trong việc thu gom, xử lý rác thải và phải là nhân tố tích cực trong việc thu gom, xử lý rác. Theo thống kê dân số tỉnh Vĩnh Long hiện nay khoảng 1.050.200 người (2017) trong đó đối tượng học sinh THCS (khối 8,9) và THPT khoảng 57.000, chiếm khoảng 5,5% dân số của tỉnh. Đây là đối tượng cần được tuyên truyền và cũng chính là các tuyên truyền viên trong việc bảo vệ môi trường, xử lý rác thải nguy hại. Tuy nhiên phương pháp tuyên truyền như thế nào thì đạt hiệu quả cao nhất? b. Phương pháp tuyên truyền Hiện nay phương pháp tuyên truyền chủ yếu là các buổi sinh hoạt dưới cờ, hoặc các chuyên đề lồng ghép vào các môn học giúp các học sinh có những kiến thức cơ bản về ý thức bảo vệ môi trường. Các học sinh cũng có những hoạt động nhất định như biết thu gom rác, tập trung rác, làm sạch môi trường xung quanh ngôi trường các em. Các rác thải chủ yếu là rác thải hữu cơ, túi nilon, các hộp giấy, chai nhựa. Các em cũng đã có các hoạt động tái chế các chai nhựa làm chậu hoa, tủ sách, nhưng chưa có hoạt động nào cho việc thu gom rác điện tử, vì chính các em chưa hiểu hết tính chất độc hại của các loại rác thải này. Để công tác tuyên truyền hiệu quả hơn nữa, chúng ta cần có những buổi sinh hoạt chuyên đề, giáo dục cho các em rõ hơn về tác động của rác thải điện tử cũng là một loại rác thải nguy hại. Giới thiệu cho các em về quy trình thu gom, xử lý các loại rác thải này. Tuy nhiên, những việc làm âm thầm, chưa rõ hiệu quả như trên có thể chưa thu hút được học sinh, chính vì vậy chúng ta cần có những hoạt động hướng các em đến tái chế, tận dụng những thiết bị còn có khả năng sử dụng được. Khi các em đã tự tay làm nên các sản phẩm hữu ích, phục vụ nhu cầu, niềm đam mê của các em thì khi đó việc tuyên truyền sẽ hiệu quả. Các em sẽ biết tìm các loại vật liệu phế thải để tái chế, để làm sản phẩm cho chính mình từ đó các em sẽ biết phân loại rác và biết xử lý chúng đúng quy định. Để thực hiện giải pháp này, tác giả có buổi hướng dẫn cho nhóm học sinh trường THCS Nguyễn Trường Tộ phường 2, Tp Vĩnh Long làm đèn led, tận dụng các cục sạc điện thoại dư thừa làm nguồn đèn. Qua buổi tập huấn các em thể hiện niềm đam mê của mình bằng sản phẩm cụ thể mà các em làm được (Phụ lục 1). Thông qua buổi tập huấn, các em biết thu gom các cục sạc cũ, tận dụng loại rác thải như: chai lọ, ly, ống hút, que kem,... để tạo các sản phẩm yêu thích thay vì vứt bỏ ra môi trường. Từ các sản phẩm làm ra các em cũng đã giới thiệu cho các bạn, hướng dẫn các bạn khác tận dụng rác thải để làm được sản phẩm theo ý muốn. Như vậy, nhóm học sinh đã trở thành tuyên truyền viên tích cực trong việc thu gom, xử lý rác thải. Công tác tuyên truyền không chỉ ở bậc THCS, hay THPT mà là ở tất cả các bậc học. Trước hết là hướng dẫn các em biết tái chế sau đó là phân loại. Hình 8: Pin và mạch điện tử đã hỏng Hình 9: Pin các loại còn sử dụng được Phân loại rác thải không phải là giải pháp mới, nó đã được triển khai từ rất lâu trong nhà trường. Tuy nhiên công tác duy trì việc phân loại rác không được bền lâu, đa số các em chỉ thực hiện theo phong trào, theo thời điểm phát động. Nguyên nhân là do các Liên Chi đội, Chi đoàn trường hoạt động chưa hiệu quả; một nguyên nhân nữa là do việc tiêu hủy phải đúng quy định, phải có cơ quan tổ chức được phép đứng ra tiêu hủy, vấn đề này lại liên qua đến kinh phí để xử lý, trong khi kinh phí hoạt động của các nhà trường chủ yếu là cho hoạt động dạy và học. Hiện nay, tại Vĩnh Long chưa có tổ chức nào đảm trách thực hiện tiêu hủy rác thải nguy hại, chỉ có nhà máy xử lý rác công nghệ cao Phương Thảo ở Hòa Phú được phép xử lý tất cả các loại rác thải, nhưng hoạt động vẫn chưa hiệu quả. Như vậy để dây chuyền thu gom, xử lý rác thải điện tử đúng quy định thì cần có kinh phí hỗ trợ cho các trường phân loại rác, hỗ trợ xử lý rác và đặc biệt là có một tổ chức như “Việt Nam tái chế” tại Vĩnh Long thì công tác này sẽ đạt hiệu quả cao. Đồng hành cùng hai giải pháp trên cần phải có sự vào cuộc của Sở Tài nguyên - Môi trường phối hợp với các trường ở tất cả các bậc học nâng cao nhận thức của học sinh về tầm quan trọng của việc thu gom và tái chế rác thải điện tử thân thiện với môi trường; cùng nhau lan tỏa thông điệp xanh, đẩy mạnh thu gom các thiết bị điện tử thải bỏ và tái chế theo quy trình tiêu chuẩn quốc tế. Mỗi trường chọn ra một nhóm học sinh tổ chức các hoạt động tuyên truyền vận động thu gom rác thải điện tử định kỳ trong cộng đồng thông qua các hình thức như tờ rơi, poster, banner, mạng xã hội Mỗi đơn vị đặt một thùng chứa rác thải điện tử ngay tại khuôn viên trường để tập kết về các điểm thu gom rác thải điện tử. Khi kết hợp nhiều giải pháp một cách đồng bộ thì hiệu quả sẽ cao. 4. Hiệu quả đạt được của giải pháp 4.1. Các địa điểm đã triển khai thực nghiệm. Do tác giả chỉ thực hiện trước hết là vì niềm đam mê, thích tái chế của bản thân nên chỉ làm ra các sản phẩm phục vụ cho gia đình và người thân. Các sản phẩm có thể phân thành các loại: đèn ngủ, đèn thắp sáng và đèn trang trí. Với các loại đèn này tác giả vừa sử dụng nguồn năng lượng là cục sạc, vừa sử dụng các cell pin cũ. Tùy theo chức năng, ý tưởng sáng tạo, mỗi đèn đều có hình dáng đặc biệt khác nhau (Phụ lục 2). Địa điểm triển khai thứ hai là nhóm học sinh ở trường THCS Nguyễn Trường Tộ, sau buổi tập huấn nhóm các học sinh tạo được 8 sản phẩm tái chế từ rác thải. Điều quan trọng là truyền được niềm đam mê cho các em, các em ý thức được việc thu gom rác thải bảo vệ môi trường. Công tác này đã được Hiệu trưởng nhà trường đánh giá cao và sẽ tiếp tục triển khai đến các học sinh khác trong nhà trường (Phụ lục 3). 4.2. Hiệu quả về mặt kinh tế Qua thời gian gần 5 năm kể từ lúc hình thành ý tưởng, tác giả bắt đầu từ việc thiết kế các đèn đơn giản là sử dụng cục sạc điện thoại với led 5mm, hiện tại tác giả chuyển sang giai đoạn thiết kế theo hướng sáng tạo, kiểu dáng độc và lạ, dùng cell pin laptop hoặc pin điện thoại kết hợp với led 5mm hoặc chíp led của các type 1,2m. Khi thiết kế, dựa vào những vật liệu phế thải từ đó mới tạo hình cho sản phẩm. Hiện nay đã làm trên 20 sản phẩm, tất cả các sản phẩm đều tận dụng nguồn năng lượng dư thừa và phần lớn các vật dụng phế thải. Riêng sản phẩm dự thi có giá thành rẻ hơn đèn sạc led Comet CRL3103S, dù cả hai đều có cùng một số chức năng, kiểu dáng tương tự; riêng các sản phẩm khác có thể không có bán trên thị trường. Chiết tính giá thành của sản phẩm dự thi (không tính đến công thực hiện): 9 thanh led (mỗi thanh 4 chip led) được cắt từ type 1,2m đã hỏng nguồn cấp. Chân đèn: cổ xoay ăng ten đã hỏng. Chụp đèn: ống mực máy in siêu tốc. Đế gắn các thanh led: ống nhựa f34 (8cm) dư thừa. 2 cell pin laptop cũ tổng dung lượng 4.800mAh. 1 mạch sạc 1S android: 15.000 đ. 1 công tắc: 6.000 đ. 1 chiết áp 10K: 5.000 đ Tổng kinh phí: 26.000 đ Đèn sạc led Comet CRL3103S có giá 179.000đ có chức năng tương tự nhưng có thêm sạc bằng năng lượng mặt trời (nguồn lazada). 4.3. Hiệu quả về mặt kỹ thuật Đơn giản, dễ thiết kế. Ứng dụng mạch điện một chiều để mắc mạch điện cho đèn. Tiết kiệm được năng lượng. Tự do sáng tạo kiểu dáng. Đã tập huấn kỹ thuật cho học sinh trường THCS Nguyễn Trường Tộ. Thông số kỹ thuật: TT Thông số Sản phẩm của tác giả Comet CRL3103S 1 Công suất tiêu thụ tối đa 9 x 4 x 0,2 W = 7,2W 20 x 0,5= 10W 2 Dung lượng pin 4.800 mAh 1.600 mAh 3 Thời gian sạc đầy 2,5h 12-15h 4 Thời gian sử dụng 2,5h – 25h 1-25h 4.4. Hiệu quả về mặt xã hội Giáo dục ý thức sử dụng tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường sống, môi trường học tập cho học sinh: học sinh biết tính nguy hại của rác thải nhựa và rác thải điện tử; biết cách tái chế để sử dụng, biết thu gom để tiêu hủy đúng quy định. Truyền cảm hứng sáng tạo, đam mê nghiên cứu khoa học cho học sinh: học sinh tự làm được các sản phẩm theo ý thích, các em tiếp tục truyền cảm hứng cho bạn để cùng nhau làm các sản phẩm mang tính sáng tạo và độc đáo hơn. Góp phần đổi mới phương pháp trong dạy học: tạo sự yêu thích môn học, góp phần nâng cao chất lượng bộ môn và chất lượng chung của nhà trường. Gắn kết giữa lý thuyết với thực tiễn: học sinh vận dụng kiến thức môn vật lý vào để tạo ra sản phẩm, giúp học sinh hiểu rõ về bản chất vật lý của vấn đề, có sự khác biệt giữa lý thuyết với thực tiễn. 5. Kết luận Qua việc thực hiện có hiệu quả nhiều mặt trong việc chế tạo đèn led tiết kiện năng lượng, tác giả sẽ tiếp tục thực hiện việc tái sử dụng các nguồn năng lượng, tái chế rác thải để làm ra các sản phẩm phục vụ đời sống. Tiếp tục truyền lửa đam mê nghiên cứu khoa học, đam mê tái chế và giáo dục ý thức bảo vệ môi trường sâu rộng cho các em học sinh. Giúp ý thức này trở thành một thói quen sinh hoạt hằng ngày của các em. Hướng phát triển tương lai mà tác giả chuẩn bị thực hiện đó là việc kết hợp các nguồn năng lượng dư thừa với nguồn năng lượng tái tạo (panel năng lượng mặt trời) để sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày, hạn chế sử dụng nguồn điện quốc gia giúp giảm chi phí sinh hoạt trong gia đình. Tác giả Lê Hoàng Ân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2011). Thông tư 12/2011/TT-BTNMT, Quy định về Quản lý chất thải nguy hại, ban hành ngày 14 tháng 4 năm 2011. [2]. Lương Duyên Bình (tổng chủ biên, 2010), SGK Vật lý 11, XNB Giáo dục Việt Nam. [3]. Các kênh youtube và các link internet: - https://www.youtube.com/watch?v=uXnaH8OohRQ&t=27s. - https://www.youtube.com/watch?v=dsQf6VasCKg . - https://www.youtube.com/watch?v=eRcv3KETLiA - https://www.youtube.com/watch?v=4OHbshlxunA. - https://www.youtube.com/watch?v=xjrzSUK0otI . - - https://thegioibienquangcao.com/aluminium-la-gi-ung-dung-cua-aluminium-trong-san-xuat-bien-quang-cao/. - - https://vi.wikipedia.org/wiki/V%C4%A9nh_Long PHỤ LỤC 1 HÌNH ẢNH TẬP HUẤN, SẢN PHẨM CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THCS NGUYỄN TRƯỜNG TỘ Hướng dẫn các em học sinh thực hiện đèn theo ý tưởng Các sản phẩm của học sinh đã hoàn thành PHỤ LỤC 2 CÁC SẢN PHẨM CỦA TÁC GIẢ Các sản phẩm đã hoàn thiện