Đắk Lắk: Xe tự hành thu gom rác thải dưới đáy hồ - Một giải pháp tạo hướng đi bền vững cho môi trường

Từ một vấn đề tưởng như “chìm khuất” – rác thải dưới đáy hồ – nhóm tác giả trẻ đến từ phường Bình Kiến (Đắk Lắk) đã phát triển giải pháp “Xe tự hành thu gom rác thải dưới đáy hồ”. Không dừng lại ở ý tưởng, mô hình đã được thử nghiệm thực địa tại Phú Yên (cũ), mở ra hướng tiếp cận mới trong xử lý ô nhiễm nước theo hướng toàn diện, thông minh và bền vững.

Mô hình “Xe tự hành thu gom rác dưới đáy hồ” thao tác vớt rác

Làm sạch “phần chìm” của ô nhiễm

Trong nhiều năm qua, các giải pháp làm sạch môi trường nước chủ yếu tập trung vào rác nổi trên bề mặt. Những thiết bị vớt rác tự động, thuyền robot hay hệ thống lọc nổi đã góp phần cải thiện đáng kể cảnh quan và chất lượng nước. Tuy nhiên, một thực tế ít được chú ý: phần lớn rác thải nguy hại – đặc biệt là nhựa, vải vụn, vật liệu khó phân hủy – lại nằm sâu dưới đáy hồ, nơi việc tiếp cận và xử lý vẫn còn nhiều hạn chế.

Chính “khoảng trống” này đã thôi thúc nhóm tác giả gồm; Nguyễn Quốc An, Nguyễn Tấn Tùng, Dương Thế Huy và Lê Thanh Tạo, đã nghiên cứu và phát triển giải pháp: “Xe tự hành thu gom rác dưới đáy hồ”. Đây không chỉ là một hướng đi mới, mà còn là bước tiến nhằm hoàn thiện chu trình làm sạch môi trường nước theo hướng toàn diện.

Điểm đáng chú ý của giải pháp nằm ở tư duy tích hợp: thay vì tách rời hai nhiệm vụ (thu gom rác nổi và rác chìm), nhóm đã thiết kế một hệ thống đồng bộ. Trong khi xe hoạt động dưới đáy hồ, các cơ cấu trên mặt nước vẫn đồng thời thu gom rác nổi. Cách tiếp cận này giúp tối ưu hiệu suất, tiết kiệm thời gian và giảm chi phí vận hành.

Không dừng lại ở ý tưởng, mô hình đã được thử nghiệm thực địa tại Phú Yên (cũ). Đây là bước kiểm chứng quan trọng, bởi nhiều giải pháp kỹ thuật thường chỉ dừng ở mức mô phỏng hoặc trong phòng thí nghiệm. Việc đưa sản phẩm ra môi trường thực giúp đánh giá đúng tính khả thi và mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi.

Về kỹ thuật, xe được thiết kế với hệ thống cơ khí linh hoạt, có khả năng di chuyển trên địa hình đáy hồ phức tạp. Hệ thống bánh chủ động, giúp xe vận hành ổn định, trong khi cơ cấu lái và cảm biến hỗ trợ điều hướng chính xác.

Đáng chú ý là cơ chế phát hiện vật cản dưới nước. Trong điều kiện nước đục – nơi camera khó phát huy hiệu quả – xe sử dụng hệ thống cảm biến cơ học để nhận biết chướng ngại vật. Nhờ đó, thiết bị vẫn đảm bảo vận hành an toàn trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.

Một điểm sáng khác là hệ thống băng tải gầu (gàu). Sau khi cơ cấu xới làm tơi rác, gầu tải sẽ thu gom và chuyển rác lên hệ thống vận chuyển. Trong quá trình này, bùn và cát được loại bỏ tự nhiên, giúp giảm tải cho hệ thống và nâng cao hiệu quả xử lý.

Không chỉ dừng ở cơ khí, giải pháp còn tích hợp công nghệ điều khiển hiện đại. Xe sử dụng nguồn năng lượng từ pin mặt trời, kết hợp hệ thống điều khiển từ xa. Dữ liệu vận hành được truyền về trung tâm qua nền tảng đám mây, cho phép người điều khiển theo dõi và điều chỉnh kịp thời.

Nhóm tác giả kiểm tra mô hình “Xe tự hành thu gom rác dưới đáy hồ” trước khi Ban Giám khảo kiểm tra chấm điểm tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật khu vực phía Đông Đắk Lắk (2024–2025).

Hướng đi bền vững cho môi trường

Một trong những yếu tố tạo nên khác biệt của giải pháp là việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong nhận diện và phân loại rác thải. Thông qua hệ thống camera và phần mềm xử lý ảnh, xe có thể xác định loại rác, vị trí và mật độ ô nhiễm, từ đó xây dựng lộ trình thu gom tối ưu.

Quy trình vận hành được thiết kế theo chu trình khép kín: thu thập dữ liệu – xử lý – xác định khu vực – di chuyển – thu gom – vận chuyển – xả rác. Trong suốt quá trình, hệ thống có thể tự động tránh vật cản lớn và hạn chế tác động đến hệ sinh thái đáy hồ.

Điểm đáng ghi nhận là định hướng thân thiện với môi trường. Cơ cấu xới và thu gom được thiết kế theo hướng “tác động tối thiểu”, hạn chế xáo trộn nền đáy và không gây ảnh hưởng lớn đến sinh vật thủy sinh. Đây là yếu tố quan trọng, bởi nhiều phương pháp làm sạch hiện nay vẫn tiềm ẩn nguy cơ làm tổn hại hệ sinh thái.

Về hiệu quả kinh tế, việc sử dụng xe tự hành giúp giảm đáng kể chi phí nhân công, đặc biệt trong các công việc nguy hiểm như lặn thu gom rác. Đồng thời, hệ thống có thể hoạt động liên tục, ít phụ thuộc vào điều kiện sức khỏe hay thời tiết, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc.

Ở góc độ xã hội, giải pháp góp phần cải thiện chất lượng môi trường nước, nâng cao cảnh quan và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại cũng góp phần nâng cao nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường.

TS. Nguyễn Chí Sĩ (Trường Đại học Xây dựng Miền Trung), thành viên Hội đồng Giám khảo, đánh giá “Xe tự hành thu gom rác thải dưới đáy hồ” có tính thực tiễn cao, hướng đến giải quyết hiệu quả vấn đề rác thải dưới đáy hồ vốn chưa được xử lý triệt để. Ông ghi nhận cách tiếp cận đúng hướng, khả năng tích hợp công nghệ và tính khả thi khi nhóm đã triển khai mô hình thực địa. Đặc biệt, giải pháp kết hợp làm sạch mặt nước và đáy hồ được xem là hướng đi mới, giàu giá trị ứng dụng trong bảo vệ môi trường nước bền vững./.