Dùng bã cà phê chế tạo gốm lọc nước sạch cho người dân

Đất sét và bã cà phê sau khi cho vào nước trộn đều

Xuất phát từ việc vào mùa mưa bão, nước sạch dùng để uống và sinh hoạt trở nên thiếu thốn, có thể gây ra nhiều khó khăn và nguy hiểm tới sức khỏe con người. Chính vì thế các em đã suy nghĩ và tìm cách mày mò những bộ lọc có thể lọc nước trong mùa bão.

Theo hai em, trên thế giới đã có bộ lọc được cấu tạo từ đất sét trộn với mùn cưa và nước. Tuy nhiên, nó có một số nhược điểm như chất lượng lỗ xốp không đồng đều, trộn đất sét, mùn cưa khó liên kết...

Hai em bắt đầu có ý tưởng và bắt tay vào thực hiện từ tháng 9/2016. Vào thời gian ít đi học và rảnh rỗi, để tìm nguyên liệu, hai em đạp xe đạp đi ra những cánh đồng lúa và khắp các quán cà phê.

Đất sét trộn bã cà phê được cắt thành những tấm tròn

Thắng cho hay: “Hiện bã cà phê rang xay được thải ra từ các quán cà phê khá lớn, bột bã cà phê với kích thước hạt khá mịn, đều. Khi trộn vào đất sét sẽ có độ liên kết tốt, độ đồng nhất cao, bã cà phê sau khi nung xong sẽ tạo ra lỗ xốp mịn, đều, chất lượng gốm lọc rất tốt”.

Các em cân bột đất sét và bột bã cà phê theo tỉ lệ 2-1, sau đó trộn bột đất sét và bột bã cà phê, rồi cho nước từ từ vào và trộn đều để đạt độ nhão mong muốn. Tiếp theo, cán mỏng thành tấm có chiều dày 4-6mm và cắt thành các tấm hình tròn. Sau đó, các em mang đi phơi khô tự nhiên trong một ngày để gửi mang đi tới lò nung tạo thành các tấm gốm lọc nước. Chưa hết, thành phẩm sau đó được quét keo bạc và nung tiếp lần 2.

Còn ở phần xô chậu và đĩa gốm làm thiết bị lọc nước, các em đã cho khoan một lỗ phía dưới xô nhựa. Sau đó sử dụng keo dán silicon gắn tấm lọc gốm phía trên lỗ mới khoan và để keo khô tự nhiên. Tiếp theo, đổ đầy nước vào xô kiểm tra rò rỉ và ngâm trong 24 giờ để xử lý mùi keo.

Khuẩn lạc Vibrio spp của mẫu nước (1) trước và sau khi lọc qua tấm lọc gốm (2)

Khi có nhu cầu sử dụng, người dùng chỉ cần đặt xô đựng nước 20 lít có gắn tấm lọc nước trên một xô đựng nước có thể tích nhỏ hơn (loại xô 15 lít). Sau đó, cho nước vào xô lớn phía trên và từ từ chờ nhận nước sạch ở xô phía dưới.

Cơ chế gốm lọc nước đó là trong quá trình nung, bột cà phê bị cháy sẽ để lại những lỗ trống li ti trong cấu trúc bộ lọc gốm, chúng đủ lớn cho phép nước được lọc qua với tốc độ 1-2lít/giờ, tùy thuộc vào diện tích đĩa lọc; chúng cũng đủ nhỏ để giữa lại các tạp chất, vi khuẩn.

Bên cạnh đó, một phần cà phê khi cháy sẽ có tác dụng như than hoạt tính nên khử mùi khá tốt, ngoài ra, một lớp tráng bạc làm nhiệm vụ diệt khuẩn để tạo ra sản phẩm cuối cùng là nước sạch.

Các em cũng gặp không ít khó khăn. “Lúc ban đầu do chưa biết được chính xác tỉ lệ đất sét và bã cà phê nên khi nung ra, sản phẩm bị bể, chất lượng lọc không tốt. Sau đó, chúng em tìm hiểu và điều chỉnh cho phù hợp”- Đạt chia sẻ.

Em Đạt đang xem lại đề tài của mình để chuẩn bị cho tham gia kỳ thi sắp tới

Để kiểm tra vi khuẩn hiếm khí, các em đã gửi thiết bị qua Sở Y tế tỉnh Thừa Thiên Huế, Trung tâm Kiểm nghiệm thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm. Kết quả, số lượng vi khuẩn trước khi lọc 9,6.103 (CFU/ml), số lượng vi khuẩn còn lại sau khi lọc 2,1.101 (CFU/ml), tỷ lệ diệt khuẩn đạt 99,78%.

Giáo viên hướng dẫn hai em là cô Phan Thị Anh Thư cho biết, hai em rất đam mê khoa học. “Thiết bị gốm lọc nước có khả năng ứng dụng vào thực tế, nhất là ở những vùng thường xuyên bị bão lụt như các tỉnh miền Trung. Hy vọng sản phẩm được nhân rộng ở những vùng lũ, vùng thiếu nước sạch để giúp ích cho cuộc sống của người dân”- cô Anh Thư nói.

Đề tài của hai em đã đạt giải Nhì cuộc thi Sáng tạo Khoa học Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế năm học 2016-2017, giải Nhất cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng cấp thành phố Huế năm 2017. Sắp tới, sản phẩm sẽ được mang đi dự thi tại cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ 10 năm 2017.

Bài, ảnh:Thế Anh