Thùng rác thông minh thúc đẩy kinh tế tuần hoàn

Với mong muốn bảo vệ môi trường, 5 sinh viên Đại học Đà Nẵng cùng nhau nghiên cứu, ứng dụng sự kết hợp các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) để cho ra đời thùng rác thông minh có khả năng phân loại rác thải.

Giải quyết vấn đề phân loại rác

Trước thực trạng rác thải tại nguồn chưa được phân loại, dẫn đến ô nhiễm môi trường, nhóm sinh viên gồm: Nguyễn Việt Hoàng, Hồ Ngọc Khánh Quỳnh, Nguyễn Ngọc Phương Nhi - Khoa Thương mại điện tử, Trường Đại học Kinh tế (Đại học Đà Nẵng); Hoàng Lê Anh Tuấn, Châu Chí Hiếu - Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng) đã chế tạo thùng rác thông minh, tự động phân loại rác thải, tích hợp công nghệ AI và IoT (Dana Green).

Sinh viên Nguyễn Việt Hoàng - Trưởng nhóm sáng chế cho biết, qua quan sát cho thấy, nhiều người dân chưa có thói quen phân loại rác tại nguồn, mặt khác khu vực công cộng dù thùng rác có hướng dẫn phân loại nhưng đa số người dân vẫn vứt lung tung.

Với thực tế đó, nhóm đã thực hiện dự án: “Hệ thống thu gom rác thải bằng thùng rác thông minh, tích hợp công nghệ Al và IoT”. Thùng rác này giải quyết được vấn đề phân loại và quản lý rác thải, giảm thiểu ô nhiễm, thúc đẩy kinh tế tuần hoàn thu gom - phân loại - tái chế.

Tháng 11/2024, sau khi lên ý tưởng, cả nhóm bắt tay vào thực hiện dự án. Nhóm tiến hành phân tích lý thuyết, thực tiễn để xây dựng lên sơ đồ nguyên lý hoạt động và thiết kế. Dựa vào yêu cầu thiết kế, nhóm dùng phần mềm mô phỏng đưa ra nhiều phương án, từ đó lựa chọn phương án tốt nhất. Sau đó, tiến hành chế tạo, vận hành thử nghiệm sản phẩm.

Hồ Ngọc Khánh Quỳnh - sinh viên Khoa Thương mại điện tử (Trường Đại học Kinh tế, Đại học Đà Nẵng) tâm sự: “Do kinh phí thực hiện dự án hạn chế nên chúng em mua vật dụng giá rẻ làm sản phẩm. Có lần ráp xong nhưng thiếu vài chi tiết cần thiết nên phải tháo rời, bởi vậy mất khá nhiều thời gian. Không những vậy, giờ học của các thành viên trong nhóm trái ngược nhau nên nhiều khi nhóm làm việc đến 2 giờ sáng.

Chúng em từng trải qua thời gian khó khăn, đôi lúc tưởng chừng bỏ cuộc, nhưng nghĩ về tính khả thi có thể nhân rộng để giải quyết thực trạng ô nhiễm môi trường nên cùng nhau cố gắng vượt qua tất cả”.

Với sự nỗ lực không ngừng, sau 2 tháng, nhóm đã thiết kế và chế tạo thành công thùng rác thông minh, tích hợp công nghệ Al và IoT, thùng rác có khả năng tự phân loại rác thải trong thời gian ngắn nhất.

Nói về nguyên lý hoạt động của thùng rác thông minh, Nguyễn Ngọc Phương Nhi cho biết, thùng rác cao 1,2m dài 60cm và rộng 50cm, được chia làm 2 ngăn rác vô cơ và hữu cơ, sử dụng năng lượng điện mặt trời. Khi người dùng bỏ rác vào thùng, hệ thống sử dụng camera AI để quét và phân tích hình ảnh nhằm xác định loại rác thải như nhựa, giấy, kim loại, hoặc các loại rác không thể tái chế. Mô hình AI này được lập trình bằng dữ liệu thực tế, đảm bảo khả năng phân loại, đạt độ chính xác trên 95%. Nếu rác thuộc nhóm tái chế, hệ thống sẽ tự động chuyển hướng rác vào ngăn tương ứng, giúp phân loại ngay từ ban đầu và giảm thiểu sai sót trong quá trình xử lý.

Bên cạnh đó, để quản lý và theo dõi hiệu quả thu gom, thùng rác được tích hợp cảm biến IoT để giám sát trạng thái thùng theo thời gian thực. Khi thùng gần đầy, hệ thống sẽ tự động gửi thông báo đến trung tâm thu gom hoặc đơn vị quản lý, giúp tối ưu hóa quy trình vận chuyển rác. Dữ liệu về tình trạng của thùng rác được liên tục cập nhật trên nền tảng website quản lý, giúp các cơ quan chức năng hoặc doanh nghiệp dễ dàng theo dõi hiệu suất thu gom.

“Chúng em đã thử nghiệm mô hình này ở một số khu vực như: Trường Đại học Kinh tế (Đại học Đà Nẵng), phường Mỹ An, khu phố du lịch An Thượng. Điều đáng mừng thùng rác đã hoạt động tốt, hiệu quả cao”, Phương Nhi thông tin thêm.

Sau khi rác được phân loại sẽ chuyển giao cho các doanh nghiệp tái chế chuyên nghiệp để tiếp tục xử lý bằng mô hình kinh tế tuần hoàn. Mô hình này không chỉ giúp xử lý rác hiệu quả mà còn thúc đẩy việc tái chế, bảo vệ tài nguyên và môi trường.

Giảm công đoạn, chi phí thấp

Theo trưởng nhóm Nguyễn Việt Hoàng, mô hình thùng rác thông minh từ lâu được các nước trên thế giới áp dụng nhưng giá thành cao, dao động từ 20 - 50 triệu đồng/sản phẩm. Tuy nhiên, thùng rác do nhóm thực hiện chỉ có giá 2 triệu đồng/sản phẩm, rẻ hơn nhiều so với thị trường.

TS Lê Đức Tiến - giảng viên Khoa Thương mại điện tử, Trường Đại học Kinh tế (Đại học Đà Nẵng), người trực tiếp hướng dẫn nhóm sinh viên thực hiện dự án cho hay, dự án thể hiện sự tìm tòi, khám phá khả năng ứng dụng các kiến thức đã học của sinh viên vào thực tiễn cuộc sống, đưa ra những giải pháp thông minh và thiết thực.

“Thùng rác tích hợp công nghệ Al và IoT mở ra khả năng áp dụng công nghệ tự động hóa một cách triệt để, đảm bảo tiện lợi cho người sử dụng và bảo vệ môi trường hiệu quả.

Đây là thành quả sự kết hợp nhuần nhuyễn các khối kiến thức, kỹ năng quan trọng về kinh doanh và kỹ thuật của nhóm. Việc đưa vào sử dụng thùng rác thông minh giúp người dân có thể phân loại rác thải dễ dàng, nhanh chóng mà không nhất thiết phải thay đổi thói quen.

Các tổ chức tái chế cũng giảm bớt nhiều công đoạn thu nhận rác được phân loại phù hợp từ nguồn, nâng cao hiệu quả hoạt động. Môi trường sống vì thế chắc chắn được giữ gìn sạch sẽ và bảo vệ tốt hơn”, TS Lê Đức Tiến chia sẻ.

Thời gian tới, TS Lê Đức Tiến hướng dẫn nhóm hoàn thiện thêm ngoại hình sản phẩm để thân thiện, bắt mắt và thu hút sự chú ý của người dùng hơn nữa. Cùng đó, cần có hướng nghiên cứu sản xuất với quy mô lớn sản phẩm để giảm chi phí sản xuất, từ đó mức giá bán phải chăng, phù hợp với khả năng chi tiêu người tiêu dùng.