Mô hình 'trường học xanh' ứng dụng IoT quản lý năng lượng, rác thải

Trong bối cảnh Việt Nam đặt mục tiêu chuyển đổi xanh gắn với phát triển bền vững, nhiều cơ sở giáo dục đã bắt đầu nghiên cứu mô hình “trường học xanh” dựa trên công nghệ số. Điểm nổi bật của mô hình này là việc lắp đặt hệ thống cảm biến IoT nhằm theo dõi và quản lý tiêu thụ điện, nước, rác thải, đồng thời tích hợp dữ liệu thực tế vào bài giảng về phát triển bền vững. Cách làm này không chỉ tạo ra học đường thân thiện với môi trường mà còn giúp học sinh, sinh viên trực tiếp trải nghiệm các ứng dụng của công nghệ trong quản lý tài nguyên.

Sinh viên ĐH Kinh tế TP.HCM tham gia hoạt động phân loại, tái chế rác - Ảnh: CTV

Tại TP.HCM, một số trường đại học lớn đang nghiên cứu triển khai hệ thống cảm biến thông minh để đo lường mức tiêu thụ điện năng trong lớp học, giảng đường và phòng thí nghiệm. Kết quả thu được cho thấy có sự chênh lệch rõ rệt về lượng điện sử dụng giữa các phòng có thói quen tắt thiết bị sau giờ học và các phòng chưa tuân thủ nghiêm ngặt. Những dữ liệu này, khi được tổng hợp và trình bày trực quan, sẽ giúp ban quản lý nhà trường đưa ra giải pháp tiết kiệm hiệu quả hơn, đồng thời trở thành tư liệu sinh động cho sinh viên trong các môn học liên quan đến năng lượng tái tạo và quản lý tài nguyên.

Tại Hà Nội, ý tưởng “trường học xanh” được lồng ghép trong nhiều dự án nghiên cứu khoa học của sinh viên. Một nhóm sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội đã thử nghiệm lắp đặt cảm biến đo lường chất lượng nước thải trong khuôn viên trường, kết hợp hệ thống cảnh báo khi vượt ngưỡng cho phép. Đề tài này không chỉ giúp nhà trường quản lý tốt hơn nguồn nước mà còn hỗ trợ sinh viên ngành môi trường có dữ liệu thực tế phục vụ học tập và nghiên cứu.

Ở Đà Nẵng, thành phố được coi là “đô thị môi trường” của Việt Nam, Sở Giáo dục - Đào tạo phối hợp với một số doanh nghiệp công nghệ để đề xuất thí điểm mô hình “trường học xanh” tại các trường THPT trọng điểm. Dự kiến hệ thống cảm biến IoT sẽ được lắp đặt để đo lường lượng rác thải hằng ngày, từ đó xây dựng kế hoạch phân loại và tái chế. Dữ liệu này được tích hợp vào chương trình ngoại khóa, giúp học sinh hiểu rõ hơn về vòng đời của rác thải và vai trò của tái chế trong phát triển bền vững.

Theo các chuyên gia giáo dục, điểm mới của mô hình “trường học xanh” không chỉ nằm ở việc ứng dụng công nghệ quản lý tài nguyên mà còn ở khả năng đưa dữ liệu thực vào bài giảng. Khi học sinh, sinh viên có thể quan sát trực tiếp chỉ số tiêu thụ điện, nước hay lượng rác thải hằng ngày của chính ngôi trường mình, các khái niệm về phát triển bền vững trở nên gần gũi, dễ hiểu và có tính thuyết phục hơn. Đây là cách dạy học gắn lý thuyết với thực tiễn, tạo động lực thay đổi hành vi tiêu dùng trong giới trẻ.

Hòa nhịp với chủ trương “chuyển đổi xanh” quốc gia, Bộ Giáo dục - Đào tạo đã ban hành nhiều văn bản khuyến khích các trường lồng ghép nội dung giáo dục môi trường và phát triển bền vững vào chương trình giảng dạy. Việc triển khai mô hình “trường học xanh” sẽ góp phần cụ thể hóa định hướng này, đồng thời tạo ra cơ sở dữ liệu thực tiễn phục vụ giảng dạy.

Bối cảnh toàn cầu cho thấy xu hướng này là tất yếu. Theo báo cáo của UNESCO, đến năm 2030, hơn 70% các quốc gia sẽ tích hợp nội dung phát triển bền vững vào giáo dục phổ thông và đại học. Nhiều nước trong khu vực như Singapore, Hàn Quốc đã triển khai trường học xanh từ nhiều năm trước, với hệ thống cảm biến IoT giúp tiết kiệm hàng chục phần trăm chi phí năng lượng mỗi năm.

Tại Việt Nam, thách thức lớn nhất khi triển khai mô hình là chi phí đầu tư ban đầu cho hạ tầng công nghệ. Một hệ thống cảm biến toàn diện để giám sát điện, nước và rác thải có thể tốn hàng trăm triệu đồng cho một trường học. Tuy nhiên, theo các chuyên gia năng lượng, khoản đầu tư này có thể được bù đắp trong vòng vài năm nhờ tiết kiệm chi phí vận hành, đồng thời mang lại lợi ích lâu dài cho giáo dục và môi trường.

Ngoài ra, vấn đề bảo trì và khai thác dữ liệu cũng cần được quan tâm. Nếu hệ thống chỉ lắp đặt mà không có kế hoạch bảo dưỡng, hiệu quả sẽ không duy trì lâu dài. Bên cạnh đó, việc đào tạo giáo viên và cán bộ quản lý trong sử dụng, phân tích dữ liệu là yếu tố then chốt để mô hình “trường học xanh” vận hành trơn tru.

Để thúc đẩy triển khai, các chuyên gia đề xuất mô hình hợp tác công - tư, trong đó doanh nghiệp công nghệ cung cấp giải pháp và thiết bị, còn nhà trường khai thác dữ liệu phục vụ đào tạo. Nhà nước có thể hỗ trợ một phần kinh phí ban đầu, đồng thời đưa mô hình này vào các chương trình thí điểm chuyển đổi số ngành giáo dục.

Trong thời điểm Việt Nam đang đẩy mạnh “chuyển đổi xanh” để hướng tới phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, việc xây dựng mô hình “trường học xanh” không chỉ mang tính giáo dục mà còn có ý nghĩa xã hội sâu rộng. Các trường đại học, THPT lớn tại TP.HCM, Hà Nội và Đà Nẵng được xem là nơi thích hợp để triển khai thí điểm, trước khi nhân rộng ra các địa phương khác.

Thực tiễn cho thấy, mỗi thay đổi trong nhận thức và hành vi của học sinh, sinh viên hôm nay sẽ góp phần định hình xã hội xanh và bền vững trong tương lai. Do đó, việc lồng ghép công nghệ IoT với bài giảng phát triển bền vững thông qua mô hình “trường học xanh” chính là bước đi thiết thực, phù hợp với xu thế và định hướng phát triển quốc gia.

Nguyễn Tuyết