Nghiên cứu thành công Hệ thống chuẩn đo lường hàm lượng bụi tại Việt Nam

Các tòa nhà cao tầng tại đường Văn Cao hướng ra Hồ Tây ẩn khuất sau lớp sương mờ dày đặc. Ảnh minh họa: Tuấn Đức/TTXVN

Tại nước ta, ô nhiễm không khí, nhất là bụi trong không khí đang gia tăng cả về quy mô, mức độ tại các đô thị lớn và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của người dân…

Theo Báo cáo về công tác bảo vệ môi trường năm 2023, ô nhiễm không khí ở nước ta vẫn xảy ra vào một số thời điểm trong năm, tập trung tại các đô thị lớn như: Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh...nơi có mật độ giao thông cao và quá trình công nghiệp phát triển mạnh. Ô nhiễm chủ yếu vẫn là do thông số bụi, đặc biệt là bụi mịn PM2.5 và có biểu hiện mùa rõ rệt, điển hình vào các tháng mùa đông ở miền Bắc. Đặc biệt là khi có sự kết hợp giữa các yếu tố khí tượng, khí hậu, hiện tượng thời tiết sương mù với sự gia tăng các nguồn phát thải ô nhiễm không khí. Chỉ số chất lượng không khí (AQI) có thời điểm vượt ngưỡng an toàn, ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người dân. Tại Việt Nam, trong 10 bệnh có tỷ lệ tử vong cao nhất, thì có 6 bệnh liên quan đến đường hô hấp có nguyên nhân từ ô nhiễm không khí và chất lượng không khí.

Trước thực tế trên, mới đây, Tiến sỹ Dương Thành Nam và các cộng sự thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã triển khai thành công đề tài: “Nghiên cứu, chế tạo Hệ thống chuẩn phục vụ kiểm định, hiệu chuẩn thiết bị đo bụi trong môi trường không khí”.

Tiến sỹ Dương Thành Nam, Chủ nhiệm đề tài cho biết, Hệ thống chuẩn đo lường hàm lượng bụi được thiết kế và chế tạo theo nguyên lý phối, trộn và hút dòng chảy (khí, bụi) theo nguyên lý đẳng động học với 4 khối chính: Khối tạo dòng khí sạch, khô; khối phân tán bụi PM; tháp trộn với các đầu hút mẫu đẳng động học; khối đầu ra. Trong đó, thiết kế tháp trộn bụi được tối ưu hóa để ngăn chặn thất thoát hạt và đảm bảo sự phân phối đồng đều của hạt PM trong tháp. Hàm lượng bụi được kiểm soát trong khoảng 0÷2.000 µg/m3, phù hợp với các thiết bị đo bụi thông thường trên thị trường ở Việt Nam.

Thiết bị chuẩn và thiết bị cần kiểm định, hiệu chuẩn đặt bên ngoài tháp, mẫu bụi được lấy qua các đầu lấy mẫu đẳng động lực để hạn chế và đảm bảo tính đồng nhất của hạt bụi giữa bên trong và bên ngoài tháp trộn, giữa các thiết bị tham chiếu và thiết bị cần kiểm định, hiệu chuẩn. Thiết kế thẳng đứng của tháp trộn kết hợp với đầu lấy mẫu đẳng động lực và ống lấy mẫu thẳng (không uốn cong) đảm bảo rằng tổn thất do bám dính hoặc thất thoát hạt bụi là không đáng kể.

Đặc biệt, phần mềm điều khiển Hệ thống chuẩn đo lường hàm lượng bụi được lập trình với nhiều tính năng hữu ích bao gồm: Cài đặt cấu hình, vận hành, đo lường, tính toán và lưu trữ dữ liệu giúp người dùng dễ dàng quản lý các thông số, theo dõi quá trình vận hành và thu thập dữ liệu một cách thuận tiện. Hệ thống chuẩn đo lường hàm lượng bụi không chỉ phù hợp để kiểm định các thiết bị đo hàm lượng bụi PM mà còn có thể được áp dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như đánh giá hiệu suất và đảm bảo chất lượng của các thiết bị đo chất lượng không khí trong môi trường làm việc, cả ngoài trời lẫn trong nhà.

Tiến sỹ Dương Thành Nam chia sẻ, kết quả nghiên cứu đã được công bố trong 4 bài báo trên tạp chí quốc tế và Việt Nam. Đồng thời, nhóm nghiên cứu đã đăng ký 3 sản phẩm sở hữu trí tuệ, bao gồm giải pháp hữu ích, kiểu dáng công nghiệp và nhãn hiệu và được Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn. Ngoài ra, Hệ thống này đã nhận chứng nhận Bản quyền tác giả từ Cục Bản quyền tác giả, là bước tiến quan trọng trong việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và ghi nhận đóng góp sáng tạo của nhóm nghiên cứu.

“Thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện và cải tiến thiết kế, tiến hành phân tích và đánh giá chi tiết các đặc tính đo lường của Hệ thống này, qua đó nâng cao chất lượng và độ tin cậy của Hệ thống” Tiến sỹ Dương Thành Nam cho biết.

Đánh giá về nghiên cứu này, Tiến sỹ Lê Văn Nhân, Thư ký Hội đồng khoa học của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao đánh giá, với thiết kế tinh vi dựa trên nguyên lý phối trộn và hút mẫu đẳng động học, Hệ thống chuẩn đo lường hàm lượng bụi đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng và độ chính xác của thiết bị đo hàm lượng bụi. Hệ thống này không chỉ góp phần cải thiện khả năng kiểm soát và quản lý thiết bị đo hàm lượng bụi mà còn là minh chứng cho khả năng nghiên cứu và phát triển công nghệ tiên tiến tại Việt Nam.

Diệu Thúy (TTXVN)