Trong ngôi nhà nhỏ ở xã Canh Tân, huyện Hưng Hà, Tùng Anh kể cho chúng tôi nghe nguyên nhân dẫn em đến với ý tưởng sáng tạo của mình: “Một lần xem trên ti vi, hình ảnh những người ở vùng núi cao, nhất là các bạn học sinh phải nghỉ học, vất vả vượt quãng đường xa để lấy từng can nước phục vụ sinh hoạt cứ ám ảnh trong em. Suy nghĩ mình nên làm điều gì đó để có thể giúp những người dân vùng núi cao bớt vất vả, em đã nảy ra ý tưởng sáng tạo một chiếc máy bơm nước”.

Nghĩ là làm, tháng 3/2013 Tùng Anh bắt tay vào vừa nghiên cứu, vừa lắp ráp rồi cho máy chạy thử nghiệm. Hiểu cuộc sống của người dân vùng cao rất khó khăn, với họ việc sử dụng những chiếc máy bơm chạy bằng xăng, dầu hoặc bằng điện là điều khó thực hiện bởi không chỉ tốn kém về kinh tế, khó khăn về địa hình mà khí thải từ động cơ còn gây ô nhiễm môi trường. Nhận thấy nguồn năng lượng từ thiên nhiên như nước, gió vừa mang lại lợi ích cho con người lại vừa sạch và rẻ tiền, Tùng Anh đã sử dụng nguồn năng lượng này để chạy chiếc máy bơm do mình sáng tạo.

Không biết bao lần lắp vào rồi tháo ra do thiếu kinh nghiệm nhưng điều đó không làm Tùng Anh nản chí. Lắm khi lúi húi tháo lắp đến quên cả thời gian, nhiều đêm làm gần đến sáng, để rồi từ những thiết bị y tế đến những đồ dùng trong cuộc sống bỏ đi như ống tiêm, dây truyền dịch, đĩa CD… Tùng Anh đã xây dựng được mô hình máy bơm nước sử dụng năng lượng nước và gió tự động không thua kém gì các chiếc máy bơm khác.

Theo Tùng Anh, chiếc máy bơm này không dùng cánh quạt hút nước như các loại máy bơm thông thường mà sử dụng nguyên tắc của xi-lanh kết hợp với những chiếc van đóng mở tự động trong máy bơm. Nếu có điều kiện thì có thể phát triển mô hình này thành một hệ thống trong việc bơm nước dựa vào lực đẩy áp suất đóng mở của hệ thống van một chiều. Do lực đẩy và lực hút mạnh nên có thể đặt ở vị trí cao để tận dụng sức gió. Với ưu điểm này, chiếc máy không chỉ có thể áp dụng đối với vùng núi mà còn có thể sử dụng ở các tỉnh Ðồng bằng sông Hồng.

Trong quá trình nghiên cứu, thử nghiệm, Tùng Anh cũng nhận thấy khi bơm nước vào trong xi-lanh sẽ gây ra lực ma sát làm giảm độ bền của xi-lanh và việc bôi dầu mỡ bảo vệ là vô tác dụng. Vì thế, em đã nghĩ ra một giải pháp mới là chỉ sử dụng xi-lanh để bơm hút đẩy khí rồi sử dụng quả đựng (lấy từ dây truyền dịch) để dựng đứng sao cho thể tích đựng trong quả này phù hợp với thể tích bơm hút của xi-lanh. Như vậy, nhờ có quả đựng nước này nên nước không thể vào trong xi-lanh, giúp xi-lanh được bảo vệ lâu bền.

Về nguyên lý hoạt động, chiếc máy bơm dưới tác động của nước hoặc gió sẽ làm quay tua-bin để sinh công. Ðể giảm sức kéo của tua-bin, Tùng Anh đã sử dụng bộ bánh răng giảm tốc để kéo các con trượt chuyển động được dễ dàng hơn. Khi con trượt chuyển động qua lại kéo theo sự chuyển động của pit-tông trong xi-lanh tạo lực đẩy hút khí trong xi-lanh. Khi đó, hệ thống van hoạt động, van dưới mở ra, van trên đóng lại để nước chỉ đựng trong quả đựng. Khi chuyển động xi-lanh ngược lại thì van dưới đóng lại và van trên mở ra cho nước được đẩy lên trên. Do việc sử dụng một hệ thống làm cho hiệu suất thấp nên Tùng Anh sử dụng thêm một hệ thống nữa trái chiều nhau (nguyên tắc hoạt động tương tự) để làm cho nước lúc nào cũng được đẩy lên trên. Việc đẩy nước lên đến độ cao nào sẽ phụ thuộc vào lực tác động của tua-bin và các chất liệu làm máy bơm để chịu được áp suất lớn.

Với sáng kiến máy bơm nước thân thiện với môi trường, Tùng Anh mong rằng sẽ góp phần chia sẻ được nỗi vất vả của những người dân vùng cao trong việc đưa nước về bản làng, đồng thời vừa góp phần làm giảm tình trạng ô nhiễm môi trường như hiện nay.

Bài, ảnh: Ngọc Mai