Những sáng chế tiêu biểu của khoa học Việt Nam Thứ ba, 14/05/2013 - 13:52 KH&CN Trung ương Theo thống kê, hàng năm số lượng kết quả nghiên cứu, sáng chế được các tổ chức/cá nhân Việt Nam tạo ra ước khoảng 20.000, trong đó, phần lớn là các nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu lý thuyết. Số kết quả nghiên cứu có tiềm năng ứng dụng chiếm khoảng 10%, tức là khoảng 2.000 kết quả. Cũng theo thống kê, số hợp đồng chuyển giao quyền sử dụng sáng chế thành công rất thấp: tính từ năm 2005 đến 2011 chỉ có 12 hợp đồng; số hợp đồng chuyển nhượng quyền sở hữu sáng chế thành công trong giai đoạn tương ứng là 153. Trong khuôn khổ thực hiện Đề án Đề xuất mô hình liên kết ba chiều thúc đẩy hoạt động thương mại hóa sáng chế và kết quả nghiên cứu tại Việt Nam, các tác giả đã đề xuất 9 sáng chế tiêu biểu dựa trên tính sáng tạo, hiệu quả và khả năng thương mại hoá. Đặc biệt, tất cả các sáng chế đều đoạt giải trong các cuộc thi Sáng tạo khoa học và công nghệ (KH&CN) Việt Nam. Dưới đây xin giới thiệu các sáng chế tiêu biểu. 1. Điều chế hydro từ nước Đây là công trình khoa học của kỹ sư Vũ Hồng Khánh, người nổi tiếng đất cảng Hải Phòng bởi tài sáng chế ra nhiều dụng cụ, máy móc. Ông tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và đã có trong tay hàng loạt sáng chế về các loại máy móc tự động. Trên cơ sở phân tích những ưu điểm nổi bật của hydro làm khí đốt phổ dụng, sau nhiều ngày nghiên cứu thử nghiệm, ông đã cho ra đời chiếc máy điều chế hydro từ nước. Với chiếc máy này, hydro và oxy đồng thời được sinh ra trong quá trình điện phân nước. Theo kết quả nghiên cứu, để điện phân 1 lít nước mất khoảng 7 kW điện, lượng hydro và oxy giải phóng tham gia phản ứng cháy sẽ tỏa ra lượng nhiệt tương đương với đốt khoảng 1,6 tạ than. Với chiếc máy này, chi phí cho việc điện phân nước (tính tại thời điểm năm 2010) là: 1 lít nước sạch giá 5.000 đồng, 7 kW điện khoảng 14.000 đồng (tính theo giá cao nhất), 15.000 đồng dung dịch điện phân và hóa chất, tức là chi phí mất 34.000 đồng; chi phí cho 160 kg than đá là khoảng 560.000 đồng; Như vậy, lợi nhuận là 560.000 đồng - 34.000 đồng = 526.000 đồng. Với công trình khoa học khai thác nguồn năng lượng mới này, hiệu quả sử dụng nhiên liệu được nhân lên nhiều lần. Không những thế, dùng phương pháp đốt cháy này lại không gây ô nhiễm môi trường, không gây độc hại cho người trực tiếp sản xuất. Ông Khánh đã dùng khí hydro để chạy các loại máy trong xưởng của mình, như máy phát điện, hàn xì, nấu sắt thép, xử lý rác thải Có thể đánh giá đây là sáng chế thực sự hữu ích, có khả năng ứng dụng cao, là những giải pháp tốt cho nguồn năng lượng sạch trong tương lai. 2. Công nghệ sản xuất gỗ từ trấu Đây là sản phẩm của đề tài nghiên cứu sản xuất gỗ sinh thái TGV xenlulo composite từ trấu của Viện Nghiên cứu Lúa (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội) và Viện Vật lý (Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam) do ông Nguyễn Hữu Hùng là chủ nhiệm. Dây chuyền công nghệ chế biến trấu là tập hợp những tiến bộ về cơ khí, điện tử, tự động hóa, vật liệu học, hóa học và vật lý học. Bản chất của công nghệ này là chế tạo các thanh gỗ thịt có chiều dài vô tận từ các hạt vụn xenlulo nguồn gốc từ bột trấu. Công nghệ Wood Plastics Composite đã phổ biến trên thế giới, nhưng vẫn còn khá mới ở Việt Nam. Đề tài sản xuất gỗ trấu được ấp ủ đã lâu và nghiên cứu cơ bản thành công từ năm 2005-2007, bước đầu triển khai ứng dụng, đưa và sản xuất và cho ra những sản phẩm gỗ thân thiện với môi trường năm 2010. Gỗ làm từ trấu có độ bền cơ lý tương đương gỗ tự nhiên, thậm chí khả năng chịu uốn, nén, tỷ trọng cao hơn gỗ tự nhiên, không ngấm nước do đã loại bỏ được kết cấu lỗ bên trong cùng với loại keo kết dính đặc biệt. Hệ keo chính là bí kíp cốt lõi trong công nghệ biến trấu thành gỗ. Đặc biệt, loại keo này không dùng formandehit, do đó không gây ảnh hưởng tới môi trường. Khả năng chịu nhiệt của loại gỗ này đạt 2000C (trong khi gỗ thông thường chỉ là 175 0 C). Vì có khả năng chịu nước cao, ngoài làm đồ nội thất, gỗ trấu có thể làm các kết cấu ngoài trời như mái nhà hay vách ngăn…, chúng có thể dùng làm nhà nổi cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Có thể nói, gỗ trấu là công nghệ 5 trong 1: hàm lượng khoa học cao, giá trị gia tăng lớn, mang lại nhiều việc làm mới, có giá trị xuất khẩu cao, bảo vệ môi trường. Hiện tại, sản phẩm đã có đơn đặt hàng 6.000 m của một công ty. Do đó, việc đáp ứng nhu cầu thị trường chỉ là vấn đề thời gian. Giá thành của loại gỗ này tương đương các loại gỗ công nghiệp khác hiện nay và rẻ hơn gỗ tự nhiên. 3. Xe và thiết bị chữa cháy rừng Sáng chế về xe chữa cháy rừng là sản phẩm của đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp nhà nước, do TS Dương Văn Tài làm chủ nhiệm, đã được nghiệm thu đạt loại xuất sắc. Xe chữa cháy rừng đa năng được thiết kế trên cơ sở tích hợp các hệ thống chữa cháy rừng bằng đất, cát và không khí, bằng nước và làm băng cách ly khoanh vùng cô lập đám cháy. Xe có thể di chuyển trên các địa hình dốc, được gắn thêm hệ thống lưỡi cưa ở đầu xe, việc cắt xẻ cây cối, vật cản và khoanh vùng đám cháy trở nên nhanh chóng và hiệu quả gấp nhiều lần so với biện pháp làm thủ công. Đặc biệt, xe có hệ thống cắt đất tại chỗ, nghiền vụn và phun đất vào đám cháy để dập đám cháy, khắc phục được hạn chế thiếu nước khi có hoả hoạn xảy ra. Vòi phun có chiều dài tới 30 m, có thể kéo ra xa để tiếp cận gần hơn với đám cháy. Hệ thống có thể phun tới 40 kg đất/phút với tốc độ trên 30 m/s. Bên cạnh đó, để khắc phục những địa hình hiểm trở mà xe chữa cháy rừng không thể vào được, tác giả còn sáng chế ra chiếc máy chữa cháy rừng cầm tay tiện dụng cũng dùng vòi phun đất tận dụng nguyên liệu tại chỗ với nguyên lý hoạt động không đổi và máy chữa cháy rừng dùng sức gió, có thể dập tắt được những đám cháy có ngọn lửa tầm thấp dưới 2 m. Có thể nói, với đề tài hệ thống thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng, TS Dương Văn Tài và các cộng sự đã giải quyết được vấn đề chữa cháy rừng trên mọi địa hình ở Việt Nam. Sáng chế có tính ứng dụng cao và không chỉ có giá trị sử dụng trong nước. Những thiết bị chữa cháy hữu ích như thế này nếu được trang bị rộng rãi cho các cơ quan, đơn vị kiểm lâm thì chắc chắn chúng ta sẽ đảm bảo được sự an toàn cho những lá phổi xanh. 4. Bếp hóa khí Ông Bùi Trọng Tuấn là tác giả của những chiếc bếp hóa khí mang thương hiệu Prairie và đã được Cục Sở hưu trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế. Sản phẩm được cấu thành bởi các bộ phận: thùng nhiên liệu, bếp, thiết bị lọc sạch, đường ống. Hoạt động trên cơ sở sử dụng nguyên liệu là những phụ phẩm trong nông nghiệp, được đốt dưới điều kiện thiếu oxy, sau khi áp dụng nhiệt giải hấp khô và phản ứng ôxy hóa sinh ra khí cháy được, hiệu quả rất tốt. Việc sử dụng bếp rất đơn giản, chỉ việc bỏ nhiên liệu vào thùng đốt, sau 3 phút có thể sử dụng. Chỉ cần 2-3 ngày nạp nhiên liệu một lần, với các nhiên liệu chính gồm: trấu, rơm, rạ, mùn cưa, vỏ bào, bã mía ; 5-7 ngày mới phải xả tro một lần. Bếp có ưu điểm là đốt không có ngọn lửa, đáy nồi không bị đen, không sinh khói và khí thải, có thể tiết kiệm tới 80% chi phí so với sử dụng các loại bếp khác. Mặc dù loại bếp hóa khí tiết kiệm năng lượng này có thể chưa thay thế được bếp gas trong các gia đình ở thành thị nhưng với những vùng nông thôn, nó đã trở thành người bạn thân thiết trong sinh hoạt hàng ngày của nhiều người dân. 5. Khai thác năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm Đó là sáng chế của ông Phạm Phú Uynh, giảng viên Trường Đại học Mỹ thuật Công nghiệp Hà Nội. Với hơn 40 năm nghiên cứu về năng lượng gió, ông đã nghiên cứu thành công “Giải pháp mới về Design năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm ĐRĐ 3n.HTHG4m” với bí quyết roto gió phối hợp đồng bộ 4 yếu tố không thể tách rời nhau về hình dáng, số lượng, bố cục và cách bố cục tầng, tạo nên sức mạnh tổng hợp. Theo tính toán, thiết bị khai thác năng lượng gió theo nguyên lý cản cánh buồm có ưu điểm vượt trội so với roto gió trục ngang, nguyên lý chong chóng và các roto gió trục đứng khác về hiệu suất cao do đón gió mọi hướng, thu tóm toàn bộ lưu lượng gió tác động vào roto không để gió trượt, gió chiều nào roto cũng quay, kể cả gió xoáy. Đặc biệt là có thể tăng lưu lượng gió, tăng áp lực, tăng công suất lên nhiều lần nhờ hệ thống phụ, có khả năng điều khiển tốc độ quay của roto, dễ chế tạo và lắp đặt, giá thành hạ, có thể ứng dụng cho từng hộ gia đình và đạt công suất lớn để hoà vào hệ thống điện quốc gia. Với ưu thế hơn với 3.000 km bờ biển, nguồn năng lượng gió rất lớn nên việc khai thác nguồn năng lượng tái tạo này ở nước ta là rất khả thi, có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao. 6. Thiết bị dùng nhiệt khí xả để làm hoá hơi hỗn hợp đốt sử dụng cho động cơ đốt trong Thiết bị dùng nhiệt khí xả để làm hoá hơi hỗn hợp đốt sử dụng cho động cơ đốt trong được kỹ sư Nguyễn Hữu Trọng ở Tây Mỗ, Từ Liêm, Hà Nội tạo ra và đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế. Thiết bị tiết kiệm xăng của ông đã khắc phục được nhược điểm của động cơ đốt trong hiện nay do cổ hút và cổ xả đang hoạt động độc lập nên không tận dụng được nguồn nhiệt của khí thải để làm hoá hơi hỗn hợp đốt trước khi vào buồng đốt của động cơ, dẫn đến hỗn hợp cháy không hết, thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm và tốn nhiên liệu. Theo tính toán, thiết bị có thể giúp tiết kiệm tối đa đến 40% lượng xăng tiêu thụ, đồng thời giúp giảm ô nhiễm môi trường, hạ thấp nhiệt của động cơ. Với những ưu điểm trên, sáng tạo này nếu được ứng dụng rộng rãi sẽ đem lại lợi ích rất lớn cho xã hội. 7. Thuyền phao cứu sinh Đây là sáng chế của kỹ sư Nguyễn Xuân An, một nhà nghiên cứu địa chất, người có tuổi thơ gắn bó với sông nước miền Trung, từng chứng kiến những thiệt hại nghiêm trọng do các vụ tai nạn sông nước, đắm tàu, đắm thuyền. Thuyền phao có hình dạng giống các phương tiện truyền thống nhưng có cấu trúc và tính mới khác biệt: thuyền phao có 2 lớp vỏ là vỏ thuyền bên ngoài và vỏ phao bên trong. Phao là vật liệu nhẹ không ngấm hoặc ít ngấm nước. Thuyền có vành cao su chống va đập; dây an toàn có khả năng chịu lực, chịu nước tốt, một đầu dây buộc vào thuyền, còn đầu dây kia có móc khoá móc vào đai lưng để người đi không bị cách ly khỏi phương tiện. Thuyền phao hoạt động như thuyền bình thường khi van đóng. Khi gặp sự cố có 2 tình huống xảy ra và biện pháp khắc phục là: 1) Khi thuyền phao bị ngập nước, cần mở van phao để nước từ lòng thuyền qua lỗ van thoát ra ngoài. Thuyền phao sẽ nổi cân đối ở chế độ phao và người có thể vẫn ngồi trong lòng thuyền hoặc đeo bám bên ngoài chờ cứu hộ. 2) Khi thuyền phao bị lật úp, thuyền phao nằm sấp, làm vật nổi cho người đeo bám bên ngoài chờ cứu hộ hoặc tìm cách mở van phao, lật ngửa thuyền để chuyển sang chế độ phao. Thuyền phao cũng có thể từ chế độ phao, đóng van phao, tát nước ra ngoài để chuyển trở lại chế độ thuyền. Tuỳ theo thiết kế mà thuyền có sức chở khác nhau. Sản phẩm đã được đưa đi thử nghiệm ở một số tỉnh miền Trung và được bà con ngư dân rất phấn khởi đón nhận. Tuy nhiên, do khó khăn về vấn đề giá [...]... Nhưng với những tính năng ưu việt của giải pháp này, nếu được đầu tư triển khai nhân rộng và đưa vào sử dụng thì đây sẽ là phương tiện giao thông rất hữu ích và an toàn cho người dân miền biển và sông nước 8 Sản xuất Ethanol từ rơm rạ Đây là sáng chế của GS.TSKH Trần Đình Toại, hiện đang công tác tại Viện Hoá học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) Ông đã hợp tác với Viện Lý hóa sinh (Viện Hàn lâm Khoa học Liên... ethanol, vượt mục tiêu mà Chính phủ đặt ra tới năm 2015 GS.TSKH Trần Đình Toại giới thiệu các mẫu rơm rạ đã qua chế biến để chiết xuất tiếp thành ethanol 9 Máy chế biến thức ăn gia súc 5 trong 1 Kỹ sư Đinh Văn Giang ở Sông Khoai, thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh đã sáng chế ra chiếc máy chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, thủy sản đa năng phục vụ cho chăn nuôi Chiếc máy này có thể nghiền nhiều loại... tính cao thì hiệu suất của giai đoạn thủy phân có thể đạt 80-90%, có nghĩa là từ 0,4 kg xenlulo sẽ thu được trung bình là 0,34 kg glucose, từ đó sản xuất ra ethanol Bằng phương pháp trên, với lượng lớn phế thải nông nghiệp (rơm, rạ) hiện nay của nước ta, nếu sử dụng 30% để sản xuất ethanol với hiệu suất 15%, chúng ta đã có thể thu được từ 3,6 đến 4,5 triệu tấn ethanol, vượt mục tiêu mà Chính phủ đặt... vừa và nhỏ, giúp giảm chi phí, sức lao động và tăng năng suất trong chăn nuôi Với chiếc máy này, chỉ chưa đầy 5 phút, có thể xay nhuyễn 20-30 kg thức ăn hỗn hợp, phục vụ cho đàn lợn hàng chục con Máy chế biến được rất nhiều loại thức ăn khác nhau như rau củ quả, hải sản, ốc, tận dụng được thực phẩm dư thừa, phục vụ cho nhiều loại mô hình chăn nuôi trang trại gia súc, gia cầm hay nuôi cá, cho hiệu quả