 |
Gian hàng triển lãm về các thiết bị hỗ trợ cho ao nuôi tôm. Ảnh: Wesolife |
Việt Nam là nước xuất khẩu tôm lớn thứ hai trên thế giới và thành tựu đó chủ yếu được làm nên bởi hàng trăm nghìn các ao nuôi tôm nhỏ và vừa hộ gia đình, "lấy công làm lãi", hiếm khi áp dụng công nghệ tự động hóa.
Ít người hiểu rằng, nuôi tôm là một công việc không chỉ nhọc nhằn mà còn nguy hiểm. Chỉ một thay đổi nhỏ trong môi trường ao, đầm là có thể khiến tôm chết hàng loạt, nhất là khi mật độ tôm trong các vùng nuôi của Việt Nam rất lớn, rất dễ gây ô nhiễm. Bởi vậy, để giữ môi trường ao nuôi sạch sẽ, người dân thường sử dụng bột clo để khử trùng.
Tuy nhiên, tiếp xúc nhiều với clo trong thời gian dài có thể kích ứng da, đỏ mắt, khó thở nếu hít phải. Đó còn chưa kể những phụ phẩm hình thành do clo kết hợp với những chất có sẵn trong vùng nuôi và tồn tại lâu dài trong nước, gây độc và ô nhiễm lâu dài cho môi trường.
Bên cạnh đó, để cung cấp oxy cho nuôi tôm, người dân thường đặt một hệ thống điện chằng chịt trong ao. Các thiết bị có nguy cơ rò rỉ điện và rất dễ khiến người nông dân bị điện giật khi xuống ao làm việc. Hàng loạt vụ tử vong vì tai nạn điện trên các vuông tôm hằng năm luôn là vấn đề "đau đầu" của chính quyền các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long.
Xuất thân từ gia đình gắn bó với nghề nuôi tôm, kỹ sư cấp thoát nước Huỳnh Công Tấn luôn muốn làm sao để giải quyết được bài toán này. Hai sản phẩm Oxyboost, WIoT chính là một phần lời giải của anh. Trong đó, công nghệ Oxyboost nhận được giải nhất ở Bảng Dự án/ Mô hình còn công nghệ WIoT nhận được giải nhất tại Bảng Ý tưởng, của cuộc thi Đổi mới sáng tạo ngành Thủy sản Bà Rịa - Vũng Tàu 2024.
Oxyboost – cải tiến nhỏ mà "có võ"
Để duy trì oxy trong nước, các vuông tôm đều phải sử dụng máy nén khí và sục khí. Oxyboost được làm ra để thay thế máy sục khí. Đây là một ống nhựa lắp vào đầu ra của máy nén khí trong các đầm nuôi tôm. Ống này có ba đầu, hình chữ T ngược, hoạt động dựa trên nguyên lý venturi. Theo nguyên lý này, đầu dẫn nước ra của ống sẽ nhỏ hơn đầu dẫn nước vào, giúp nước chảy mạnh hơn, hòa tan với oxy trong không khí được dẫn từ trên xuống dưới theo đầu ống thứ ba.
Nhưng sáng tạo của anh Huỳnh Công Tấn không dừng ở đó mà còn nằm ở thiết kế các khe, rãnh, gờ...nằm trong lòng ống Oxyboost. Thiết kế này giúp dòng nước đi qua trở thành "dòng chảy xoắn", chỉ cần một nguồn áp suất nhỏ bên ngoài thì dòng nước cũng đủ mạnh để hút không khí từ bên ngoài và trộn đều, cung cấp oxy cho thủy sản một cách hiệu quả. Buồng trộn này cũng giúp khuếch tán oxy tốt hơn, tạo ra các bong bóng khí "mịn" hơn và giúp đẩy một số chất bẩn lên bề mặt, thuận tiện cho việc làm sạch của người nuôi. Tưởng đơn giản nhưng, để tìm được giải pháp cho buồng trộn này, anh Tấn cũng phải dành một năm điều chỉnh liên tục từ những chi tiết nhỏ nhất và thử nghiệm để có được thiết kế tối ưu.
 |
Thiết bị tạo vi bọt khí Oxyboost. Ảnh: Diễm Quỳnh |
Hai đặc điểm này giúp Oxyboost chỉ cần dùng máy nén khí với công suất thấp nhưng vẫn đảm bảo "sức mạnh" ngang bằng hoặc thậm chí là hơn máy sục khí vốn rất phổ biến từ xưa đến nay. Hiện thiết bị đang được bán rộng rãi trên các sàn thương mại điện tử.
Anh Nguyễn Ngọc Thạnh, người nuôi cá koi và nuôi mực ở Long An chia sẻ với phóng viên Khoa học & Phát triển rằng, trước đây anh dùng ba máy nén khí với công suất 200W để chạy ba máy sục khí nhưng điện lúc nào cũng quá tải nhưng khi chuyển sang oxyboost thì chạy được 10 cái. Anh Huỳnh Công Tấn cho biết, thực tế, oxyboost có thể vận hành với máy nén có công suất chỉ bằng 1/5 so với máy sục khí trên thị trường.
Anh Nguyễn Ngọc Thạnh cũng cho rằng, Oxyboost "cung cấp oxy có thể hòa tan được trong nước, chứ không phải là chỉ đưa oxy vào nước rồi nó lại nổi bong bóng lên. Như thế, oxy sẽ lại thoát ra ngoài không khí, dẫn đến thiếu oxy trong ao nuôi".
WIoT - tham vọng lớn hơn
WIoT là một hệ thống sử dụng công nghệ internet vạn vật (IoT) để giám sát và tự động điều chỉnh từ xa chất lượng nước trong các ao đầm nuôi trồng thủy sản. Trên thực tế, hiện nay công nghệ IoT đã bắt đầu manh nha ở một số hộ gia đình để giám sát chất lượng nước trong ao nuôi. Tuy nhiên, "chỉ giám sát và cảnh báo thôi thì chưa giải quyết được gì. Cảnh báo rồi thì người dân vẫn cần trực tiếp can thiệp vào" Anh Huỳnh Công Tấn chia sẻ.
Hệ thống của anh Tấn không chỉ dừng lại ở cảnh báo mà còn tự động khắc phục tình trạng nước, "mục tiêu là giảm rủi ro ở mức tối thiểu nhất, làm sao xử lý nước an toàn cho người lao động mà họ không cần làm trực tiếp".
Cũng theo kinh nghiệm của anh Tấn, nếu khử trùng như phương pháp truyền thống, một ao nuôi tôm có thể dùng đến vài tấn hóa chất clo trong một năm, và khoảng 30% trong số đó bị chuyển hóa thành canxi clorua, gây ô nhiễm đất và nước có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng thủy sản về sau này.
 |
Hoạt động của thiết bị Oxyboost. Ảnh: Wesolife |
Hệ thống này bao gồm một nhóm các cảm biến đo những thông số cơ bản như độ pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan, độ mặn và ORP – hiểu nôm na là chỉ số đo lường khả năng tự làm sạch của nước. Các cảm biến này sẽ được nối với hệ thống ống nước của vùng nuôi tôm.
Các đường ống này sẽ dẫn nước từ hai phía vào ao nuôi: một phía từ biển vào và một phía là bể nước sạch. Các ống nước này được kiểm soát bằng một van điện tử. Ngoài ra, hệ thống này cũng kết nối với các thiết bị khác trong ao nuôi, chẳng hạn như máy thổi khí, máy bơm nước, máy cho ăn... Các thành phần trong hệ thống được điều khiển và kết nối với nhau thông qua mạng wifi hoặc 3G/4G.
Khi một trong các cảm biến trả về kết quả "bất thường" hệ thống sẽ tự động kích hoạt van nước, máy bơm, máy thổi khí...để tháo nước của ao nuôi và bơm thêm nước sạch hoặc oxy vào. Nhờ vậy, người dân hầu như không cần phải lội xuống ao. Khi cần, họ có thể điều khiển hệ thống trên máy tính hoặc trên app điện thoại và theo dõi chính xác sự thay đổi của nước thay vì chỉ nhìn bằng mắt thường, "đến khi thấy nước bẩn thì mới nghĩ là nước hỏng" như trước đây.
Vấn đề là, các chỉ số như thế nào mới là "bất thường"? Để hệ thống nhận biết được điều đó, trước hết cần phải thiết lập được một bộ các chỉ số định nghĩa thế nào mới là điều kiện "bình thường" của phần lớn các ao nuôi ở các vị trí địa lý, đặc điểm xây dựng khác nhau.
Để có bộ chỉ số đó, anh Tấn phải làm việc cùng với các chuyên gia thủy hải sản và cả những người nông dân nuôi tôm. Tuy nhiên, ban đầu khi mới lắp đặt hệ thống, người dân vẫn cần theo dõi để tinh chỉnh bộ chỉ số có sẵn này sao cho phù hợp nhất với trường hợp của mình.
 |
Mô hình minh họa cảm ứng WIoT. Ảnh: Wesolife |
Lấy ví dụ cho một tình huống mà hệ thống phải xử lý, anh Tấn cho biết: "Chẳng hạn, nếu người dân cài đặt độ pH > 7.0 là nước bình thường, thì khi pH bắt đầu thay đổi xuống dưới 7.0, hệ thống đã bắt đầu hoạt động rồi. Không phải đợi đến khi nước hỏng rồi mới đi sửa chữa nữa. Nhiều khi hiện tượng xảy ra vào nửa đêm cũng cần xử lý ngay, nhưng lúc đó thì không có ai canh ao để xử lý được." Đồng thời, cách xử lý này cũng giúp các chỉ số như pH, nhiệt độ, oxy hòa tan và độ mặn được duy trì ổn định, giúp tôm tránh được hiện tượng "sốc môi trường" do các chỉ số thay đổi đột ngột, dẫn đến giảm sinh trưởng, mắc bệnh hoặc làm chết tôm.
Ngoài ra, khi có sự cố xảy ra, hệ thống sẽ chỉ điều chỉnh chỉ số về lại chỉ số ban đầu sau đó tự động dừng. "Thí dụ, khi nồng độ oxy hòa tan dưới 6 chấm và cần điều chỉnh, thì hệ thống sẽ bơm oxy đến đúng 6 chấm thì nó dừng, không bơm hơn". Anh Tấn đánh giá "Đây cũng là một ưu điểm, hệ thống tự nó sẽ tiết kiệm năng lượng cho người dùng".
Hiện nay, công nghệ WIoT đã được hoàn thiện hơn 70% và dự kiến sẽ đưa vào thương mại trong năm 2025. Anh Huỳnh Công Tấn dự đoán rằng, quá trình người tiếp nhận sản phẩm sẽ không đơn giản.
Khó khăn lớn nhất chính là thuyết phục người dân sẵn sàng đầu tư cho những lợi ích mà WIoT sẽ đem lại. Một bộ giám sát hiện nay trên thị trường có giá thành khoảng 50 triệu đồng. WIoT, khi được đưa vào thương mại, ước tính có giá dao động từ 100 đến 150 triệu đồng. Tuy nhiên, những bộ giám sát thông thường chỉ có thể dùng cho một ao nuôi, trong khi WIoT có thể giám sát và xử lý luân phiên 3-4 ao hoặc nhiều hơn.
Theo ý tưởng của anh Tấn, "phải 5-10h nước mới thay đổi, do đó, một hệ thống có thể luân phiên kiểm tra các ao, trong một giờ kiểm tra ao này, sau đó kiểm tra ao khác rồi lại quay lại. Như vậy sẽ tối ưu được chi phí đầu tư và chi phí vận hành." Để giải quyết được vấn đề này, anh Tấn dự định "Sẽ tìm những đối tác có mong muốn, chia sẻ cho họ mô hình trải nghiệm. Nếu họ muốn mua, sẽ dành cho họ mức giá rẻ nhất có thể."
Bài đăng KHPT số 1330 (số 6/2025)
Diễm Quỳnh