Chế tạo máy phát siêu âm dưới nước diệt lăng quăng và tảo độc

Hiện nay mức độ ô nhiễm ở các hồ, ao, sông, suối ngày càng tăng nhanh, nhất là các thành phố lớn. Trên thế giới đã có những kết quả nghiên cứu cho thấy sóng siêu âm có thể loại bỏ tảo lam và lăng quăng một cách có hiệu quả. Năm 2009, Liang Heng và các cộng sự đã cho thấy rằng khi sử dụng sử dụng siêu âm tần số 40 kHz, công suất 60 W, có thể loại bỏ tảo. Cũng vào thời gian này, nhóm tác giả Spiros Kotopoulis, Antje Schommartz và Michiel Postema cho thấy sóng siêu âm tần số từ 20 kHz đến 1,5 MHz đều có khả năng kiểm soát sự phát triển của tảo. Kết quả nghiên cứu của <_st13a_place w:st="on" style="text-indent: 0.5in; ">S. Broekman và các công sự năm 2010 cũng đã khẳng định kết luận trên.

Hiện nay, trên thế giới có khá nhiều hãng sản xuất thiết bị xử lý tảo nở hoa, tuy nhiên do giá thành của các thiết bị này còn khá cao, ngoài ra, do còn thiếu thông tin về công nghệ nên các cơ sở sản xuất, các doanh nghiệp trong nước chưa thực sự tin vào khả ứng dụng hữu ích của siêu âm.

Trong thời gian qua, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu chế tạo thành công các loại máy rửa siêu âm. Tuy nhiên, chế tạo được thiết bị phát siêu âm dưới nước có tầm hoạt động rộng lại là một lĩnh vực mới, phức tạp hơn.

Cấu tạo của biến tử siêu âm dưới nước gồm ba phần chính: phần tử áp điện, lớp phản xạ âm và các lớp phối hợp trở kháng âm. Trên cơ sở tính toán và kết hợp với thực nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chế tạo các đầu biến tử phát sóng siêu âm dưới nước với mức độ hoàn hảo cao. Các thông số chính: tần số làm việc 47,6 - 62 kHz; công suất từ 20 đến 40W; tầm hoạt động hiệu quả 30 m; biên độ tín hiệu 1800Vpp; dòng điện tiêu thụ 0,2A; thời gian làm việc của máy từ 1 đến 60 phút.

Các nghiên cứu trên hai đối tượng tảo và lăng quăng cho thấy, thiết bị phát siêu âm dưới nước với tần số trong khoảng 47,6 – 62 kHz có khả năng diệt cả hai đối tượng này rất hiệu quả. 100% lăng quăng muỗi bị tiêu diệt sau 5 giây xử lý siêu âm. Tầm diệt hiệu quả khoảng 30 m. Hơn 60% tảo lam bị lắng hoàn toàn sau khi xử lý siêu âm trong thời gian 5 phút.