Trường học Brazil áp dụng Thủy canh và IoT để thúc đẩy Giáo dục Môi trường

Nền giáo dục tiến bộ tại Brazil đang vươn lên một tầm cao mới thông qua các sáng kiến định hướng thực hành, kết hợp công nghệ tiên tiến với các nguyên tắc trách nhiệm sinh thái và bảo vệ môi trường. Một trong những trọng tâm chính là việc triển khai các khu vườn trường học sử dụng phương pháp thủy canh – kỹ thuật trồng cây không dùng đất, vốn được biết đến với khả năng tiết kiệm nước vượt trội. Việc áp dụng thủy canh này không chỉ là bài học lý thuyết mà còn là minh chứng sống động cho việc quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Trong khuôn khổ các dự án này, nước được thu hồi từ hệ thống điều hòa không khí được tận dụng lại, đây là một giải pháp thiết thực và trực tiếp nhằm đối phó với thách thức ngày càng tăng về tình trạng thiếu hụt nguồn nước sạch trên toàn cầu.

Giáo sư Eliu Alves da Silva, người đã giám sát và phát triển khía cạnh tái chế nước này, đã mô tả chi tiết quy trình phức tạp và khoa học. Quy trình bắt đầu bằng việc thu thập nước ngưng tụ từ bốn máy điều hòa không khí. Đáng chú ý, lượng nước này có thể đạt từ 18 đến 25 lít mỗi ngày từ mỗi thiết bị, tạo ra một nguồn cung đáng kể. Nước sau đó được lưu trữ an toàn trong một bể chứa có dung tích 310 lít. Tiếp theo, nguồn nước này trải qua giai đoạn xử lý dinh dưỡng nghiêm ngặt với sự kiểm soát chính xác mức độ pH và PPM (phần triệu) – các yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển tối ưu và khỏe mạnh cho cây trồng. Về lâu dài, kế hoạch mở rộng hệ thống còn bao gồm việc tích hợp nuôi trồng thủy sản (aquaculture), cụ thể là nuôi cá cùng với rau củ, nhằm tạo ra một hệ sinh thái khép kín, minh họa trực quan các nguyên tắc của chu trình sử dụng tài nguyên bền vững.

Cách tiếp cận giáo dục dựa trên thực tiễn này đã nuôi dưỡng ý thức trách nhiệm và nhận thức sâu sắc về môi trường cho học sinh qua từng công đoạn, từ chuẩn bị hạt giống cho đến khi thu hoạch thành quả. Học sinh Caleb Gattes Roberto de Oliveira, 13 tuổi, đang học lớp 8, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của dự án. Cậu cho rằng sáng kiến này có ý nghĩa quyết định trong việc ngăn chặn lãng phí nước, vì nó cho phép tái sử dụng hiệu quả những gì lẽ ra sẽ bị xả thải. Những mô hình thành công tương tự đã được triển khai, chẳng hạn như dự án mà Giáo sư Eliu Alves da Silva đã lãnh đạo tại bang Mato Grosso do Sul, chứng minh rằng việc biến chất thải thành nguồn tài nguyên sản xuất có giá trị là hoàn toàn khả thi.

Sáng kiến này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực khoa học mà còn minh họa rõ nét tính liên ngành trong giáo dục. Các sinh viên ngành Quản trị Kinh doanh tham gia vào việc tính toán và quản lý chi phí vận hành, đảm bảo tính kinh tế của dự án. Trong khi đó, sinh viên chuyên ngành Quảng cáo chịu trách nhiệm phát triển các tài liệu truyền thông và nâng cao nhận thức cộng đồng. Đặc biệt, Câu lạc bộ Khoa học đóng vai trò trung tâm, thực hiện giám sát chất lượng nước trong điều kiện phòng thí nghiệm, áp dụng các kiến thức chuyên sâu về Hóa học và Sinh học. Giám đốc Márcio Wagner nhận xét rằng dự án này là một bằng chứng cụ thể củng cố cam kết mạnh mẽ của nhà trường đối với các nguyên tắc phát triển bền vững, đặc biệt sau khi trường đã nhận được Chứng chỉ ODS (Mục tiêu Phát triển Bền vững) tại Rio de Janeiro, qua đó khẳng định sự tuân thủ chương trình nghị sự toàn cầu năm 2030.

Các phương pháp giáo dục tiên tiến này đang lan rộng. Chúng ta có thể thấy điều này tại các cơ sở giáo dục khác, chẳng hạn như Trường Thành phố Belmiro Teixeira Pimenta ở Colatina, bang Espírito Santo, nơi học sinh Pedro Lucca Isidoro, 12 tuổi, đã tự tin trình bày hệ thống thủy canh sử dụng nước thu hồi của trường mình. Hơn thế nữa, dự án “Horta Digital” (Vườn Kỹ thuật số) đã nâng khái niệm này lên một tầm cao mới bằng cách tích hợp sâu rộng công nghệ Internet Vạn vật (IoT). Hệ thống thông minh này sử dụng các cảm biến và một ứng dụng di động để tự động hóa việc quản lý tưới tiêu. Điều độc đáo là nguồn nước được sử dụng lại được thu thập từ các vòi uống nước của trường, qua đó trực tiếp đóng góp vào việc đạt được các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc, bao gồm “Xóa đói” và “Hành động vì Khí hậu”.

Tóm lại, những phương pháp giáo dục sáng tạo này đã lồng ghép một cách hiệu quả giáo dục môi trường, nguyên tắc tiết kiệm tài nguyên và ứng dụng kiến thức khoa học thực tế vào chương trình giảng dạy cốt lõi. Việc áp dụng IoT trong hệ thống thủy canh cho phép kiểm soát từ xa các thông số môi trường một cách chính xác, giúp tăng đáng kể hiệu quả sản xuất và giảm lượng nước tiêu thụ so với các phương pháp canh tác truyền thống. Bằng cách này, các cơ sở giáo dục ở Brazil đang trở thành những phòng thí nghiệm thực tiễn cho việc triển khai kinh tế tuần hoàn và công nghệ kỹ thuật số, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành một thế hệ công dân có ý thức và năng lực sinh thái sâu sắc trong tương lai.