Cây báo cháy

Hầu như năm nào bang California cũng bị cháy rừng. Còn từ năm 2002 đến nay, danh sách này có thêm các bang Arizona, Colorado và Oregon. Các nước châu u cũng bị thảm họa này đe dọa. Để ngăn chặn nạn cháy rừng, một số nước đã thành lập các nhóm chuyên gia chuyên xác định các khu rừng có nguy cơ cháy cao và chi hàng triệu USD mỗi năm trong cuộc quyết đấu với "bà hỏa". 

Tại các nước phát triển, từ lâu người ta đã lắp đặt hệ thống phát hiện và dập tắt các đám cháy rừng. Chẳng hạn như hệ thống MODIS Rapid Response System của NASA, chuyên chụp ảnh mặt đất từ trên cao qua nhiều góc độ. Nó cho phép con người xác định các vùng có nguy cơ cháy cao và các vùng có dấu hiệu biến chuyển về sinh thái, dễ bị cháy. Cục Quản lý rừng liên bang Mỹ (U.S Forest Service) cũng sử dụng hệ thống dự báo tự động, nhưng khá phức tạp mà chi phí lại quá cao.

Sơ đồ hệ thống cảm biến, trạm quan trắc và vệ tinh - Ảnh:  Rebecca Macri

Cũng có những giải pháp khác, như dùng các bộ cảm biến có thể cứu được một khu rừng nhất định và cảnh báo thảm họa. Nhưng nhược điểm của giải pháp này là nguồn pin (ắc-quy) phải thường xuyên thay thế hay thời gian xạc là quá lâu nên cũng tốn kém. Đặc biệt là với những nơi có địa hình hiểm trở, cheo leo.

Để khắc phục nhược điểm này, các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo ra loại pin sinh học. Nhóm nghiên cứu - dưới sự hướng dẫn của Shuguang Zhang tại Trung tâm nghiên cứu sinh học - đã thiết kế một thiết bị điện tử mà cây có thể tái tạo năng lượng cho nó. Đó là bộ cảm biến (không dây) được lắp trên cây, có thể truyền các thông số về nhiệt độ, độ ẩm xung quanh cây, còn pin sẽ được nạp năng lượng trong điều kiện tự nhiên. Về mặt vật lý, có thể hiểu đơn giản như sau: khi bộ rễ hút nước và muối để nuôi cây nó sẽ tạo ra hiệu điện thế được hình thành từ a-xít (pH) của vùng đất quanh đó. Đây chính là nguồn để nạp, tích tụ điện năng đảm bảo cho bộ cảm ứng hoạt động. 

Phía trên là bộ cảm ứng cảnh báo cháy, phía dưới là nguồn điện sinh học

Theo thiết kế, trong điều kiện bình thường bộ cảm biến sẽ truyền tín hiệu 4 lần, còn khi có cháy nó ngay lập tức phát tín hiệu báo động. Mỗi bộ cảm biến sẽ phát các thông số cho các bộ cảm biến khác xung quanh nó. Và như vậy mạng lưới các bộ cảm biến sẽ được kết nối với trạm quan trắc, sau đó sẽ được phát lên vệ tinh và truyền về trung tâm ở Boyce, bang Idaho.

Theo Membrana, hiện các bộ cảm ứng đã được sản xuất và một người bình thường cũng có thể lắp nó trên thân cây. Các nhà khoa học tính rằng một bộ cảm biến có tác dụng trên 1.000m2. Vào mùa xuân 2009, người ta sẽ thử các bộ cảm biến này trên diện tích rừng 40.000m².

Bảo Quyên
(Theo Membrana.ru)