Аспиранты физико-технического факультета Томского государственного университета Дмитрий Ларкин и Даниил Астахов работают над созданием генератора углекислого газа для тепличных хозяйств. Предварительные исследования показали, что он позволит агропредприятиям на треть повысить урожайность, а значит, и эффективность производства – за счет увеличения концентрации углекислого газа в теплицах. Там для активного роста растений концентрация CO₂ должна быть выше, чем в «обычном» воздухе. Устройство, придуманное молодыми учеными, работает по принципу сжигания природного газа с последующей подачей продуктов сгорания в тепличное пространство. При этом безопасное и экологичное сжигание топлива обеспечивает минимальное содержание вредных веществ, опасных для растений. Идею оценило жюри конкурса «Студенческий стартап» – на развитие проекта Фонд содействия инновациям предоставил грант в размере 1 млн рублей.
В России каждый второй фрукт и овощ выращивается в теплицах. Однако около половины тепличных хозяйств – это малые и средние агропредприятия, которые сталкиваются с серьезной проблемой: поддержание необходимого уровня углекислого газа. Для активного роста растений его концентрация должна превышать 400 частей на миллион (ppm). Если уровень CO₂ падает ниже этого значения, фотосинтез замедляется и растения начинают гибнуть.
– Для решения этой задачи мы предлагаем использовать устройство, которое генерирует CO₂ путем сжигания природного газа. Поскольку большинство тепличных хозяйств уже газифицированы, использование нашей разработки позволит генерировать углекислый газ в 15 раз дешевле, чем закупать его в баллонах. Это делает технологию особенно выгодной для небольших хозяйств и позволит эффективно использовать потенциал теплиц, – рассказывают авторы проекта.
Устройство представляет собой горелку, подключенную к системе подачи топлива. Продукты сгорания направляются в теплицу по специально спроектированному каналу, в ходе прохождения которого они охлаждаются. Горелка размещена в защитном сетчатом кожухе, что обеспечивает безопасную эксплуатацию. Устройство может располагаться и снаружи теплицы, и в отдельном помещении.
Один модуль устройства предназначен для увеличения и поддержания концентрации углекислого газа до 1200 ppm в теплице площадью 500 квадратных метров. Это позволяет повысить урожайность большинства сельскохозяйственных культур до 30%.
– Уникальность устройства заключается в использовании горелки оригинальной конструкции, которая обеспечивает процесс сжигания топлива без открытого пламени. В отличие от существующих решений, использующих факельные горелки, наше устройство значительно безопаснее в эксплуатации и снижает риск возгорания при контакте с внешними объектами. Для разработки будут задействованы только отечественные материалы и комплектующие, – отмечает руководитель стартапа, аспирант ФТФ ТГУ Дмитрий Ларкин.
Еще один преимущество разработки в том, что использование заранее подготовленной топливовоздушной смеси позволяет поддерживать стабильный режим горения, обеспечивая высокую эффективность работы устройства и минимальное образование вредных примесей. По предварительным оценкам, их образование в продуктах сгорания не превышает установленные экологические нормативы. Все это делает технологию особенно подходящей для применения в тепличных хозяйствах.
На данном этапе устройство находится в разработке, но результаты предварительных теоретических и лабораторных исследований в рамках проекта уже получены. Велись они на базе Томского научного центра СО РАН. В основу работы легли также актуальные научные публикации в области горения.
В ходе изучения рынка команда стартапа связалась с рядом агропредприятий Томской области. Полученные отзывы подтвердили актуальность проекта и высокий интерес к разработке со стороны потенциальных пользователей.
Грант Фонда содействия инновациям позволит создать образец устройства и провести его тестирование по основным эксплуатационным характеристикам, обеспечив подготовку к практическому использованию в тепличных хозяйствах.
Проект Дмитрия Ларкина и Даниила Астахова – один из 35 стартапов студентов и аспирантов ТГУ, получивших в этом году гранты по конкурсу «Студенческий стартап». Это больше трети от общего числа победителей в регионе: Томский государственный университет стал лидером области по количеству победивших проектов. Среди них, к примеру, разработка доступных миоэлектрических и тяговых протезов, способ прогнозирования плодотворного осеменения у коров, новый пробиотик для ухода за кожей лица и другие.
За последние три года молодые ученые и студенты Томского госуниверситета получили более 100 млн рублей на реализацию наукоемких и социально значимых студенческих стартапов. Идеи студентов ТГУ входят в топ-10 всех технологических студенческих стартапов России.
Системную работу по развитию студенческого предпринимательства ТГУ ведет уже несколько лет. Так, за четыре года в акселерационных программах университета приняли участие 2 800 студентов, было создано 453 стартап-проекта. На базе Института экономики и менеджмента ТГУ действует Центр предпринимательства, сотрудники которого помогают студентам развивать бизнес-навыки, а также проекты и стартапы в различных областях. В ТГУ существует Совет промышленных партнеров – уникальная форма взаимодействия вуза с предприятиями и компаниями. Технологических предпринимателей готовят на пилотной программе специализированного высшего образования «Создание технологического стартапа» ИЭМ ТГУ.