Недавно все профессиональные экологи Казахстана отмечали Всемирный день окружающей среды – это ежегодный экологический праздник, который отдает дань уважения нашей природе и помогает в борьбе с ее загрязнением.
В этот день экологи и неравнодушные к происходящему активисты во всем мире устраивают субботникии и проводят мероприятия, подтверждающие их стремление к сохранению и улучшению окружающей среды. Ежегодно ООН составляет новый девиз, который отражает текущие направления в экологии. Темой этого года стал слоган: “Переосмыслить. Воссоздать. Восстановить.”
Прошедший год был непростым как для людей, так и для природы. Наблюдая за событиями в мире, мы все чаще встречаем сообщения о природных катастрофах: лесных пожарах, ураганах, экстремальных скачках температуры, нашествиях саранчи, засухах и наводнениях. Подобные события стали настолько привычны, что даже порой не попадают в сводки новостей. Очевидно, что неотъемлемой частью нашего будущего станут природные катаклизмы.
Будучи гражданами Казахстана, мы не должны забывать о столь актуальной и важной проблеме, актуальной и для нашего общества. Ведь борьба с загрязнением окружающей среды не является проблемой одного дня. Это ежедневная работа целой группы специалистов, которые стараются поддерживать нашу планету в чистоте и ищут новые возможности и самые современные технологии для ее сохранения. О таких инновационных возможностях (которые можно успешно применять и в нашей стране) мы сегодня и поговорим.
Очищение атмосферного воздуха
Загрязнение атмосферного воздуха ( весьма актуально для южной столицы!) – это одна из форм загрязнения, которая ведет к его физическому, биологическому или химическому изменению. Также оно способствуют образованию озоновых дыр, а ведь слой озона защищает землю от солнечной радиации. Кроме того, усиливается парниковый эффект, из-за чего постоянно возрастает температура воздуха, что приводит к глобальному потеплению на планете.
Рекламные щиты
Ученые из Университета техники и технологии (UTEC) в Перу занимаются разработкой и созданием рекламных щитов, которые способны бороться с загрязнением воздуха. Прототип такого рекламного щита был установлен в одной из самых загрязненных частей столицы Перу в Лиме в 2013 году.
Щит работает благодаря основным термодинамическим законам, загрязненной воздух пропускается через воду, которая активно собирает в себе загрязняющие вещества (например, бактерии, пыль и т.д.), после чего очищенный воздух выпускается наружу. По утверждению создателей устройства, один рекламный щит может выполнить работу 1200 деревьев, очищая ежедневно в городских условиях 100000 м3 воздуха.
Дезинфектор воздуха от NASA
Вероятно, это может кого-то удивить, но воздух в помещениях часто бывает более загрязненным, чем воздух на улице. Поэтому стоит задумываться и об очищении воздуха в зданиях. Изначально дезинфектор воздуха был разработан для Международной космической станции, на которой необходимо было избавиться от этилена, вырабатываемого растениями. На его основе было создано устройство Airocide.
Дезинфектор имеет камеру, в которой содержатся стеклянные кольца, покрытые диоксидом титана. Под воздействием света в камере продуцируются гидроксилы, которые разрушают органические молекулы, находящиеся в воздухе. После успешной эксплуатации на станции, эти устройства стали использоваться на предприятиях, чья работа была связана с продуктами питания, а также в больницах. Недавно они стали доступны для обычных пользователей.
Airocide может уничтожить практически 100 % биологических загрязнителей, таких как плесень, грибок, цветочная пыльца, пылевые клещи, вирусы, бактерии и летучие органические соединения. Airocide не является фильтром, но он дезинфицирует воздух в помещении.
“Поедающий” смог самоочищающийся бетон
Еще одна технология, основанная на способности диоксида титана при воздействии на него света разрушать углеродные связи в молекулах, была разработана итальянским химиком Луиджи Кассаром (Luigi Cassar). Недавно ученый был удостоен международного признания и получил европейскую премию изобретателя за создание инновационного цемента, который нейтрализует загрязняющие вещества, делает их менее вредными и улучшает качество воздуха вокруг. После нейтрализации вредных веществ, они просто смываются дождевой водой.
Кассар со своей командой долгое время экспериментировал с составом добавки к бетону и, в конце концов, смог получить оптимальную формулу, которая он называет «фотокатализатором». Предлагаемый им бетон выглядит более красивым и чистым, и остается намного более белым, чем обычный бетон. Впервые данная технология была применена в 1996 году при постройке Юбилейной церкви под руководством архитектора Ричарда Мейера в Риме.
Выращивание растений
Загрязнение воздуха, а именно через него преимущественно загрязняются растения, приводит к сокращению жизненного срока листьев и ускорению развития древесных видов, снижается прирост и продуктивность растений, уменьшается пыльца и ухудшаются ее свойства, сокращаются сроки вегетации, сдвигается цветение, листва опадает преждевременно. Инновационные разработки сделают процесс выращивания растений полностью автоматизированным и помогут решить проблему с нехваткой рабочих рук в сельском хозяйстве.
The Plantoid Project — мониторинг окружающей среды
Аналитические система The Plantoid Project исследует почву и воздух для обнаружения вредных веществ, прогнозирует их воздействие на организм человека и окружающую среду. Устройство оснащено сетью сенсорных и приводимых в действие корней, на каждом из них размещены датчики, блоки управления, зоны удлинения. Один из корней способен изгибаться в ответ на сигналы датчиков, а второй демонстрирует искусственный рост. Ствол растения изготовлен из пластика, внутри него расположен микрокомпьютер. Листья оснащены датчиками, которые умеют оценивать условия окружающей среды (температуру, влажность воздуха, химические факторы). Устройства можно использоваться в разных сферах жизни: от мониторинга окружающей среды до исследования космоса.
Fermata — мониторинг жизненного цикла растений в режиме real-time
Российско-израильский стартап разработал платформу мониторинга состояния растений и прогнозирования урожая под названием Fermata. ИИ, встроенный в платформу, оптимизирует условия выращивания культур и определяет начальную стадию отклонений и заболеваний: собирает информацию о климатических условиях и росте растений. С помощью специальных датчиков и ПО Agritech объемы урожая рассчитываются с точностью 90 %, а болезни растений — 95%.
iFarm Project — автоматизированные агрофермы
Сберегая воду и не загрязняя окружающую среду роботизированные системы для выращивания ягод и овощей способны функционировать круглогодично. В сравнении с традиционными теплицами комплексы iFarm потребляют существенно меньше воды (на 90%) и электроэнергии (на 25%). В основе конструкции — алюминиевые профили, а отдельные узлы и детали напечатаны на 3D-принтерах.
Выращивание деревьев
Регулярная вырубка деревьев приводит к росту концентрации окиси углерода в атмосфере на 6–12%. По оценкам ученых, ежегодно на планете вырубают более 15 млрд деревьев. За этот же период вырастает только 5 млрд деревьев. Если ничего не предпринимать, то лесные запасы закончатся к 2300 году. Применение современных технологий, разработанных различными стартами, может помочь решить эту проблему.
Growbot — автономный сад на гидропонных технологиях
Проект позиционируется разработчиками как экологичная альтернатива традиционному земледелию. Роботизированная система работает на солнечной энергии, при выращивании не применяются химические удобрения. Усовершенствованная гидропонная технология основана на циркуляции воды в замкнутом контуре, жидкость используется повторно и не загрязняет естественные водоемы.
Робот Growbot внешне напоминает шестиколесный грузовик. Он оснащен сеялкой для разрыхления твердой почвы. Ориентировочный срок службы — 35 000 часов. Сферы применения: восстановление лесов, озеленение участков, выполнение сельскохозяйственных работ. Устройство справляется с посадкой деревьев в труднопроходимой местности и в регионах, где водятся ядовитые змеи и пауки. Сейчас разработчики работают над роботом Growbot нового поколения, который сможет сажать тысячу деревьев за раз и использовать автономные системы для следования по заранее запрограммированному маршруту посадки.
BioCarbon Engineering — восстановление планетарной экосистемы
Главной целью стартапа является масштабное высаживание лесов. Дроны выбрасывают капсулы с пророщенными семенами деревьев и контролируют процесс роста. По оценкам разработчиков, за день можно высадить до 36 000 деревьев. При этом стоимость работы по сравнению с обычными методами снижается на 85%. Для массового засеивания территории используются дроны, которыми управляют операторы.
Первый этап — сбор сведений о топографии и качестве почвы с помощью дронов, летающих на высоте 100 м. Затем на основе собранной информации программа выбирает лучшее место для посадки деревьев и формирует карту посадки. Вторая группа дронов летает на расстоянии 3 м над землей, сбрасывая на землю заполненные питательными веществами и семенами капсулы (по две штуки в секунду). Капсулы способны проникать в почву. Один дрон, вмещающий 300 капсул, обрабатывает 1 га за 18 минут.
Тема борьбы с загрязнением окружающей среды и ее спасением – невероятно обширна и интересна. Поэтому в следующей статье, мы поговорим об использовании чистой энергии, проблемах загрязнения водных ландшафтов, о борьбе с космическим мусором и роботах, сортирующих мусор на суше. Предлагаем и вам стать участниками этого такого актуального для Казахстана разговора. Что вы думаете по поводу улучшения экологии в нашей стране? Есть ли у вас интересные идеи? Поделитесь с нами!
