Самарские аграрии разрабатывают цифровые лампы для растений

Свет — основа всех биохимических процессов, происходящих в растениях. При круглогодичном выращивании овощей, фруктов и зелени в условиях закрытого грунта без искусственного освещения не обойтись. Однако не все виды света одинаково полезны. Изучением их влияния на растения занимаются ученые Самарского государственного аграрного университета (СамГАУ).

Первый опыт по этой тематике в вузе приобрели несколько лет назад, когда разрабатывали специальные светильники для хранилищ картофеля. Началось с того, что владелец крупного фермерского хозяйства Евгений Цирулев во время поездки в Европу для изучения опыта местных овощеводов заметил, что в одном из хранилищ лампы излучают необычный зеленый свет. Как оказалось, свет определенного спектра был нужен для лучшей сохранности картофеля, позволял ему не «зеленеть», что происходит при выработке хлорофилла.

Вернувшись в Самарскую область, овощевод поделился своими наблюдениями с сотрудниками СамГАУ, и те взялись создать отечественный аналог таких ламп. Партнером выступила группа компаний «ЭнергоСпецСтрой», специализирующаяся на производстве светотехники.

После долгих исследований и экспериментов выяснилось, что процесс выработки хлорофилла сходит на нет именно в зеленом спектре. Теперь в картофелехранилище у Евгения Цирулева — как в фантастическом кино: всегда зеленая подсветка.

Выращивание растений в условиях закрытого грунта или технологичных культивационных сооружений сопровождается высокими затратами энергии — как тепловой, для поддержания оптимальных параметров микроклимата, так и электрической, главным образом для освещения (досвечивания) растений. В условиях роста цен на энергоносители все более актуальной становится задача снижения энергозатрат через повышение энергоэффективности оборудования, в том числе светотехнического.

Эту задачу частично решает внедрение светодиодных светильников, однако возникают новые проблемы, связанные именно со спектральным составом света. Состав спектра светодиодного светильника не всегда соответствует потребностям растений. Из-за этого возможно замедление роста растений, по сравнению с тем, что происходит при освещении специальными люминесцентными светильниками.

Оптимальные характеристики спектра света для каждой агрокультуры пока слабо изучены. В этом направлении группа ученых и студентов самарского агровуза под руководством доцента кафедры «Электрификация и автоматизация АПК» Сергея Васильева увидела широкие возможности для исследований и экспериментов.

К примеру, выяснилось, что при выращивании меристемных растений (например, при производстве безвирусных семян картофеля) проблема состоит в том, что в процессе селекционной работы значительная часть времени тратится на выращивание отобранных микроклональных ростков до необходимых размеров. И создание правильного освещения позволило бы существенно сократить время выращивания.

Исследования привели к разработке новых устройств. Так, совместно с ООО «ПТП ЭнергоСтандарт» был создан небольшой лабораторный модуль (биомодуль) для выращивания зелени и овощей. Установка является не промышленным, а лабораторным образцом, предназначенным для проведения научных исследований. При внесении соответствующих изменений она промышленно применима. Биомодуль уникален тем, что позволяет создавать освещенность в зоне роста растений с различными характеристиками, как по уровню освещенности, так и по спектральному составу света.

Опыты на редисе показали созревание корнеплодов на пять-семь дней раньше нормативных сроков. Хорошие результаты дало выращивание салата, базилика и другой пряной зелени.

Впрочем, лабораторный модуль — только первый шаг. Ведь если, к примеру, брать задачу обеспечения свежей зеленью жителей Крайнего Севера, то маленькие модули проблемы не решат. Имея в виду такие масштабные задачи, ученые СамГАУ приступили к разработке фитомодуля большего размера. Это уже контейнер размером 4×5 метров в утепленном варианте. Данная установка сейчас уже изготовлена и проходит испытание.

Как и биомодуль, контейнер освещается светодиодными светильниками с регулируемым спектром и потоком. Регулировка светильников осуществляется под определенные культуры, а также под потребности растений на различных стадиях их развития. Данный фитомодуль можно использовать круглогодично — по принципу термоса он способен сохранять тепло, производимое фитосветильниками, и за счет этого экономить энергию, необходимую для отопления.

«Мы считаем наиболее перспективной разработку именно светодиодных фитоламп, так как именно они являются, в некотором смысле, электронными устройствами, а значит легко управляются с помощью цифровой электроники. Это и есть одна из составляющих цифровизации тепличного растениеводства, — поясняет Сергей Васильев. — Также эти светильники перспективны за счет своей небольшой цены, экономичности и высокой светоотдачи. При разработке подобных устройств мы стремимся к созданию полностью автоматизированных модульных и контейнерных установок, позволяющих круглогодично выращивать овощную, зеленную, ягодную или пряно-ароматическую продукцию. А также повысить энергосбережение в процессе выращивания».

Инноватор из Тольятти приручил полиуретан

Тольяттинский предприниматель Сергей Феськов придумал технологию, позволяющую создавать высокоадгезивное полиуретановое покрытие практически на любой поверхности. Один из самых износостойких материалов — третий после алмаза и бора — сохраняет от внешних воздействий обработанные им детали, а после износа защитного слоя его можно легко нанести вновь.

Износ трущихся поверхностей — одна из главных причин выхода из строя машин и механизмов, и эта проблема преследует человечество с момента изобретения колеса. Вопрос решали применяя смазочные материалы, вводя в конструкцию подшипники и т.д. Однако с ростом сложности используемых человечеством механизмов проблема обострялась: далеко не всегда возможно использовать подшипник или смазку, а в некоторых случаях это и не поможет. Например, в грунтовых или нефтяных насосах, которые работают в довольно агрессивной среде, контактируя не только с химически активными веществами, но и с твердыми частицами, способными довольно быстро вывести детали из строя.

Новация Сергея Феськова решает проблему, многократно повышая износостойкость шнеков насосного оборудования и позволяя повторно использовать деталь после выработки ресурса.

Главной особенностью ноу-хау является особая обработка деталей с нанесением адгезива, что делает минимальным зазор между защищаемой поверхностью и защитным слоем. В результате получается очень прочное соединение: полиуретан держится даже при серьезных нагрузках, изнашиваясь вместо металла и оставляя его невредимым. После того как слой полимера все же сотрется, его можно нанести вновь, восстановив деталь до состояния новой.

Запатентованная технология уникальна — направлением занимаются многие, но такими результатами похвастаться не могут. Другие методы нанесения полиуретана не обеспечивают высокой адгезии, и покрытие довольно быстро отслаивается, приводя деталь в негодность.

Компания Сергея Феськова «Форум-АвтоСервис» является резидентом технопарка «Жигулевская долина», и в Самарской области уже давно пользуются его разработкой. Так, он уже много лет сотрудничает с Самарским речным портом, покрывая полиуретаном шнеки грунтовых насосов земснарядов, ведущих добычу песка для строительства. При этом, по словам предпринимателя, ресурс грунтового насоса увеличивается в несколько раз: если с обычным шнеком до его поломки удается добыть 300-400 тыс. тонн песка, то деталь с полиуретановым покрытием позволяет увеличить межремонтный ресурс до 2 млн тонн.

«Со шнеком с полиуретановым покрытием насос может непрерывно работать в течение всего навигационного периода. Теперь нет необходимости вставать на ремонт посреди сезона, — рассказывает Сергей Феськов. — В результате повышение износостойкости насоса позволяет достичь серьезного экономического эффекта — ведь один день простоя земснаряда обходится в сотни тысяч рублей. Кроме того, покрытие полиуретаном позволяет фактически вернуть детали первозданный вид. Если раньше выработавший ресурс шнек просто выбрасывался, то сейчас его заново покрывают слоем полимера, после чего деталь снова соответствует заводским параметрам и занимает свое место в механизме насоса. И таких циклов может быть сколько угодно. Фактически шнек становится многоразовым. Его стальная часть служит лишь каркасом, а всю нагрузку берет на себя полимер. При этом полиуретан в шесть раз легче стали, что позволяет существенно снизить вес конструкции».

Запатентованная Сергеем Феськовым технология уже заинтересовала нефтяников — специально для Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина разрабатывается новый героторный насос, который позволит добывать даже очень вязкую нефть.

СПРАВКА

Героторный насос — роторно-зубчатый насос с рабочими органами в виде шестерен специального профиля, которые обеспечивают геометрическое замыкание рабочей камеры.

Сейчас скважины с особо вязкой нефтью нерентабельно разрабатывать с помощью широко используемых в отрасли центробежных насосов из-за быстрого износа оборудования и недостаточной мощности. Дело в том, что некоторые сорта нефти содержат не только серу и другие химически агрессивные вещества, но и твердые включения, оказывающее серьезное разрушительное воздействие на насосы и существенно затрудняющие добычу «черного золота».

Изготовленный в Тольятти рабочий прототип получил высокую оценку заказчика, и сейчас разрабатывается вторая версия устройства, в конструкцию которого вносятся изменения с учетом пожеланий специалистов из РГУ нефти и газа.

Износостойкие насосы, рабочая поверхность которых покрыта полиуретаном, могут использоваться и в пищевой промышленности — например, в дозаторах.

Впрочем, по словам инноватора, использование полиуретана открывает широчайшие возможности во многих отраслях. Так, например, этот материал может стать незаменимым при производстве космических скафандров или средств защиты от радиоактивного излучения. Специальные нанодобавки позволяют наделить эластичный полиуретан неплохим останавливающим действием и не пропускать продукты радиоактивного распада.

Автор: Олег Нечаев

Самарский филиал НИИ Радио внедряет радиочастотные считыватели данных

Самарский филиал НИИ Радио (СОНИИР) разработал и запустил производство радиочастотных считывателей цифровых данных (RFID). Это первая отечественная разработка в этом направлении. Системой интересуются в Минобороны, Росгвардии, Главном центре специальной связи (ГЦСС). Уже реализовано два пилотных проекта.

По словам разработчиков, необходимость создания RFID-считывателей связана с отсутствием на рынке отечественных аналогов и недостатками зарубежных моделей.

«Проект ориентирован на устранение фактического отставания отечественной промышленности в части производства устройств радиочастотной идентификации. Внедрение результатов проекта в производство создаст существенные драйверы роста техники и технологий в РФ, выведет рынок RFID-систем на принципиально новый технологический уровень и создаст условия для ускоренного социально-экономического развития, достижения стратегических интересов и обеспечения национальной безопасности России», — описывает важность технологии директор научно-технического центра радиосистем специального назначения СОНИИР Александр Невский.

Основная задача разработки — хранение информации об объекте с возможностью ее дистанционного считывания. Система RFID состоит из считывающего устройства (ридер: антенна, приемопередатчик) и радиочастотных меток. Последние содержат цифровые данные о логистике, типе, стоимости, весе и температуре объекта.

«Антенны излучают электромагнитные волны, которые активизируют RFID-метку и позволяют производить запись, считывание с нее данных. Антенны могут быть встроены в специальные сканеры, ворота, турникеты, дверные проемы для получения информации от предметов или людей, проходящих через их зону действия. Конструктивно антенна и приемопередатчик с декодером могут находиться в одном корпусе. Сигнал, поступающий с антенны, демодулируется, расшифровывается и через стандартный интерфейс передается в компьютер для обработки», — уточняет принцип работы радиочастотных считывателей Александр Невский.

Причем метки делятся на два вида по типам питания: пассивные или активные. Первые получают энергию для работы из электромагнитного сигнала, поступающего от считывателя. Дальность чтения пассивных меток не превышает 10-20 метров (в зависимости от размера и подвижности метки). Они дешевле активных и имеют практически неограниченный срок службы. Активные же дороже в обслуживании и работают максимум 5-10 лет. С другой стороны, они имеют большую дальность считывания информации и могут иметь более высокую скорость движения относительно считывателя.

На разработку RFID-считывателей ушло не более двух с половиной лет. За это время институт столкнулся с рядом проблем. Среди них — необходимость закупки дорогого оборудования, проблемы с выходом на рынок из-за недостаточной господдержки (в том числе пробелами российских стандартов) и неосведомленности потребителей.

«В последние годы на российском рынке возобновилась активная маркетинговая деятельность по продвижению технологии: стали появляться новые статьи в журналах, повысился интерес на выставках. Но для масштабного продвижения технологии этого мало. На процесс разработки негативно повлияли объективные причины. Пандемия COVID-19 привела к стагнации рынка производителей электронной компонентной базы, нарушению логистических цепочек и снижению покупательской способности потребителей», — рассказывает о проблемах представитель СОНИИР.

На работах по проекту сказались и западные санкции, которые ограничили поставки в Россию электроники и технологий.

Пока радиочастотные считыватели создают мелкими сериями в самарском филиале НИИ Радио. Правда, в ближайшее время, по сведениям института, планируется увеличение производства с привлечением отечественных и зарубежных компаний.

Стоимость RFID-устройств зависит от объемов производства. «В то же время прогнозные цены на серийно выпускаемую продукцию позволяют говорить о хорошей конкурентоспособности наших изделий на отечественном и международном рынках», — отметил Александр Невский.

Радиочастотные считыватели можно использовать в транспортной инфраструктуре (билетная система, сортировка багажа), логистике (автоматизация перевозок, складирования), медицинском производстве (маркировка продукции, отслеживание препаратов и контейнеров с кровью) и ВПК (контроль транспортировки, предотвращение незаконного оборота оружия и «электронные жетоны» военнослужащего или сотрудника МЧС, Росгвардии).

Сейчас в продвижении продукта СОНИИР активно помогает головная организация — ФГБУ НИИР. С ее участием был реализован проект для демонстрации возможностей RFID-технологий представителям Минобороны, Росгвардии и других силовых структур.

Также технология обкатывается РЖД. Уже действует пилотная зона на базе вагонного депо «Минеральные Воды» Северо-кавказской железной дороги. Там разработана система «Учет перемещения шаблонов работниками вагонного хозяйства с применением технологии машиносчитываемой маркировки RFID». Дополнительно для компании подготовили проект по контролю перемещения и местонахождения имущества депо.

Также завершается развертывание опытной зоны для Главного центра специальной связи, которая позволит отработать технологии учета, хранения и контроля сдачи-выдачи имущества.

«В прошлом году наш филиал посетил губернатор Дмитрий Игоревич Азаров. В ходе представления наших компетенций он высказал заинтересованность в применении RFID разработок СОНИИР в сфере муниципального хозяйства. Есть заинтересованность сельскохозяйственных предприятий животноводства во внедрении отечественных разработок радиочастотной идентификации. Интерес к российским разработкам в сфере RFID будет увеличиваться», — подчеркивает представитель СОНИИР.

Он уверяет — самарский филиал НИИ Радио продолжит работу над отечественными RFID-технологиями. В институте уже есть идеи для новых проектов.

«Планируется продвижение гибридных технологий RFID и GPS для повышения точности определения местоположения маркированных объектов на территориях со сложной электромагнитной обстановкой. Есть возможность и необходимость в масштабировании импортозамещения в области RFID-технологий глубже уровня конечных изделий, комплексов и систем. Речь идет о создании отечественных компонентов уровня интегральных схем, контроллеров», — делится планами на будущее Александр Невский.

Автор: Артем Элекин

Универсальный «Сержант»: электровнедорожник из Тольятти

Экологичный и долговечный, с высокой проходимостью и приличным запасом хода, многофункциональный и уникальный для российского авторынка — на базе Тольяттинского государственного университета (ТГУ) создается внедорожник «Сержант-электро».

Фото:  Артем Чернявский

Ходовые испытания «Сержанта-электро» назначены на конец этого года, но сборка прототипа транспортного средства уже стартовала: на алюминиевую раму навешиваются элементы подвески, трансмиссии и другие комплектующие, которые можно установить на данном этапе, рассказал проректор по научно-инновационной деятельности ТГУ Сергей Петерайтис.

Тольяттинский госуниверситет участвует в создании электрических транспортных средств для Самарско-Тольяттинской агломерации с 2020 года. Это один из проектов научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего», соучредителем которого является ТГУ.

Работая над ним, конструкторы накопили определенный опыт в проектировании и создании электрических транспортных средств различного назначения, поделился кандидат технических наук, доцент Денис Павлов — руководитель проекта «Сержант-электро», заведующий кафедрой «Энергетические машины и системы управления» института машиностроения ТГУ.

В «копилку» идет и партнерство ТГУ с предприятиями города, заинтересованными в развитии тем по электрификации транспорта. Один из партнеров по развитию этого направления — ООО «ТСРЗ» (Тольяттинский судоремонтный завод). Для диверсификации своего производства предприятие обратилось в вуз с просьбой разработать и изготовить опытный образец снегохода на электрической тяге. Сейчас дорабатывается уже второй прототип снегохода, который может быть запущен в серийное производство в ближайшее время, если у завода будет такая потребность.

Весь свой опыт работы над электрическим транспортом ТГУ будет использовать в разработке других электрических транспортных средств, в том числе и нового электромобиля.

«Сержант-электро» — это гражданский электротранспорт каркасно-модульного типа. Прародителем новинки считается концепт-кар «Бора», созданный на ВАЗе еще в 1990-х годах, но так и не пошедший в серию.

Концепция «Сержанта-электро» — максимально дешевая, простая, доступная транспортная платформа. В то время как «традиционные» электромобили — это сложные и дорогостоящие конструкции.

Алюминиевый каркас в ТГУ разработан уже давно, и на его основе собрано два прототипа внедорожника на бензиновом двигателе. Один из них вошел в число лучших экспонатов международного военно-промышленного форума «Армия-2017». Идея сделать на базе алюминиевого каркаса электровнедрожник принадлежит ректору ТГУ, профессору, доктору физико-математических наук Михаилу Кришталу, который инициировал эту работу в университете. Прототип третьего внедорожника из серии «Сержант» изготавливается на средства гранта Фонда «Духовное наследие» им С.Ф. Жилкина.

«Именно алюминиевый каркас позволяет полностью скомпенсировать массу транспортного средства при переходе с двигателя внутреннего сгорания на аккумулятор. По нашим оценкам, вес «Сержант-электро» будет таким же, как у обычной “Нивы”», — сообщил профессор Михаил Криштал.

Каркас нового внедорожника будет адаптирован под машинокомплект «Нивы» — разработчики стремятся к тому, чтобы «Сержант-электро» получился максимально отечественно-адаптированным. Каркас, трансмиссия, рулевое управление, тормозная система, подвеска, аккумулятор — все эти элементы будут российского производства.

«Мы будем стремиться максимально унифицировать серийный электромобиль по базовым элементам, одновременно оснастив его недорогими батареями и электронными компонентами. Это принципиально отличает наш проект от того, что сейчас разрабатывается в России. Наша задача — сделать электромобиль не только доступным, но и легким в обслуживании», — объясняет Денис Павлов.

В «Сержант-электро» ТГУ намерен интегрировать разработку, которую в свое время готовили для компании Zetta, — rangeextender, то есть удлинитель пробега. Для этого во внедорожник будет установлен небольшой двигатель внутреннего сгорания мощностью до пяти лошадиных сил. Он будет вращать генератор, от которого можно будет подзарядить батарею.

То есть фактически транспортное средство будет гибридным, но с очень маленькой мощностью бензинового двигателя — максимально экологичного. Удлинитель пробега будет включаться только в том случае, когда надо срочно подзарядить аккумулятор. Это сделает внедорожник универсальным, безопасным и многофункциональным.

На «Сержант-электро» планируют установить аккумуляторную батарею, состоящую из модулей, разработанных специалистами Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ). Об этом Михаил Криштал договорился на встрече с ректором СПбПУ, академиком РАН Андреем Рудским в декабре 2022 года. В конструкции одного модуля используется 12 литий-ионных ячеек. Его энергоемкость — 2,35 кВт*ч. Небольшая высота (110 мм) позволяет устанавливать устройство в пол транспортного средства, а корпус из экстрадированного алюминиевого профиля позволяет уменьшить градиент температур в батарее.

Фото: Артем Чернявский

В СПбПУ также разработали для электромобилей зарядную станцию с буферной батареей, которая обеспечивает быструю зарядку электротранспорта даже в местах с недостаточной электрической мощностью.

Как поясняют разработчики, «Сержант-электро» создается как электрическое транспортное средство повышенной проходимости с формулой 4×4 — это нишевая техника. Она не претендует на то, чтобы заменить существующие внедорожники, но имеет ряд параметров, которым сегодня нет альтернативы на российском рынке.

В России пока не производятся гибридные электромобили, поэтому в ТГУ рассчитывают, что «Сержанты» станут незаменимыми в рекреационных зонах и особо охраняемых природных территориях, где приходится передвигаться по бездорожью и при этом важна экологическая чистота транспорта. Для больших агломераций они актуальны как городской транспорт. А суточного пробега в 300 км (с учетом использования удлинителя пробега) достаточно для относительно дальних поездок.

«Еще одно направление использования «Сержанта-электро» — эксплуатация в особо тяжелых условиях (например, в шахтах, на горнодобывающих производствах, где важно беречь воздух). Электрические внедорожники могут использоваться для доставки в шахту специнструмента, рабочих. На рынке России пока таких машин нет», — подчеркивает Денис Павлов.

Сергей Петерайтис считает, что в ближайшем будущем можно вести речь только о малосерийном производстве «Сержанта-электро». По упрощенной схеме сертификации можно выпустить не более 150 автомобилей в год. В Тольятти есть производственные площадки, имеющие опыт сборки каркасных автомобилей. С несколькими компаниями у ТГУ уже есть предварительные договоренности, однако афишировать их пока рано.

Изготовление алюминиевого каркаса вуз планирует оставить за собой. Это достаточно сложный в производстве элемент. Дело в том, что после сварки алюминия в металле накапливаются остаточные напряжения, которые часто приводят к деформации металлоконструкции и даже к ее разрушению. Соответственно, чтобы сделать качественную алюминиевую раму, нужно владеть технологией сварки и сопутствующими технологическими приемами.

«В Тольяттинском госуниверситете накоплены многолетние компетенции в области сварки изделий из алюминия — наши ученые в свое время разработали технологию для сварки кораблей на подводных крыльях, много работали на авиацию, космос. Мы хотим эти компетенции приумножить и монетизировать», — рассказывает Сергей Петерайтис.

На первом этапе львиной долей инвестиций будут собственные средства вуза. Предполагается, что в процессе создания «Сержанта-электро» у ТГУ появятся ноу-хау, которые вуз хотел бы оставить за собой. Поэтому на нынешнем этапе вузовская команда старается делать все своими силами.

«А вот при запуске производства, когда потребуются большие средства на закупку специализированного оборудования, мы начнем вести переговоры с инвесторами. Тогда уже мы сможем продемонстрировать опытный образец, предложить сесть за руль, оценить потенциал электро-внедорожника в деле. Опыт работы с инвесторами по такой схеме у нас уже есть. Когда ТГУ изготовил опытные образцы медицинских изделий из магния и провел доклинические испытания, нам даже не пришлось искать инвестора — он сам предложил сотрудничество», — делится планами Сергей Петерайтис.

Разработчики видят перспективу выхода и на международные рынки с КИТ-комплектом (для самостоятельной сборки) электромобиля. В мире это направление сейчас очень востребовано. К тому же продажа комплектов избавляет от необходимости создания сборочных производств в других странах. Есть и другие экономические выгоды, в том числе сниженная таможенная пошлина. Для потребителя КИТ-кар интересен тем, что легко поддается кастомизации.

«Электрический внедорожник «Сержант-электро» с формулой 4×4 — это только начало. Следующую модификацию автомобиля мы хотим проектировать с итальянской компанией BlueEngineering и российской компанией «Ф-Дизайн». Это также будет авто повышенной проходимости, но уже с электродвигателем на каждом колесе, что позволит существенно облегчить подвеску и всю элементную базу машины, — делится планами Сергей Петерайтис. — Кроме того, в дальнейшем электроника заменит механическую систему блокировок, что тоже существенно сократит массу автомобиля. Однако для начала нам нужно наработать компетенции и вырастить кадры».

Автор: Окунев Алексей

Деньги из воздуха: на самарском карбоновом полигоне готовят почву для «зеленого» рынка

В Самарской области создан тестовый карбоновый полигон, где изучается эффективность поглощения углерода из атмосферы различными экосистемами и культурными растениями.

Декарбонизация — это тренд XXI века, связанный с глобальным изменением климата. Климатическая повестка, отрегулированная Киотским протоколом и Парижским соглашением, вынуждает мировую экономику работать над уменьшением выбросов углекислого газа в окружающую среду, что должно привести к снижению так называемого «экологического следа». В 2023 году Евросоюз готовится ввести «углеродный налог», что грозит производителям и странам-экспортерам большими расходами.

На этом фоне в мире формируется новый рынок — аграрии и владельцы крупных земельных участков могут продавать «грязным» предприятиям карбоновые (эмиссионные) квоты. Такие сделки уже проходят во многих странах, в том числе и в России. Стоимость углеродной (карбоновой) единицы на европейском рынке, к примеру, на начальном этапе уже превышала 30 евро.

Формирование этого рынка будет стимулировать поглощение углерода естественным путем за счет лесных или сельскохозяйственных угодий и тем самым замедлит изменения климата и позволит вернуть углерод в почву.

Для того чтобы систематизировать складывающийся рынок, необходимо проделать большой объем научной работы на карбоновых полигонах. Результатом должно стать определение объема карбоновых единиц, абсорбируемого той или иной экосистемой.

СПРАВКА

Карбоновый полигон — это территория, на которой учеными проводятся исследования по объемам депонирования климатически активных газов. В рамках этих изысканий проводятся агрохимические исследования почв, разработка и адаптация технологий измерения надземной и подземной фитомассы, а также математических моделей по расчету углеродного баланса экосистем на эталонных участках.

Пилотный проект по созданию на территории регионов России карбоновых полигонов был запущен Министерством науки и высшего образования РФ в феврале 2021 года. В ближайшие годы в стране планируется создать не менее 80 карбоновых полигонов и ферм. На первом этапе было определено семь пилотных регионов, в число которых Самарская область не вошла. Однако ученые региона и представители агробизнеса с этим не согласились и самостоятельно создали в регионе свой полигон.

Аграрный карбоновый полигон на территории Самарской области был организован по инициативе председателя некоммерческого партнерства «Национальное движение сберегающего земледелия» (НДСЗ) Людмилы Орловой. Первые исследования были проведены в 2021-2022 гг. на территории Похвистневского района на площади 4629 га на полях ООО «Орловка-АИЦ», реализующего практику ресурсосберегающего земледелия. А в 2022 году по инициативе врио ректора Самарского государственного аграрного университета Сергея Машкова начались исследования на опытных полях земельных угодий вуза площадью 1824 га, включающих пашни, пастбища, сенокосы, залежные земли, участки с древесно-кустарниковой растительностью и водные объекты.

Таким образом, в формате карбонового полигона задействованы сразу две площадки для исследований, охватывающие две агроклиматические зоны региона: северную и центральную.

Карбоновый полигон в Самарской области в первую очередь специализирован под оценку эффективности поглощения углерода при применении технологий почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия (прямой посев, биоразнообразие, управление растительными остатками). Ученые исследуют высокотехнологичные биологические методы эффективного управления углеродным циклом с целью увеличения депонирования почвой органического углерода. Здесь исследуются новейшие методы удаленного зондирования с помощью БПЛА для измерения запасов почвенного углерода, а также разрабатывается математическая модель оценки динамики секвестрации парниковых выбросов и соответствующее программное обеспечение.

Самарский карбоновый полигон участвует в разработке национального MRV-протокола, где MRV — monitoring (измерение), reporting (отчетность), verification (верификация), который позволит просчитывать объемы секвестрации парниковых выбросов.

Таким образом, исследования, которые проводятся на полигоне, готовят почву для создания карбоновых ферм — сельхозугодий или плантаций специально высаженных растений, созданных для поглощения парниковых газов. Большинство таких ферм основывается на лесных насаждениях, однако в Самарской области изучаются возможности агротехнологий, при которых на участках не останавливается хозяйственная деятельность.

Исследования проводятся совместно учеными Самарского государственного аграрного университета, Самарского университета имени С.П. Королева, Агрофизического научно-исследовательского института (г. Санкт-Петербург) и Самарского государственного медицинского университета. Проект курирует научно-образовательный центр «Инженерия будущего».

На первом, текущем, этапе исследований проводится сбор фондовых данных почвенного обследования, анализ собранного материала, полевые работы с закладкой почвенных разрезов и отбором образцов, лабораторные исследования.

Сейчас собран фондовый материал по почвенному обследованию, куда включены данные за 1974 г. и 2002 г. (исследования как раз проводились на тех же угодьях, где сейчас формируется карбоновый полигон агроуниверситета), проведено обследование почв в 2021 и 2022 годах. Эти сведения позволили провести ретроспективный анализ состояния почв.

На текущем этапе одной из основных задач является получение актуальных данных о потоках парниковых газов и факторах, определяющих динамику накопления почвенного углерода. Данные инструментальных измерений позволят как получить коэффициенты выбросов для реализации методик Межправительственной группы экспертов по изменению климата, так и построить и (или) уточнить соответствующие математические модели. Этот массив данных сформирует научную базу для расчета эффекта проектов карбонового земледелия.

Инициативный самарский карбоновый полигон привлек внимание профессионального сообщества. Так, он удостоен золотой медали Поволжской XXIV агропромышленной выставки-2022 и диплома победителя национального конкурса профессионального проектного управления в сфере устойчивого развития GPM AWARDS RUSSIA-2022. Заявка проекта прошла первый этап отбора на включение в Федеральную научно-техническую программу развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы.

Наталья Троц, доктор наук, декан агрономического факультета СамГАУ:

«За последние два столетия глобальные потери органического углерода из почв составили около 8% только в результате переустройства земель и неэффективных методов. Для более быстрой и эффективной адаптации агротехнологий почв важно объединение знаний и усилий как сельхозпроизводителей, так и научного сообщества для построения национальной системы мониторинга, и учета углерода и парниковых газов с учетом российской специфики.

Известно, что применение различных практик агротехнологий влияет на содержание почвенного углерода и кумулятивную эмиссию парниковых газов, что отражается на увеличении запасов почвенного углерода и расчете углеродных кредитов.

Предварительные результаты наших исследований демонстрируют тенденцию к увеличению депонирования углерода в почве и снижению выбросов углекислого газа при применении почвозащитного ресурсосберегающего (углеродного) земледелия по сравнению со вспашкой».

Автор: Новиков Анатолий

Онлайн-рукопись: самарские IT-шники воскресили бумагу

Самарские разработчики запустили уникальную платформу для проведения онлайн-уроков, во время которых учитель и ученик могут писать ручкой в обычной тетради. При этом не потребуется какого-то дополнительного оборудования — нужны лишь компьютер, смартфон и доступ в Интернет.

Ученые, программисты и инженеры пытаются улучшить скорость и качество передачи рукописной информации на большие расстояния со времен изобретения факсимильного аппарата. Тем, кто хоть раз пользовался этим уходящим в прошлое устройством, наверняка знакомы помехи и искажения исходной картинки, которую дает факс. Да и скорость передачи данных оставляла желать лучшего, поскольку для этого применялась обычная телефонная линия. Но прогресс не стоит на месте, и с тех пор наука и техника шагнули далеко вперед. Например, сейчас посмотреть в Интернете кинофильм не представляет проблемы, что было совершенно немыслимым еще пару десятилетий назад.

Тем не менее для обмена именно рукописной информацией приходилось пользоваться различными ухищрениями в виде графических планшетов или документ-камер. Однако с появлением платформы Chattern от самарских разработчиков все эти «костыли» становятся ненужными. Начав сессию, репетитор и ученик получают полноценную двустороннюю связь с помощью нескольких камер. При этом оба могут писать ручкой в обычной тетради от руки, и написанное будет передаваться в реальном времени.

Разработавшая приложение самарская компания «Умная перспектива» считает, что новый продукт будет интересен не только репетиторам, но и всем, кто хочет писать от руки онлайн, в том числе тем, кому необходимо решать уравнения, рисовать графики и писать формулы.

Платформа работает через браузер, никаких дополнительных приложений устанавливать не нужно. Сотовый телефон в Chattern используется в качестве веб-камеры — размер экрана карманных устройств недостаточен, и для полноценного общения требуется компьютер или ноутбук. Всего к платформе можно подключить столько камер, сколько найдется свободных портов на вашем компьютере.

Чтобы алгоритмы сработали, нужно обозначить границы листа — и тогда начнется коррекция перспективы в реальном времени, что позволит трансформировать изображение так, что оно будет выглядеть как обычная страница. После создания онлайн-сессии к ней присоединяется второй участник, и сразу же можно начать запись сеанса, чтобы в дальнейшем можно было пересматривать его заново.

Приложение постоянно развивается, добавляются новые возможности. Так, проанализировав отзывы пользователей, разработчики буквально на днях добавили в Chattern электронную доску. Кроме того, можно поделиться экраном любого приложения или учебными материалами.

Регистрироваться для работы в Chattern не нужно. Безопасность во время онлайн-сессии обеспечивается сквозным шифрованием, и сервер не может видеть или слышать пользователей. Время сессии не ограничено по времени, поэтому можно использовать одну и ту же ссылку для разных учеников, пригласив следующего сразу после завершения урока с предыдущим.

На данный момент Chattern поддерживает исключительно индивидуальные занятия между двумя участниками, но на следующем этапе разработчики планируют ввести поддержку групповых уроков. В дальнейшем на базе платформы планируется открыть маркетплейс репетиторов, чтобы ученики всей страны имели возможность заниматься с лучшими педагогами.

Проект получил финансовую поддержку от государственного Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, поэтому на данном этапе доступ к платформе Chattern предоставляется бесплатно. Разработчики отмечают, что в России сейчас поддерживается не просто импортозамещение (то есть создание аналогов зарубежных сервисов), а разработка инновационных продуктов, которые потом могут быть предложены миру. Разработанное «Умной перспективой» приложение как раз и служит таким инновационным решением, подобных которому в мире еще нет. При успешной адаптации на российском рынке его можно потом предлагать в других странах.

Дело в том, что на рынке имеется масса вроде бы похожих приложений, но ни одно из них не позволяет писать от руки, в реальном времени оцифровывая результат, выводя его в электронном виде на экран и позволяя редактировать. Кроме того, Chattern очень хорошо работает при плохом интернет-соединении — в отличие от многих популярных платформ, звук в приложении передается даже в том случае, если «картинка» подзависла.

Наталья Онучак, один из разработчиков приложения:

«В 2022 году наша компания «Умная перспектива» выиграла научно-исследовательский грант Фонда содействия инновациям. Мы задумались, что именно могло бы стать отличительной чертой нашего проекта, и предложили вариант организации дистанционного образования, для которого будет достаточно стационарного компьютера и самого простого телефона. При этом требования к вычислительным мощностям пользовательских устройств минимальны, а доступ возможен из любого места, где есть возможность подключиться к сети Интернет. Разработка получила высокую оценку, заслужив похвалу экспертов фонда.

Несмотря на наш зарубежный опыт и возможность развивать проект на западе, мы рады получить государственное финансирование именно в России, так как при привлечении средств частных инвесторов они становятся владельцами значительной доли бизнеса и входят в состав правления. Здесь же мы получаем целевые средства на развитие, оставаясь полноправными хозяевами своего проекта. Да, за расходованием средств пристально следят, и купить себе в офис, например, кофеварку, на грантовые деньги мы не смогли бы. Но это, наверное, и к лучшему. В перспективе мы планируем снова получить финансирование фонда, но уже по более серьезным программам. Будущее компании связываем именно с Россией и родной Самарой — все разработчики «Умной перспективы» закончили самарские вузы, и мы рады жить именно здесь, на берегах Волги.

Основной трудностью, причем весьма неожиданной, оказалось поддержание совместимости со всеми устройствами. По идее, браузеры должны работать одинаково на всех платформах, но Apple создает проблемы. Продукция этой компании — «слабое звено», из-за них приходится идти обходными путями там, где могли бы использоваться элегантные технические решения.

Кроме того, некоторые пользователи настолько далеки от технологий, что никогда не обновляют программное обеспечение на своих устройствах. Таких Их мы обучаем не только взаимодействию с нашим приложением, но и общим принципам работы».

Автор: Нечаев Олег

Милена Климанова (Take pill): «Удаленный контроль — это спасение для врача и пациента»

Как оптимизировать контакты лечащего врача и пациента, сделать их простыми и безопасными? Ведь при некоторых заболеваниях лечение длится годами, а приходить на осмотр в поликлинику получается не всегда. Особенно остро эти вопросы встают при лечении инфекционных заболеваний, несущих социальную опасность.

Молодой врач-фтизиатр Милена Климанова привлекла на помощь коллегам современные цифровые технологии, разработав приложение Take pill. Оно освобождает врачей от рутины, а их пациенты не остаются без присмотра даже на «удаленке». О новых методах ведения пациентов стажер областного противотуберкулезного диспансера рассказала в интервью.

— В чем суть вашей разработки?

— Take pill — программа для удаленного контроля состояния пациентов с различными заболеваниями. Она решает задачи повышения приверженности лечению ВИЧ-позитивных пациентов и больных туберкулезом, пациентов, имеющих хронические заболевания, а также контроля терапии при помощи информационно-аналитической системы взаимодействия врача и пациента.

В данный момент идет активная работа по ее внедрению в Самарском областном клиническом противотуберкулезном диспансере имени Н.В. Постникова.

Высокий уровень заболеваемости, большая загруженность специалистов на приеме, стресс на работе — все это снижает степень вовлеченности врачей в лечение отдельно взятого пациента, что критически важно для пациентов социально уязвимых групп.

Кроме того, в связи с пандемией COVID-19, а также сохраняющейся напряженной эпидемиологической обстановкой по сезонному гриппу и другим ОРВИ министерство здравоохранения рекомендует исключить контакт с большими группами людей. Однако социально уязвимые группы населения, которым требуется лечение и контроль врача на постоянной основе, вынуждены посещать поликлиники и больницы для оценки состояния здоровья и получения новых назначений и рекомендаций.

Все это влечет за собой высокие риски несвоевременной или неполной терапии их заболеваний. В сложившейся эпидемиологической обстановке меняются и условия работы врачей, у них появляются новые обязанности и задачи.

Одним из решением этих проблем служит разработка и применение нашего приложения. Пациенту оно обеспечивает постоянный контроль и общение, врачу — своевременные уведомления и помощь в предупреждении серьезных осложнений.

В приложении также есть чат-бот. Он внедрен с целью повышения мотивации, автоматизации и упрощения использования разработки. Take pill chatbot сейчас внедряется на базе диспансерного отделения №5 противотуберкулезного диспансера, в котором я работаю.

— Прорабатывается ли возможность использования вашего приложения в других медучреждениях?

— Мы работаем над проектом для Самарского областного клинического центра профилактики и борьбы со СПИД. Виртуальный помощник будет использоваться при информационном сопровождении амбулаторного пациента с ВИЧ-инфекцией, а также пациентов, состоящих на длительном диспансерном наблюдении. Это будет способствовать повышению внимания к ежедневному приему препаратов, а также своевременному предупреждению нежелательных побочных явлений.

Учитывая специфику лечения ВИЧ-инфекции, можно с уверенностью сказать, что данное приложение позволит «вести» амбулаторных пациентов в течение всего необходимого периода, экономя человеческие ресурсы, время врача и пациента.

Мы создаем информационно-аналитическую систему: компьютерное приложение для врача и мобильную версию для пациента. Врачу предоставляется возможность организовать лечение пациента, вносить в него коррективы, назначать дополнительные консультации. При этом привычные «ручные оповещения» каждого пациента, на которые уходит много времени, сменятся push-уведомлениями в самой программе. Врач также получит еженедельный отчет о состоянии и соблюдении плана лечения пациента.

Для амбулаторного пациента создается иллюзия ежедневного «обхода врача». Приложение позволит пациенту контролировать свое лечение и сократит процент прерывания лечения до минимума.

Но на вышеупомянутых разработках моя деятельность не заканчивается, и в перспективе планируется ориентировать приложение на всех пациентов с хроническими заболеваниями. В ближайшее время будет получен новый грант на разработку в этом направлении.

— Какие отзывы на вашу разработку вы получаете?

— Пациентам нравится новый формат лечения в дополнение к привычному. Многие рассказывают о нем своим знакомым, приложение скачивает и использует все большее число людей.

Отрицательных отзывов не было. Мы стараемся ответить максимально быстро и просто на все возникающие вопросы. Для пациентов и врачей предусмотрены обучающие короткие курсы.

— Что говорят ваши коллеги, особенно врачи в возрасте, — удобно ли им пользоваться такими приложениями?

— Наше приложение создано для людей всех возрастов, имеет упрощенный необходимый набор команд и процессов. Многие процессы — напоминания, отчетность — организованы в автоматическом формате, что сильно упрощает работу.

В наших медицинских учреждениях трудятся квалифицированные, компетентные специалисты, которые нашли общий язык с приложением.

— Большая ли у вас команда разработчиков?

— Руководителем IT-разработок является Алексей Мокеев, у которого есть своя команда. Также у нас есть отраслевой эксперт Майя Сиротко, кандидат медицинских наук, доцент кафедры общественного здоровья и здравоохранения Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ). Внедрением наших разработок активно занимается моя коллега, клинический ординатор Наталья Степаненко.

— Есть ли у вас конкуренты?

— В настоящее время аналогов данной разработки в таком формате, в котором она представлена, нет, поэтому интерес к Take pill только растет.

— Сколько инвестиций удалось привлечь, какую поддержку получить от государства?

— Мы получаем поддержку со стороны Института инновационного развития СамГМУ. Специалисты сопровождают разработки на каждой стадии их создания, от идеи до серийного образца.

Оказанная нам помощь заключается в составлении программы обучения, в том числе методических рекомендаций, в привлечении членов команды, в работе системного архитектора, в аренде сервера, а также в информационной поддержке приложения.

Кроме того, мы получали грантовую поддержку форума «iВолга» и Фонда содействия инновациям.

— Каковы ваши планы?

— Я намерена организовать общественную деятельность, направленную на помощь социально уязвимым группам пациентов, в том числе с помощью нашего приложения.

Помимо этих проектов, я занимаюсь работой над научными статьями и докладами в сфере организации здравоохранения и фтизиатрии. Развиваюсь в медико-социальной сфере, общественной деятельности, социальном предпринимательстве.

Автор: Окунев Алексей

Как зародилась жизнь: самарские ученые создают органические молекулы в лабораторном космосе

Ученые из Самарского филиала Физического института Академии наук им. П.Н. Лебедева (ФИАН) ищут ответ на вопрос, издавна волновавший человечество: откуда взялась жизнь? В филиале создан Центр лабораторной астрофизики с уникальным оборудованием, позволяющим воспроизводить условия космоса и досконально исследовать механизм образования сложных углеводородов, являющихся основой всей органики.

Теории о возникновении жизни разной степени правдоподобности возникали у людей с незапамятных времен. Но до недавнего времени человечество обладало довольно скудным инструментарием для познания окружающего мира. Технологический прорыв, которого человечество достигло в последние десятилетия, позволил ученым серьезно продвинуться в изучении процессов возникновения сложных органических молекул из простых неорганических.

Сейчас ученые считают, что наиболее вероятной предпосылкой зарождения жизни являются абиогенез и химическая эволюция. Абиогенезом называют процесс возникновения распространенных в природе сложных органических веществ вне живого организма и без участия ферментов. «Строительным материалом» при этом служат простые неорганические вещества.

Конечно же, абиогенез не приводит к возникновению нормально функционирующей клетки живого организма, однако он может создать вещества, из которых эта клетка построена. И здесь в дело вступает химическая эволюция, на протяжении миллионов лет порождавшая бессчетное множество молекул, часть которых имеет принципиальное значение для существования живых организмов, например, РНК. В итоге присущая сложным системам самоорганизация привела к возникновению жизни, а миллионы лет эволюции создали окружающую нас реальность — в которую, наряду с неживой материей, входят и живые организмы разной степени разумности.

В космических условиях

Конечно же, полный и развернутый ответ на вопрос «как именно появились живые организмы» человечество получит еще не скоро, это комплексная и многогранная задача. Но в одном из основных направлений уже наметился прорыв — нашлись убедительные доказательства того, что сложные органические молекулы могут самостоятельно синтезироваться в космическом пространстве. Это происходит благодаря воздействию ионизирующего излучения на покрытые льдом наночастицы в молекулярно-пылевых облаках, из которых формируются звездные системы, в том числе и Солнечная. Но каким образом происходит синтез сложных молекул в условиях сверхнизких температур и жесткого космического излучения, пока неизвестно. Ответ на этот вопрос приблизит человечество к пониманию химической эволюции Солнечной системы и разгадке происхождения жизни на Земле.

Именно этим и занимаются ученые Самарского филиала ФИАН в Центре лабораторной астрофизики, проводя эксперименты, воспроизводящие условия молекулярных облаков и областей звездообразования. Исследования ведутся в рамках пятилетнего мегагранта правительства РФ «Происхождение и эволюция органических молекул в нашей Галактике».

В своих экспериментах самарские ученые воспроизводят условия межзвездного пространства, где при низких температурах газы конденсируются на поверхности частиц, образуя лед. В вакуумной камере на охлажденную до криогенной температуры пластинку намораживают пленку из запускаемых в определенных объемах паров воды, метана, кислорода, азота, углекислого газа (CO₂), угарного газа (CO), которые являются основными компонентами молекулярных облаков в космосе.

После этого образовавшуюся пластинку бомбардируют разными частицами, например, фотонами жесткого диапазона — вакуумным ультрафиолетом. Получившиеся в результате продукты анализируются высокочувствительным масс-спектрометром. Это позволяет экспериментальным путем выяснить, как в космосе образуется та или иная молекула.

«Этим предстоит заниматься еще многим лабораториям долгие годы. Главное, что стадия образования крупных молекул из мелких может успешно протекать даже в космосе. И это часть ответа на вопрос, одиноки ли мы во Вселенной или еще где-то есть жизнь», — отмечает координатор мегагранта, директор Самарского филиала ФИАН, доктор физико-математических наук Валерий Азязов.

Для таких экспериментов нужно было спроектировать, построить и запустить установку для лабораторного изучения криогенных поверхностных процессов. Основные требования — возможность достижения сверхчистого вакуума для поддержания химической чистоты образцов льда, точный контроль температуры ледяной пленки в диапазоне от 5 до 300 К, возможность облучения образца электронным пучком или потоком ультрафиолетовых фотонов для запуска химических процессов. И, разумеется, использование масс-спектрометрии для определения продуктов произошедших внутри установки химических реакций.

Строящаяся в Самаре установка разработана с учетом опыта, полученного при работе с аналогичной установкой в Гавайском университете на Маноа, в лаборатории руководителя мегагранта, профессора Ральфа Кайзера. В Самарском филиале ФИАН для Центра лабораторной астрофизики были выделены помещения общей площадью более 200 кв. м. На средства мегагранта отремонтировали лаборатории и закупили современное дорогостоящее оборудование: высокопроизводительные насосы, позволяющие получать сверхглубокий вакуум, системы регистрации химических соединений на основе высокочувствительной масс-спектрометрии и т.д.

Сотрудничество продолжается

К сожалению, после начала СВО во взаимодействии с иностранными учеными и компаниями появились некоторые проблемы. Включение ФИАН в санкционные списки в определенной степени является оценкой его заслуг в области квантовых технологий, но такое «признание» привело к дополнительным трудностям. Например, необходимую для установки вакуумную камеру, к которой предъявляются очень высокие требования по чистоте и глубине вакуума, пришлось поискать. Ряд иностранных компаний, имеющих опыт изготовления подобных установок, отказались от сотрудничества, ссылаясь на санкции. На начало года было получено только одно коммерческое предложение от зарубежной компании, но и она впоследствии отказалась от своего предложения.

В России, разумеется, тоже есть производители высоковакуумных установок, но они также сегодня находятся в трудном положении из-за нарушения логистических связей. Несмотря на эти трудности, в настоящее время изготовление основной вакуумной камеры и других не менее сложных частей установки производится компанией «Опытное конструкторское бюро «Оптические системы» (Санкт-Петербург).

Сотрудничество же с руководителем гранта Ральфом Кайзером продолжается. Как отмечает Валерий Азязов, современная наука невозможна без коллабораций, а научные связи, возникающие между исследователями, нацеленными на решение общих задач, трудно разрушить политикой.

«В университете на Маноа под руководством Ральфа Кайзера проводятся эксперименты, результаты которых интерпретируются с помощью сложнейших расчетов, которые проводятся здесь, в Самаре. Уже вышло много совместных публикаций в самых высокорейтинговых журналах и они продолжают появляться даже после начала СВО», — говорит ученый, добавляя, что, впрочем, Самарский филиал ФИАН уже сталкивался с пока единичными отказами некоторых журналов публиковать статьи под предлогом санкций.

Координатор гранта и заместитель руководителя ЦЛА, директор СФ ФИАН доктор физико-математических наук Валерий Азязов:

— Ведущие сотрудники проекта и молодые исследователи, в том числе студенты Самарского университета, аспиранты Самарского университета и ФИАН, получили большой опыт работы со сложным современным оборудованием, уверенно чувствуют себя в астрохимическом моделировании и квантово-механических расчетах. Они привыкли к высокому темпу работы, к требованиям, предъявляемым к качеству исследований, к публикационной активности и другим атрибутам напряженной исследовательской деятельности. Они смотрят в будущее с оптимизмом. Для нас нет сомнений, что проект стоило начинать и необходимо продолжать».

«Экомонитор»: АНО из Тольятти создает сеть мониторинга атмосферы

Вопросы охраны окружающей среды в последние годы формируют повестку дня уже не только в крупных промышленных центрах. К решению проблем все чаще подключаются не только чиновники профильных ведомств, но и представители общественности, а также «гражданские» ученые. Именно силами общественников и представителей науки в Самарской области создан и успешно работает проект «Экомонитор».

Проект включается в себя несколько инструментов, основным из которых является сеть датчиков, фиксирующих превышение в воздухе содержания различных соединений и частиц (пылевые фракции от 2,5 до 10 микрон). В сеть может быть встроен практически любой датчик.

Центральные же элементы системы — платформа и решения, разработанные с применением технологии распределенных реестров и децентрализованной системы хранения данных. Все это делает проект «Аиралаб Рус» не подверженным санкциям и постороннему вмешательству, что гарантирует объективность данных.

В гражданскую сеть мониторинга заложен принцип простоты масштабирования. Собрать комплекс датчиков может обычный горожанин. Для этого специалистами «Аиралаб Рус» были написаны алгоритмы, совместимые с широкой линейкой устройств, а также разработаны инструкции, пользуясь которыми, собрать и подключить датчик сможет практически каждый.

Программный код, необходимый для работы системы, выложен специалистами в свободном доступе. Это сделано для того, чтобы любой, кто владеет навыками программирования, мог самостоятельно убедиться в том, что у специалистов АНО нет возможности корректировать данные с датчиков.

АНО «Аиралаб Рус», теперь уже известная в регионе и стране рядом пилотных и работающих проектов в сфере экологии, начала строить сеть датчиков по контролю за состоянием воздуха в Тольятти в 2018 году. Первый датчик был установлен во дворе дома, где находится один из офисов компании. А масштабирование сети началось с середины 2020 года. Тогда сеть насчитывала в родном городе несколько точек, но ею уже заинтересовались жители Кирова и представители тольяттинского бизнеса.

В середине декабря 2022 г. с одной из тольяттинских компаний был подписан меморандум о сотрудничестве, что освещалось в региональных СМИ и социальных сетях. После этого несколько других городских производственных компаний приняли участие в формировании сети, установив датчики контроля состояния воздуха на своих предприятиях.

По словам исполнительного директора АНО «Аиралаб Рус» Ивана Петрова, на январь 2022 г. количество датчиков, объединенных в сеть, превысило 50 единиц.

На протяжении формирования сети, которую в «Аиралаб Рус» считают сигнальной версией, специалисты компании провели несколько встреч как с гражданами, так и с экологическими активистами, представителями бизнеса.

Благодаря такой работе удалось увеличить количество точек контроля и достичь договоренностей с движением «Тольятти, дыши», на чьи плечи легла работа по сопровождению родственных проектов в сфере экологии.

В ходе реализации данные сети принимались передвижной экологической лабораторией, что служило сигналом к выезду и обстоятельным замерам по многим параметрам. Полученная информация озвучивалась на профильных совещаниях в администрации Тольятти.

Также в рамках проекта был приобретен профессиональный газоанализатор (ГАНК), который фиксирует наличие в воздухе и большего количества примесей и веществ. Экологические инспекторы, имеющие соответствующие удостоверения от минлесхоза Самарской области и сотрудничающие с АНО «Аиралаб Рус», передают данные, получаемые с помощью ГАНК, в администрацию города и профильные ведомства.

Алиса, запусти навык «сообщить о выбросах»

В январе 2022 года в сотрудничестве с тольяттинским «Кванториумом» был создан ассистент на базе голосового помощника «Алиса». Бот «За чистый воздух» принимает и передает данные на единую карту, фиксируя обращения горожан о посторонних запахах. Сейчас функционал доступен в Тольятти и Кирове.

Создание данного бота выделяет еще одно направление работы АНО — вовлечение молодого поколения, которому небезразличны проблемы защиты окружающей среды. Бот был создан школьником Егором Маркачевым при полной поддержке «Аиралаб Рус».

Еще один инструмент проекта «Экомонитор» используется с 2022 года в социальной сети Телеграм. Это чат-бот, который принимает информацию от жителей сразу нескольких городов (Тольятти, Челябинск, Стерлитамак, Новороссийск). Можно не только оставить информацию о качестве воздуха, но сообщить и о заморе рыбы, о несанкционированной свалке. Чат-ботом ежемесячно пользуется около 500 человек.

Власти включились

В мае 2022 года в Тольятти прошла Третья Всероссийская Экологическая Конференция «Россия, дыши», одним из организаторов которой стала АНО «Аиралаб Рус». Кроме экологических активистов из десятков городов России мероприятие посетили руководители профильных региональных министерств, глава Росприроднадзора Светлана Радионова. А в рамках встреч и круглых столов было подписано соглашение о сотрудничестве между администрацией Тольятти и АНО «Аиралаб Рус» в области мониторинга окружающей среды.

В конце 2022 года специалисты компании совместно с департаментом городского хозяйства Тольятти приступили к масштабированию сети датчиков. Сейчас ведется работа по определению наиболее приоритетных точек установки датчиков с целью равномерного покрытия территории города и промышленных зон, что позволит максимально точно фиксировать источник загрязнения воздуха.

Кроме того, Единая дежурно-диспетчерская служба города активно принимает данные с телеграм-бота, обрабатывая их и принимая решения о выезде мобильной лаборатории или проведении дополнительных мероприятий.

Таким образом в Тольятти силами одного АНО, при участии активистов, в сотрудничестве с администрацией и бизнесом, создан эффективный и рабочий инструмент гражданского контроля за состоянием окружающей среды. В планах «Аиралаб Рус» — масштабирование данного решения на другие города России.