Днес въпросите за опазване на околната среда излизат на преден план сред другите глобални приоритети.
Роботи, които отглеждат дървета
Редовното изсичане на дървета води до растежконцентрация на въглероден окис в атмосферата с 6–12%. Учените изчисляват, че всяка година на планетата се изсичат над 15 милиарда дървета. През същия период растат само 5 милиарда дървета. Ако нищо не се направи, горските резервати ще приключат до 2300. Използването на роботизирана технология ще помогне за решаването на този проблем.
Growbot - самостоятелна хидропонна градина
Проектът е позициониран от разработчиците катоекологична алтернатива на традиционното земеделие. Роботизираната система работи на слънчева енергия, по време на обработката не се използват химически торове. Усъвършенстваната хидропонна технология се основава на циркулация на водата със затворен цикъл, течността се използва повторно и не замърсява естествените водни тела.
Роботът Growbot изглежда като шестколесенкамион. Оборудвана е със сеялка за разрохкване на твърда почва. Очакваният експлоатационен живот е 35 000 часа. Области на приложение: възстановяване на гори, озеленяване, селскостопанска работа. Устройството се справя със засаждането на дървета в труден терен и в райони, където се срещат отровни змии и паяци. Разработчиците сега работят върху робот Growbot от следващо поколение, който ще може да засажда хиляда дървета наведнъж и да използва автономни системи, за да следва предварително програмиран маршрут на засаждане.
BioCarbon Engineering - възстановяване на планетни екосистеми
Същността на стартъпа е мащабно засаждане на гори.Дроновете пускат капсули с покълнали дървесни семена и наблюдават процеса на растеж. Разработчиците изчисляват, че до 36 000 дървета могат да бъдат засадени на ден. В същото време цената на работата е намалена с 85% в сравнение с конвенционалните методи. За масово засяване на площ се използват дронове, управлявани от оператори. Първият етап е събиране на информация за топографията и качеството на почвата с помощта на дронове, летящи на височина от 100 м. След това, въз основа на събраната информация, програмата избира най-доброто място за засаждане на дървета и генерира карта на засаждане. Втората група дронове лети на разстояние 3 м над земята, пускайки капсули, пълни с хранителни вещества и семена (по две парчета в секунда). Капсулите могат да проникнат в почвата. Един дрон, съдържащ 300 капсули, обработва 1 хектар за 18 минути.
CO2Революция - възстановяване на екосистемата хиляди пъти по-бързо
Същността на стартирането:масово засаждане на дървета с помощта на безпилотни летателни апарати. Технологията включва използването на следните елементи: дронове с контейнери за семена, капсули с предварително покълнали семена iSeeds и смартфон LG G8 Smart Green, който отговаря за управлението на самолета. Дронове събират информация за района, след което компютърна програма анализира параметри (температура, тип почва, валежи, нужди на местното население) и избира най-благоприятното място за развитие на нова екосистема. Разработчиците твърдят, че използването на роботи CO2 Revolution ще възстанови екосистемата 1000 пъти по-бързо и 10 пъти по-евтино от конвенционалните методи. Два дрона могат да засадят дървета на площ с размерите на 1,5 футболни игрища само за 10 минути. Цената за засаждане на едно растение ще бъде $0,11.
Роботи и аналитични системи, подпомагащи растежа на растенията
Иновативните разработки ще направят процесаотглеждането на растения е напълно автоматизирано и ще помогне за решаването на проблема с липсата на работна ръка в селското стопанство. Днес обемът на руския пазар за цифрови технологии в селското стопанство е 360 милиарда рубли, а до 2026 г. се очаква да нарасне пет пъти (включително чрез подкрепата на агротехнически стартиращи компании).
Проектът Plantoid - мониторинг на околната среда
Роботът Plantoid Project изследва почвата ивъздух за откриване на вредни вещества, предсказва тяхното въздействие върху човешкото тяло и околната среда. Устройството е оборудвано с мрежа от сензорни и задействани корени, всеки от тях съдържа сензори, контролни блокове, зони на удължаване. Един от корените е в състояние да се огъне в отговор на сензорни сигнали, докато другият демонстрира изкуствен растеж. Стъблото на растението е направено от пластмаса и съдържа микрокомпютър. Листата са оборудвани със сензори, които могат да оценят условията на околната среда (температура, влажност, химични фактори). Устройствата могат да се използват в различни области на живота, от наблюдение на околната среда до изследване на космоса.
Фермата - мониторинг в реално време на жизнения цикъл на растението
Разработен руско-израелски стартъпплатформа за наблюдение на здравето на растенията и прогнозиране на добивите. AI оптимизира условията за отглеждане на културите и определя началния стадий на отклонения и заболявания: събира информация за климатичните условия и растежа на растенията. С помощта на специални сензори и софтуер Agritech обемите на реколтата се изчисляват с 90% точност, а болестите по растенията с 95%.
iFarm Project - автоматизирани земеделски ферми
Роботизирани системи за отглеждане на плодове изеленчуците са в състояние да функционират целогодишно. В сравнение с традиционните оранжерии, комплексите iFarm консумират значително по-малко вода (90%) и електричество (25%). Размерите на фермите варират от 100 до 1000 м2, цената на 1 м2 е около 40 хиляди рубли. Дизайнът е базиран на алуминиеви профили, а отделни възли и части са 3D отпечатани. Устройството може самостоятелно да прави дупки, да засажда семена и да полива разсад.
Роботи, които се справят със замърсяването на водата
ООН изчислява, че 80 до 90% от отпадъчните водиизхвърлят в околната среда без никаква обработка. Недостигът на прясна вода засяга 40% от световното население. 700 милиона души на планетата нямат достъп до чиста вода, а повече от 1,7 милиарда души, живеещи в речни басейни, се нуждаят от допълнителни източници на прясна вода. Ако не се вземат мерки, до 2030 г. техният брой ще достигне 5 милиарда - това са две трети от населението на Земята.
Row-bot - микроорганизми като източник на енергия
Същността на стартиране: създаване на гребен робот, способен да абсорбира органични вещества и по този начин да пречиства водата. Разработчик - Бристолска лаборатория по роботика (BRL). Дизайнът на апарата наподобява воден бръмбар. И четирите крайника на апарата имат поплавъци, които предотвратяват потъването му и спомагат за поддържането на стабилно ниво на водата в горивната клетка. Плуването във вода възниква поради работата на двойка „весла“, задвижвани от микроскопични електрически двигатели. Обхват на приложение: почистване на резервоари с прясна и солена вода, отводнителни ями, канализация. Устройството работи в автономен режим, тъй като горивните клетки използват енергията на метаболизма на микроорганизмите. Към горивното устройство се подава мръсна вода; след обработката през амортисьорите се излива чиста вода. Енергията, генерирана по време на един цикъл в размер на 1,8 J, се съхранява в електрически кондензатор. 1 J енергия е достатъчна, за да може роботът да измине разстояние от 20 см, а останалите 0,8 J могат да се използват за захранване на сензорите и управление на електрониката.
Urban Rivers е уеб базиран многопотребителски събирач на боклук
Стартъпът е създаден, за да почисти река Чикаго отбоклуци. Според разработчиците потребителите могат да контролират робота чрез уебсайта. Като цяло процесът прилича на онлайн игра, но в действителност изпълнява полезни действия. Според създателите, всеки ще може да управлява дистанционно робота в реално време през уебсайта и по този начин да събира боклука от резервоара и да го натрупва в специални контейнери. Когато резервоарите се напълнят, устройството ще се върне на базовия терминал, където екипът на Urban Rivers ще разтовари боклука и ще го подготви за ново плуване. Роботът е оборудван с GPS проследяване и предпазно въже, което предотвратява наводнения.
Почистване на океана - океани без пластмасови боклуци
Робот-прехващач за почистване на океанае автономен плавателен съд, чиято задача е да улавя боклука от реките, преди да достигне моретата и океаните. Боклукът се разпределя равномерно върху шест контейнера с общ капацитет 50 кубически метра. м. Когато всички контейнери са пълни, роботът изпраща текстово съобщение до местните оператори за събиране на отпадъци. Устройството се захранва от литиево-йонна батерия и събира до 50 хиляди кг отпадъци на ден. Устройството е свързано към облачна система, която следи производителността, консумацията на енергия и състоянието на компонентите. Два робота вече са се показали на практика: единият от тях е инсталиран на реката в Тангеранг (Индонезия), а вторият - на реката в Кланг (Малайзия). До 2025 г. разработчикът планира да почисти 1000 реки, които представляват до 80% от цялото замърсяване на океана от пластмасови отпадъци.
Слънчеви и вълнови роботи
Общото количество слънчева енергия, коятопогълната от атмосферата, сушата и океанската повърхност, е приблизително 3 850 000 екзаджаула (EJ) годишно. Вълните са привлекателни като енергиен източник, защото работят непрекъснато. Те могат да се използват в 80% от най-големите крайбрежни градове и острови в света. Общият енергиен потенциал на вълните се оценява на 29 500 тераватчаса годишно, което представлява 125% от сегашното ниво на консумация на електроенергия в света.
Liquid Robotics - цялостен анализ далеч от сушата
Проучват се дроновете на Liquid Roboticsокеанографски и климатични данни офлайн. Устройството използва вълнова енергия за задвижване и слънчева енергия за сензори и бордови изчисления, което му позволява да прекарва много месеци в океана без гориво. Системата се състои от три части: плувка на повърхността, 8-метрова пъпка и подводница. Може да бъде оборудван с допълнителни сензори за изпълнение на задачи в морската наука, търговски и отбранителни приложения.
Sinn Power - източник на енергия за вечен двигател
Модулна офшорна платформа, способна да генериравъзобновяема енергия от вълни, вятър и слънце. Дизайнът може да работи при всякакви климатични условия. Генераторите на вълни са оборудвани със слънчеви панели и вятърни турбини. Според идеята на инженерите тежката платформа почти не се движи при удар с вълни и цялата енергия отива в подвижните поплавъци. Амплитудата на движението им достига 3 м, благодарение на което системата събира енергията на вълни с височина от 2 до 6 м, преобразувайки движението на поплавъците в електричество. Обхват на приложение: получаване на електроенергия от възобновяеми източници; в бъдеще проектът ще се превърне в реална замяна на електроцентрали, използващи изкопаеми горива.
Ocean Energy - генератори на енергия за отдалечени райони
Електроцентрали за трансформацияенергията на морските вълни в електричество може да се използва на острови, където няма място за изграждане на вятърни или слънчеви електроцентрали. Инсталацията е огромен 826 тона шамандура, която генерира 1,25 MW мощност. Този капацитет е достатъчен за осигуряване на електричество за населено място за 18 хиляди къщи, за захранване на обезсоляващи инсталации, рибни ферми и ферми за скариди. Експертите на Bloomberg твърдят, че подобни проекти ще се развиват бързо през следващото десетилетие.
Роботи, които унищожават вредните насекоми
Увеличаване на броя на вредните насекоми наземеделските полета с право се считат за централен проблем на съвременната екология. Паразитните насекоми причиняват 12% от загубите на реколта в световен мащаб на стойност 157 милиарда долара годишно.
RangerBot - запазване на кораловите екоструктури
Дроновете роботи са предназначени за поддръжкаред под вода: защитават рифовете от морски звезди и хищни паразити (например морски полихети). Участници в проекта: Куинсландски технологичен университет, Google и Фондация Големия бариерен риф. Роботът може да работи осем часа без презареждане. Уредът идентифицира паразитите с 99,4% точност. Принципът на действие е същият като този на водолазите: роботът определя местоположението на вредителя и му поставя фатална инжекция. Кораловите рифове не са засегнати. Дронът е проектиран да бъде евтин и достъпен за масово производство, ще се използва от учени, активисти и представители на местните общности.
Fly&See - борба с вредителите без химикали
Полезно разпространение на хеликоптерите Fly&Seeнасекоми или бактерии, които унищожават вредителите. При един полет с продължителност 13-14 минути дронът ще покрие площ от 18-20 хектара. Възможно е да се регулира количеството на приложение на ентомофагите на 1 хектар, да се конфигурира непрекъснато приложение или изхвърляне само в определени точки на полето с помощта на GPS с точност до 20 см. Полетите се извършват автоматично, без участието на пилот. Според разработчиците технологията ще увеличи производителността с до 20%.
Agri Drone - целенасочена борба с насекоми
Същността на технологията:разработване на робот за борба с насекоми, които ядат и унищожават култури (например молци, бели цикади, колорадски бръмбари). Той ще се превърне в алтернатива на масовото използване на вредни пестициди. Дронът патрулира полетата, търсейки насекоми, след което прецизно изстрелва заряд от пестициди към тях. Благодарение на това реколтата не натрупва вредни вещества. Устройството трябва да се използва през нощта, когато насекомите излизат от местата, където са се скрили през деня. Дронът се изстрелва автоматично. В допълнение към пистолета за пестициди, роботът е оборудван с термични и инфрачервени камери и електрическа мухобойка.
Роботи за рециклиране
Според Министерството на природните ресурси, в Русия всяка годинаГенерират се 70 милиона тона твърди битови отпадъци, но в същото време работят само 15 предприятия, които добиват 20% от вторичните материални ресурси за преработка. Техният дял в общия обем отпадъци е 3%. Разработчиците на роботика твърдят, че техните изобретения ще предотвратят замърсяването на околната среда, ще изведат събирането и рециклирането на боклука на следващото ниво и ще отворят редица възможности за извличане на нова стойност от него. Според проучване на Висшето училище по икономика, обемът на световния пазар за събиране и обезвреждане на отпадъци (без сегмента на добива) надхвърли 1,1 трилиона долара през 2019 г. Очаква се този пазар да расте със 7-10% годишно в краткосрочен план.
Aurora Borealis - борбата с вредните емисии в атмосферата
Руска роботизирана система заунищожаването на органични отпадъци е в състояние да преработи до 5 хил. м3 / час. Устройството се състои от три елемента: пещ, газов доизгаряч (не оставя вредни примеси и прави емисиите екологични), топлообменник (спестява разход на газ при изгаряне на отпадъци). Приложно поле: нефт, стомана и други отрасли, където е необходимо да се постигнат необходимите екологични показатели за емисии в атмосферата.
Рекуператор
Същността на технологията: създаване на роботизирано оборудване за преработка на отпадъци в синтетичен газ и топлина, което може да се използва за технологични нужди, както и за сажди за получаване на сорбенти. Тя се основава на унищожаването на въглеводородна суровина без достъп на кислород и без използване на катализатори под излишно налягане. Рециклируеми: ТБО, утайки, промишлени и селскостопански отпадъци. Например, един тон твърди отпадъци може да произведе 400 кубически метра синтетичен газ и 50–150 кг сорбенти.
TrashBot - интелигентен кош за отпадъци
Умното кошче за боклук работи с помощта на технологиямашинно обучение. Роботът анализира всеки предмет и взема решение за бъдещата му съдба: заравяне или рециклиране. Принцип на работа: след като човек хвърли боклук в дупката, роботът претегля всеки предмет, почиства го от течността, ако е необходимо, анализира го с помощта на видеокамера и няколко сензора и взема решение: изпраща го в отдела за изхвърляне на отпадъци или на отдела за изхвърляне на отпадъци материали, които могат да бъдат рециклирани. Устройството е предназначено за монтаж в зони с голям трафик: офис сгради, летища, спортни арени, университети. Анализът на всеки изхвърлен артикул отнема 3 секунди, точността на сортиране е 90%.
Боравенето с боклук е една от областите, къдетовъвеждат се роботизирани решения. Според Проучването на пазара на прозрачност, обемът на глобалния пазар за рециклиране на пластмаси през следващите 8 години ще расте с 6.8% годишно. За цялостно решение на екологични проблеми се използват роботи, ефективността на които е с порядък по-висока от човешката. Сега в тази област се въвеждат цифрови решения, чиято задача е да изхвърля промишлени и битови отпадъци, да се бори със замърсяването на почвата, водата и въздуха. Много разработки вече се прилагат в международни проекти, насочени към подобряване на екологичната ситуация в света (например морски роботи за мониторинг на околната среда в Арктика). Експертите посочват, че подобни мерки ще спомогнат за създаването на устойчиви екосистеми, ще увеличат производителността на селскостопанските предприятия и ще намалят отрицателното въздействие на химикалите върху почвата и човешкото здраве.
Вижте също:
Физиците са измислили траекторията на капки за кашлица. Опасно разстояние - повече от 6 метра
Годишната мисия в Арктика приключи и данните са разочароващи. Какво очаква човечеството?
Учените се опитват да разберат колко дълго живее неутронът. Защо е толкова трудно и важно?