Otázky ochrany životního prostředí se dnes dostávají do popředí mezi dalšími globálními prioritami.
Roboti, kteří pěstují stromy
Pravidelné kácení stromů vede k růstukoncentrace oxidu uhelnatého v atmosféře o 6–12%. Vědci odhadují, že každý rok je na planetě vykáceno více než 15 miliard stromů. Ve stejném období roste pouze 5 miliard stromů. Pokud se nic neděje, vyčerpají se lesní rezervy do 2300. Využití robotické technologie pomůže vyřešit tento problém.
Growbot - samostatná hydroponická zahrada
Projekt je umístěn vývojáři jakoekologická alternativa k tradičnímu zemědělství. Robotický systém pracuje na sluneční energii, při kultivaci se nepoužívají žádná chemická hnojiva. Pokročilá hydroponická technologie je založena na cirkulaci vody v uzavřené smyčce, kapalina se znovu používá a neznečišťuje přírodní vody.
Robot Growbot vypadá jako šestikolovýnákladní auto. Je vybaven secím strojem pro kypření tvrdé půdy. Předpokládaná životnost je 35 000 hodin. Oblasti použití: obnova lesa, terénní úpravy, zemědělské práce. Zařízení si poradí s výsadbou stromů v náročném terénu a v oblastech, kde se vyskytují jedovatí hadi a pavouci. Vývojáři nyní pracují na robotu Growbot nové generace, který bude schopen zasadit tisíc stromů najednou a pomocí autonomních systémů sledovat předem naprogramovanou trasu výsadby.
BioCarbon Engineering - obnova planetárního ekosystému
Podstatou startupu je velkoplošná výsadba lesů.Drony shazují kapsle s naklíčenými semeny stromů a sledují proces růstu. Vývojáři odhadují, že za den lze vysadit až 36 000 stromů. Zároveň je cena práce snížena o 85 % oproti konvenčním metodám. Pro hromadné osévání plochy se používají drony řízené operátory. První fází je sběr informací o topografii a kvalitě půdy pomocí dronů létajících ve výšce 100 m. Poté program na základě shromážděných informací vybere nejlepší místo pro výsadbu stromů a vygeneruje mapu výsadby. Druhá skupina dronů létá ve vzdálenosti 3 m nad zemí a shazuje kapsle naplněné živinami a semeny (dva kusy za sekundu). Kapsle jsou schopny pronikat do půdy. Jeden dron, který pojme 300 kapslí, zpracuje 1 hektar za 18 minut.
CO2Revoluce - tisíckrát rychlejší obnova ekosystému
Podstata startupu:hromadné výsadby stromů pomocí bezpilotních letounů. Technologie zahrnuje použití následujících prvků: drony s nádobami na semena, kapsle s předklíčenými semeny iSeeds a smartphone LG G8 Smart Green, který má na starosti ovládání letadla. Drony shromažďují informace o území, počítačový program následně analyzuje parametry (teplota, půdní typ, srážky, potřeby místního obyvatelstva) a vybírá nejpříznivější místo pro rozvoj nového ekosystému. Vývojáři tvrdí, že použití robotů CO2 Revolution obnoví ekosystém 1000krát rychleji a 10krát levněji než konvenční metody. Dva drony dokážou zasadit stromy na ploše o velikosti 1,5 fotbalového hřiště za pouhých 10 minut. Náklady na výsadbu jedné rostliny budou 0,11 USD.
Roboti a analytické systémy pomáhající pěstovat rostliny
Díky inovativnímu vývoji bude procespěstování rostlin je plně automatizované a pomůže vyřešit problém nedostatku pracovních sil v zemědělství. Objem ruského trhu s digitálními technologiemi v zemědělství dnes činí 360 miliard rublů a do roku 2026 se očekává jeho pětinásobný růst (včetně podpory startupů agrotech).
Plantoidní projekt - monitorování životního prostředí
Robot Plantoid Project zkoumá půdu avzduchu k detekci škodlivých látek, předpovídá jejich dopad na lidské tělo a životní prostředí. Zařízení je vybaveno sítí senzorických a aktivovaných kořenů, každý z nich obsahuje senzory, řídicí jednotky, elongační zóny. Jeden z kořenů je schopen ohýbat se v reakci na signály senzoru, zatímco druhý vykazuje umělý růst. Kmen rostliny je vyroben z plastu a uvnitř obsahuje mikropočítač. Listy jsou vybaveny senzory, které dokážou vyhodnotit podmínky prostředí (teplota, vlhkost, chemické faktory). Zařízení lze použít v různých oblastech života, od monitorování prostředí až po průzkum vesmíru.
Fermata - monitorování životního cyklu rostlin v reálném čase
Vyvinul se rusko-izraelský startupplatforma pro monitorování zdraví rostlin a prognózování výnosů. AI optimalizuje podmínky pěstování plodin a určuje počáteční fázi odchylek a chorob: shromažďuje informace o klimatických podmínkách a růstu rostlin. Pomocí speciálních senzorů a softwaru Agritech jsou objemy plodin vypočítávány s 90% přesností a choroby rostlin s 95%.
Projekt iFarm - automatizované zemědělské farmy
Robotické systémy pro pěstování bobulí azelenina je schopna fungovat po celý rok. Ve srovnání s tradičními skleníky spotřebují komplexy iFarm podstatně méně vody (90%) a elektřiny (25%). Velikost farem se pohybuje od 100 do 1 000 m2, náklady na 1 m2 jsou asi 40 tisíc rublů. Design je založen na hliníkových profilech a jednotlivé jednotky a díly jsou vytištěny 3D. Zařízení je schopné samostatně vytvářet otvory, semena rostlin a vodní sazenice.
Roboti, kteří bojují proti znečištění vody
OSN odhaduje, že 80 až 90 % odpadních vodvypuštěny do životního prostředí bez jakékoli úpravy. Nedostatkem sladké vody trpí 40 % světové populace. 700 milionů lidí na planetě nemá přístup k čisté vodě a více než 1,7 miliardy lidí žijících v povodích řek potřebuje další zdroje sladké vody. Pokud nebudou přijata žádná opatření, do roku 2030 jejich počet dosáhne 5 miliard – to jsou dvě třetiny populace Země.
Row-bot - mikroorganismy jako zdroj energie
Podstata spuštění:vytvoření veslovacího robota schopného absorbovat organickou hmotu a tím čistit vodu. Vývojář - Bristol Robotics Laboratory (BRL). Konstrukce přístroje připomíná vodní brouk. Všechny čtyři končetiny zařízení mají plováky, které zabraňují jeho potopení a pomáhají udržovat stabilní hladinu vody v palivovém článku. Ke koupání ve vodě dochází díky práci dvojice „vesel“, která jsou uvedena do pohybu mikroskopickými elektromotory. Rozsah použití: čištění nádrží sladkou a slanou vodou, odtokové jímky, odpadní vody. Zařízení pracuje v autonomním režimu, protože palivové články využívají energii metabolismu mikroorganismů. Špinavá voda se přivádí do palivového zařízení; po zpracování se čisticí voda nalévá přes tlumiče. Energie generovaná během jednoho cyklu v množství 1,8 J je uložena v elektrickém kondenzátoru. 1 J energie postačuje na to, aby robot překonal vzdálenost 20 cm, a zbývajících 0,8 J lze použít k napájení senzorů a řídicí elektroniky.
Urban Rivers je webový sběratel odpadků pro více uživatelů
Startup byl vytvořen, aby vyčistil řeku Chicagoodpadky. Podle vývojářů mohou uživatelé robota ovládat prostřednictvím webu. Obecně se proces podobá online hře, ale ve skutečnosti provádí užitečné akce. Podle tvůrců bude moci kdokoli prostřednictvím webu na dálku ovládat robota v reálném čase a sbírat tak odpadky z nádrže a hromadit je ve speciálních kontejnerech. Když jsou nádrže plné, zařízení se vrátí do základního terminálu, kde tým Urban Rivers vyloží odpadky a připraví je na další plavání. Robot je vybaven sledováním GPS a bezpečnostním lanem, které zabraňuje zaplavení.
Vyčištění oceánu - oceány bez plastového odpadu
Ocean Cleanup Interceptor Robotje autonomní loď, jejímž úkolem je chytat odpadky z řek, než se dostane do moří a oceánů. Odpadky jsou rovnoměrně rozloženy do šesti kontejnerů o celkové kapacitě 50 metrů krychlových. m. Když jsou všechny kontejnery plné, robot pošle textovou zprávu místním operátorům sběru odpadu. Zařízení je napájeno lithium-iontovou baterií a za den sbírá až 50 tisíc kg odpadu. Zařízení je připojeno k cloudovému systému, který sleduje výkon, spotřebu energie a stav komponent. V praxi se již ukázali dva roboti: jeden z nich je instalován na řece v Tangerangu (Indonésie), druhý - na řece v Klangu (Malajsie). Do roku 2025 plánuje vývojář vyčistit 1 000 řek, které tvoří až 80% veškerého znečištění oceánů plastovým odpadem.
Solární a vlnové roboty
Celkové množství sluneční energie, kteréabsorbuje atmosféru, povrch pevniny a oceán, je přibližně 3 850 000 exajoulů (EJ) ročně. Vlny jsou atraktivní jako zdroj energie, protože pracují nepřetržitě. Mohou být použity v 80% největších pobřežních měst a ostrovů na světě. Celkový energetický potenciál vln se odhaduje na 29 500 terawatthodin za rok, což je 125% současné úrovně spotřeby elektřiny na světě.
Liquid Robotics - komplexní analýza daleko od země
Studují se drony Liquid Roboticsoceánografická a klimatická data offline. Zařízení využívá energii vln pro pohon a sluneční energii pro senzory a palubní výpočty, což mu umožňuje strávit mnoho měsíců v oceánu bez paliva. Systém se skládá ze tří částí: plováku na hladině, 8metrového pupečníku a ponorky. Může být vybaven dalšími senzory pro provádění úkolů v námořní vědě, komerčních a obranných aplikacích.
Sinn Power - zdroj energie pro stroj s neustálým pohybem
Modulární offshore platforma schopná generováníobnovitelná energie z vln, větru a slunce. Konstrukce může fungovat za jakýchkoli povětrnostních podmínek. Vlnové generátory jsou vybaveny solárními panely a větrnými turbínami. Podle představy inženýrů se těžká plošina při dopadu vln téměř nehýbe a veškerá energie jde do pohyblivých plováků. Amplituda jejich pohybu dosahuje 3 m, díky čemuž systém sbírá energii vln o výšce 2 až 6 m a přeměňuje pohyb plováků na elektřinu. Oblast použití: získávání elektřiny z obnovitelných zdrojů v budoucnu se projekt stane skutečnou náhradou elektráren využívajících fosilní paliva;
Ocean Energy - generátory energie pro vzdálené oblasti
Elektrárny pro transformacienergii mořských vln na elektřinu lze využít na ostrovech, kde není místo pro stavbu větrných nebo solárních elektráren. Zařízení je obrovská bóra o hmotnosti 826 tun, která generuje energii 1,25 MW. Tato kapacita je dostatečná k tomu, aby poskytla elektřinu osadě pro 18 tisíc domů, k napájení odsolovacích závodů, farem pro chov ryb a krevet. Experti Bloomberg tvrdí, že podobné projekty se budou v příštím desetiletí rychle rozvíjet.
Roboti, kteří ničí škodlivý hmyz
Nárůst počtu škodlivého hmyzu nazemědělská pole jsou právem považována za ústřední problém moderní ekologie. Parazitický hmyz způsobuje 12% ztrát plodin na celém světě v hodnotě 157 miliard dolarů ročně.
RangerBot - zachování korálových ekosystémů
Robotické drony jsou určeny k údržběřád pod vodou: chrání útesy před hvězdicemi a dravými parazity (například mořskými mnohoštětinatci). Účastníci projektu: Queensland University of Technology, Google a Great Barrier Reef Foundation. Robot může pracovat osm hodin bez dobíjení. Přístroj identifikuje parazity s přesností 99,4 %. Princip činnosti je stejný jako u potápěčů: robot určí polohu škůdce a podá mu smrtelnou injekci. Korálové útesy nejsou ovlivněny. Dron je navržen tak, aby byl levný a dostupný pro hromadnou výrobu; budou jej používat vědci, aktivisté a zástupci místních komunit.
Fly&See - hubení škůdců bez chemie
Užitečné šíření helikoptér Fly&Seehmyz nebo bakterie, které ničí škůdce. Při jednom letu trvajícím 13-14 minut pokryje dron plochu 18-20 hektarů. Je možné regulovat aplikační dávku entomofágů na 1 hektar, konfigurovat kontinuální aplikaci nebo vypouštění pouze v určitých bodech v terénu pomocí GPS s přesností 20 cm Lety probíhají automaticky, bez účasti pilota. Podle vývojářů technologie zvýší produktivitu až o 20 %.
Agri Drone - bodové hubení hmyzu
Podstata technologie:vývoj robota pro boj s hmyzem, který požírá a ničí úrodu (například můry, bílé cikády, mandelinky bramborové). Stane se alternativou k masivnímu používání škodlivých pesticidů. Dron hlídkuje na polích, hledá hmyz a pak na ně precizně vystřelí dávku pesticidu. Díky tomu plodina nehromadí škodlivé látky. Zařízení by se mělo používat v noci, kdy se hmyz ve dne vynoří z míst, kde se ukryl. Dron se spustí automaticky. Kromě pesticidní pistole je robot vybaven termálními a infračervenými kamerami a elektrickou plácačkou na mouchy.
Recyklační roboti
Podle ministerstva přírodních zdrojů v Rusku každý rokVytvoří se 70 milionů tun pevného komunálního odpadu, ale zároveň funguje pouze 15 podniků, které těží 20% druhotných surovin ke zpracování. Jejich podíl na celkovém objemu odpadu je 3%. Vývojáři robotiky tvrdí, že jejich vynálezy zabrání znečištění životního prostředí, posouvají sběr odpadků a recyklaci na další úroveň a otevírají řadu příležitostí, jak z nich vytěžit novou hodnotu. Podle studie Vysoké školy ekonomické překročil objem globálního trhu se sběrem a likvidací odpadu (bez segmentu těžby) v roce 2019 1,1 bilionu dolarů. Očekává se, že tento trh v krátkodobém horizontu poroste o 7–10% ročně.
Aurora Borealis - boj proti škodlivým emisím do atmosféry
Ruský robotický systém prozničení organického odpadu je schopno zpracovat až 5 tisíc m3 / hod. Zařízení se skládá ze tří prvků: pec, plynový spalovač (nezanechává škodlivé nečistoty a emise je šetrné k životnímu prostředí), výměník tepla (šetří spotřebu plynu při spalování odpadu). Rozsah použití: ropa, ocel a další průmyslová odvětví, kde je nutné dosáhnout potřebných environmentálních ukazatelů emisí do ovzduší.
Rekuperátor
Podstata technologie:vytvoření robotického zařízení pro zpracování odpadu na syntézní plyn a teplo, které lze využít pro technologické potřeby, stejně jako pro saze pro získání sorbentů. Je založen na destrukci uhlovodíkové suroviny bez přístupu kyslíku a bez použití katalyzátorů pod přetlakem. Recyklovatelné: TKO, kaly, průmyslový a zemědělský odpad. Například jedna tuna pevného odpadu může vyprodukovat 400 kubických metrů syntézního plynu a 50–150 kg sorbentů.
TrashBot - inteligentní koš s tříděním odpadu
Chytrý odpadkový koš funguje s pomocí technologiestrojové učení. Robot analyzuje každou položku a rozhodne se o jejím budoucím osudu: pohřbí ji nebo recykluje. Princip činnosti: poté, co osoba hodí odpadky do díry, robot zváží každou položku, v případě potřeby ji vyčistí od kapaliny, analyzuje ji pomocí videokamery a řady senzorů a rozhodne se: pošle ji do oddělení likvidace odpadu nebo na oddělení pro likvidaci odpadu, které lze recyklovat. Zařízení je určeno pro instalaci ve vysoce frekventovaných prostorách: kancelářské budovy, letiště, sportovní arény, univerzity. Analýza každé vyřazené položky trvá 3 sekundy, přesnost třídění je 90 %.
Nakládání s odpadky je jednou z oblastí, kdezavádějí se robotická řešení. Podle Transparency Market Research objem globálního trhu s recyklací plastů v příštích 8 letech poroste o 6,8% ročně. Ke komplexnímu řešení problémů životního prostředí slouží roboti, jejichž účinnost je řádově vyšší než u lidí. Nyní jsou do této oblasti zaváděna digitální řešení, jejichž úkolem je likvidace průmyslového a domácího odpadu, boj proti znečištění půdy, vody a ovzduší. Mnoho vývojů se již uplatňuje v mezinárodních projektech zaměřených na zlepšení environmentální situace ve světě (například námořní roboti pro monitorování životního prostředí v Arktidě). Odborníci poznamenávají, že taková opatření pomohou vytvořit udržitelné ekosystémy, zvýší produktivitu zemědělských podniků a sníží negativní dopad chemikálií na půdu a lidské zdraví.
Viz také:
Fyzici zjistili trajektorii kapek proti kašli. Nebezpečná vzdálenost - více než 6 metrů
Roční mise v Arktidě skončila a data jsou zklamáním. Co čeká lidstvo?
Vědci se snaží pochopit, jak dlouho neutron žije. Proč je to tak těžké a důležité?