Wśród innych światowych priorytetów na pierwszy plan wysuwają się dziś kwestie ochrony środowiska.
Roboty, które uprawiają drzewa
Regularne wycinanie drzew prowadzi do wzrostustężenie tlenku węgla w atmosferze o 6–12%. Naukowcy szacują, że każdego roku na naszej planecie wycina się ponad 15 miliardów drzew. W tym samym okresie rośnie tylko 5 miliardów drzew. Jeśli nic nie zostanie zrobione, rezerwaty leśne wyczerpią się do 2300 roku. Zastosowanie technologii robotycznej pomoże rozwiązać ten problem.
Growbot - samodzielny ogród hydroponiczny
Projekt jest pozycjonowany przez deweloperów jakoekologiczna alternatywa dla tradycyjnego rolnictwa. System robotyczny działa na energię słoneczną, podczas uprawy nie są używane żadne nawozy chemiczne. Zaawansowana technologia hydroponiczna opiera się na zamkniętym obiegu wody, ciecz jest ponownie wykorzystywana i nie zanieczyszcza naturalnych wód.
Robot Growbot wygląda jak sześciokołowyciężarówka. Wyposażona jest w siewnik umożliwiający spulchnienie twardej gleby. Szacowana żywotność wynosi 35 000 godzin. Obszary zastosowania: odnawianie lasów, kształtowanie krajobrazu, prace rolnicze. Urządzenie radzi sobie z sadzeniem drzew w trudnym terenie oraz w rejonach, w których występują jadowite węże i pająki. Programiści pracują obecnie nad robotem Growbot nowej generacji, który będzie w stanie sadzić tysiąc drzew jednocześnie i wykorzystywać autonomiczne systemy do podążania zaprogramowaną trasą sadzenia.
BioCarbon Engineering - odbudowa ekosystemu planetarnego
Istotą startupu jest zakrojone na szeroką skalę sadzenie lasów.Drony zrzucają kapsułki z kiełkami drzew i monitorują proces wzrostu. Deweloperzy szacują, że dziennie będzie można posadzić nawet 36 tys. drzew. Jednocześnie koszty pracy są obniżone o 85% w porównaniu do metod konwencjonalnych. Do masowego zasiewu terenu wykorzystywane są drony kontrolowane przez operatorów. Pierwszym etapem jest zebranie informacji o topografii i jakości gleby za pomocą dronów lecących na wysokości 100 m. Następnie na podstawie zebranych informacji program wybiera najlepsze miejsce do posadzenia drzew i generuje mapę nasadzeń. Druga grupa dronów przelatuje na wysokości 3 m nad ziemią, zrzucając kapsułki wypełnione substancjami odżywczymi i nasionami (dwie sztuki na sekundę). Kapsułki mają zdolność przenikania do gleby. Jeden dron mieszczący 300 kapsułek przetwarza 1 hektar w 18 minut.
WSPÓŁ2Rewolucja – odbudowa ekosystemu tysiąc razy szybsza
Istota startupu:masowe sadzenie drzew przy użyciu bezzałogowych statków powietrznych. Technologia polega na wykorzystaniu następujących elementów: dronów z pojemnikami na nasiona, kapsułek z wstępnie wykiełkowanymi nasionami iSeeds oraz smartfona LG G8 Smart Green, który odpowiada za sterowanie samolotem. Drony zbierają informacje o okolicy, następnie program komputerowy analizuje parametry (temperaturę, rodzaj gleby, opady, potrzeby lokalnej ludności) i wybiera najkorzystniejsze miejsce do rozwoju nowego ekosystemu. Twórcy twierdzą, że zastosowanie robotów CO2 Revolution przywróci ekosystem 1000 razy szybciej i 10 razy taniej niż konwencjonalnymi metodami. Dwa drony mogą posadzić drzewa na obszarze wielkości 1,5 boiska piłkarskiego w zaledwie 10 minut. Koszt posadzenia jednej rośliny wyniesie 0,11 dolara.
Roboty i systemy analityczne wspomagające wzrost roślin
Innowacyjne rozwiązania uczynią ten procesuprawa roślin jest w pełni zautomatyzowana i pomoże rozwiązać problem braku siły roboczej w rolnictwie. Wielkość rosyjskiego rynku technologii cyfrowych w rolnictwie wynosi dziś 360 mld rubli, a do 2026 r. Ma wzrosnąć pięciokrotnie (m.in. dzięki wsparciu start-upów agrotechnicznych).
Projekt Plantoid - monitoring środowiska
Robot Plantoid Project bada glebę ipowietrze do wykrywania szkodliwych substancji, prognozuje ich wpływ na organizm człowieka i środowisko. Urządzenie wyposażone jest w sieć czuciowych i aktywowanych korzeni, każdy z nich zawiera czujniki, jednostki sterujące, strefy wydłużenia. Jeden z korzeni jest w stanie zgiąć się w odpowiedzi na sygnały czujnika, podczas gdy drugi wykazuje sztuczny wzrost. Pień rośliny jest wykonany z tworzywa sztucznego i zawiera wewnątrz mikrokomputer. Skrzydła wyposażone są w czujniki umożliwiające ocenę warunków środowiskowych (temperatura, wilgotność, czynniki chemiczne). Urządzenia mogą być używane w różnych dziedzinach życia, od monitorowania środowiska po eksplorację kosmosu.
Fermata - monitorowanie w czasie rzeczywistym cyklu życia roślin
Powstał rosyjsko-izraelski startupplatforma do monitorowania zdrowia roślin i prognozowania plonów. AI optymalizuje warunki uprawy roślin oraz określa początkowy etap odchyleń i chorób: zbiera informacje o warunkach klimatycznych i wzroście roślin. Przy użyciu specjalnych czujników i oprogramowania Agritech obliczana jest wielkość plonów z 90% dokładnością, a choroby roślin z 95%.
Projekt iFarm - zautomatyzowane gospodarstwa rolne
Zrobotyzowane systemy do uprawy jagód iwarzywa mogą funkcjonować przez cały rok. W porównaniu do tradycyjnych szklarni, kompleksy iFarm zużywają znacznie mniej wody (90%) i energii elektrycznej (25%). Wielkość gospodarstw waha się od 100 do 1000 m2, koszt 1 m2 to około 40 tysięcy rubli. Projekt oparty jest na profilach aluminiowych, a poszczególne jednostki i części są drukowane w 3D. Urządzenie jest w stanie samodzielnie wykonywać dołki, sadzić nasiona i sadzonki wodne.
Roboty, które walczą z zanieczyszczeniem wody
ONZ szacuje, że 80 do 90% ściekówodprowadzane do środowiska bez żadnej obróbki. Niedobór świeżej wody dotyka 40% światowej populacji. 700 milionów ludzi na świecie nie ma dostępu do czystej wody, a ponad 1,7 miliarda ludzi żyjących w dorzeczach potrzebuje dodatkowych źródeł świeżej wody. Jeśli nie zostaną podjęte żadne działania, do 2030 roku ich liczba osiągnie 5 miliardów, co stanowi dwie trzecie populacji Ziemi.
Row-bot - mikroorganizmy jako źródło energii
Istota startupu:stworzenie robota wioślarskiego zdolnego do pochłaniania materii organicznej i tym samym oczyszczania wody. Deweloper - Bristol Robotics Laboratory (BRL). Konstrukcja aparatu przypomina chrząszcza wodnego. Wszystkie cztery kończyny aparatu są wyposażone w pływaki, które zapobiegają zatonięciu i pomagają utrzymać stabilny poziom wody w ogniwie paliwowym. Pływanie w wodzie następuje dzięki pracy pary „wioseł”, wprawianych w ruch przez mikroskopijne silniki elektryczne. Zakres stosowania: czyszczenie zbiorników wodą słodką i słoną, studzienki kanalizacyjne, ścieki. Urządzenie działa w trybie autonomicznym, ponieważ ogniwa paliwowe wykorzystują energię metabolizmu mikroorganizmów. Brudna woda jest doprowadzana do urządzenia paliwowego, po przetworzeniu przez przepustnice wlewa się czystą wodę. Energia wytworzona podczas jednego cyklu w ilości 1,8 J magazynowana jest w kondensatorze elektrycznym. 1 J energii wystarczy, aby robot pokonał odległość 20 cm, a pozostałe 0,8 J może posłużyć do zasilania czujników i elektroniki sterującej.
Urban Rivers to internetowy program do zbierania śmieci dla wielu użytkowników
Startup powstał, aby oczyścić rzekę Chicago zśmieci. Według twórców użytkownicy mogą sterować robotem za pośrednictwem strony internetowej. Ogólnie proces przypomina grę online, ale w rzeczywistości wykonuje przydatne działania. Zdaniem twórców każdy będzie mógł zdalnie sterować robotem w czasie rzeczywistym za pośrednictwem strony internetowej i w ten sposób zbierać śmieci ze zbiornika i gromadzić je w specjalnych pojemnikach. Gdy zbiorniki się zapełnią, urządzenie powróci do terminalu bazowego, gdzie ekipa Urban Rivers wyładuje śmieci i przygotuje je do kolejnego pływania. Robot wyposażony jest w moduł śledzenia GPS oraz linę zabezpieczającą zapobiegającą zalaniu.
Oczyszczanie oceanów - oceany bez plastikowych śmieci
Ocean Cleanup Interceptor Robotto autonomiczny statek, którego zadaniem jest wyłapywanie śmieci z rzek zanim dotrą one do mórz i oceanów. Śmieci są równomiernie rozmieszczone na sześciu kontenerach o łącznej pojemności 50 m3. m. Gdy wszystkie pojemniki są pełne, robot wysyła wiadomość tekstową do lokalnych operatorów zajmujących się zbieraniem odpadów. Urządzenie zasilane jest baterią litowo-jonową i zbiera dziennie do 50 tys.kg odpadów. Urządzenie jest połączone z systemem w chmurze, który monitoruje wydajność, zużycie energii i stan komponentów. W praktyce sprawdziły się już dwa roboty: jeden z nich jest zainstalowany na rzece w Tangerang (Indonezja), drugi - na rzece w Klang (Malezja). Do 2025 roku deweloper planuje oczyścić 1000 rzek, które odpowiadają za 80% całego zanieczyszczenia oceanu odpadami z tworzyw sztucznych.
Roboty słoneczne i falowe
Całkowita ilość energii słonecznejpochłaniana przez atmosferę, ląd i powierzchnię oceanów wynosi około 3 850 000 eksadżuli (EJ) rocznie. Fale są atrakcyjne jako źródło energii, ponieważ działają w sposób ciągły. Można je stosować w 80% największych nadmorskich miast i wysp świata. Całkowity potencjał energetyczny fal szacuje się na 29 500 terawatogodzin rocznie, co stanowi 125% obecnego poziomu zużycia energii elektrycznej na świecie.
Liquid Robotics - kompleksowa analityka z dala od lądu
Trwają badania nad dronami Liquid Roboticsdane oceanograficzne i klimatyczne w trybie offline. Urządzenie wykorzystuje energię fal do napędu oraz energię słoneczną do czujników i obliczeń pokładowych, dzięki czemu może spędzić wiele miesięcy w oceanie bez paliwa. System składa się z trzech części: pływaka na powierzchni, 8-metrowej pępowiny i łodzi podwodnej. Można go wyposażyć w dodatkowe czujniki do wykonywania zadań w naukach o morzu, zastosowaniach komercyjnych i obronnych.
Sinn Power - źródło zasilania perpetuum mobile
Modułowa platforma morska zdolna do generowaniaenergia odnawialna z fal, wiatru i słońca. Konstrukcja może pracować w każdych warunkach atmosferycznych. Generatory fal są wyposażone w panele słoneczne i turbiny wiatrowe. Według pomysłu inżynierów ciężka platforma prawie nie porusza się pod wpływem fal, a cała energia trafia do ruchomych pływaków. Amplituda ich ruchu sięga 3 m, dzięki czemu system gromadzi energię fal o wysokości od 2 do 6 m, zamieniając ruch pływaków na energię elektryczną. Zakres zastosowania: pozyskiwanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych; w przyszłości projekt stanie się realnym zamiennikiem elektrowni wykorzystujących paliwa kopalne.
Ocean Energy - generatory mocy dla odległych obszarów
Elektrownie do transformacjiEnergię fal morskich w energię elektryczną można wykorzystać na wyspach, na których nie ma miejsca na budowę elektrowni wiatrowych lub słonecznych. Instalacja to ogromna boja o masie 826 ton, która generuje moc 1,25 MW. Ta moc wystarcza na dostarczenie energii elektrycznej do osady na 18 tysięcy domów, elektrowni odsalających, hodowli ryb i krewetek. Eksperci Bloomberga przekonują, że podobne projekty będą się szybko rozwijać w następnej dekadzie.
Roboty niszczące szkodliwe owady
Wzrost liczby szkodliwych owadów napola uprawne są słusznie uważane za centralny problem współczesnej ekologii. Owady pasożytnicze powodują 12% strat w uprawach na całym świecie o wartości 157 miliardów dolarów rocznie.
RangerBot - ochrona ekostruktur koralowców
Roboty drony są przeznaczone do konserwacjiporządek pod wodą: chronią rafy przed rozgwiazdami i drapieżnymi pasożytami (na przykład morskimi wieloszczetami). Uczestnicy projektu: Queensland University of Technology, Google i Fundacja Wielkiej Rafy Koralowej. Robot może pracować przez osiem godzin bez ładowania. Urządzenie identyfikuje pasożyty z 99,4% dokładnością. Zasada działania jest taka sama jak w przypadku nurków: robot określa lokalizację szkodnika i podaje mu śmiertelny zastrzyk. Rafy koralowe nie są dotknięte. Dron ma być niedrogi i dostępny do masowej produkcji; będą z niego korzystać naukowcy, aktywiści i przedstawiciele lokalnych społeczności.
Fly&See – zwalczanie szkodników bez środków chemicznych
Fly&See helikoptery są przydatneowady lub bakterie niszczące szkodniki. W jednym locie trwającym 13-14 minut dron pokona obszar 18-20 hektarów. Istnieje możliwość regulacji dawki wysiewu entomofagów na 1 hektar, skonfigurowania aplikacji ciągłej lub wysiewu tylko w określonych punktach pola za pomocą GPS z dokładnością do 20 cm. Loty odbywają się automatycznie, bez udziału pilota. Według twórców technologia zwiększy produktywność nawet o 20%.
Agri Drone - punktowe niszczenie owadów
Istota technologii:opracowanie robota do zwalczania owadów zjadających i niszczących plony (np. ćmy, cykady białe, stonki ziemniaczanej). Stanie się alternatywą dla masowego stosowania szkodliwych pestycydów. Dron patroluje pola w poszukiwaniu owadów, a następnie precyzyjnie strzela w nie podmuchem pestycydów. Dzięki temu w uprawie nie kumulują się szkodliwe substancje. Urządzenie należy stosować w nocy, kiedy owady wychodzą z miejsc, w których ukrywały się w ciągu dnia. Dron uruchamia się automatycznie. Oprócz pistoletu na pestycydy robot jest wyposażony w kamerę termowizyjną i na podczerwień oraz elektryczną łapkę na muchy.
Recykling robotów
Według Ministerstwa Zasobów Naturalnych co roku w RosjiWytwarzane jest 70 mln ton stałych odpadów komunalnych, ale jednocześnie działa tylko 15 przedsiębiorstw, które wydobywają 20% surowców wtórnych do przetworzenia. Ich udział w ogólnej objętości odpadów wynosi 3%. Twórcy robotyki twierdzą, że ich wynalazki zapobiegną zanieczyszczeniu środowiska, przeniosą zbiórkę śmieci i recykling na wyższy poziom oraz otworzą szereg możliwości wydobycia z nich nowej wartości. Według badania Wyższej Szkoły Ekonomicznej wielkość globalnego rynku zbiórki i unieszkodliwiania odpadów (z wyłączeniem segmentu wydobywczego) przekroczyła 1,1 bln USD w 2019 r. Oczekuje się, że rynek ten będzie rósł w tempie 7-10% rocznie w perspektywie krótkoterminowej.
Aurora Borealis - walka ze szkodliwymi emisjami do atmosfery
Rosyjski system robotyczny dlaniszczenie odpadów organicznych jest w stanie przerobić do 5 tys.m3 / godzinę. Urządzenie składa się z trzech elementów: pieca, dopalacza gazowego (nie pozostawia szkodliwych zanieczyszczeń i sprawia, że emisje są przyjazne dla środowiska), wymiennika ciepła (oszczędza zużycie gazu przy spalaniu odpadów). Zakres zastosowania: przemysł naftowy, stalowy i inne, gdzie konieczne jest osiągnięcie niezbędnych wskaźników środowiskowych emisji do atmosfery.
Rekuperator
Istota technologii:stworzenie zrobotyzowanego sprzętu do przetwarzania odpadów na gaz syntezowy i ciepło, które można wykorzystać na potrzeby technologiczne, a także na sadzę do otrzymywania sorbentów. Polega na niszczeniu surowca węglowodorowego bez dostępu tlenu i bez stosowania katalizatorów pod nadciśnieniem. Recykling: odpady stałe, szlam osad ściekowy, odpady przemysłowe i rolnicze. Na przykład z jednej tony odpadów stałych można wyprodukować 400 metrów sześciennych gazu syntezowego i 50–150 kg sorbentów.
TrashBot - inteligentny kosz do sortowania odpadów
Inteligentny kosz na śmieci działa przy pomocy technologiinauczanie maszynowe. Robot analizuje każdy przedmiot i podejmuje decyzję o jego przyszłym losie: zakopać lub poddać recyklingowi. Zasada działania: po wrzuceniu przez osobę śmieci do dołu, robot waży każdy przedmiot, w razie potrzeby oczyszcza go z cieczy, analizuje za pomocą kamery wideo i szeregu czujników i podejmuje decyzję: wysłać go do działu utylizacji odpadów lub do w dziale utylizacji materiałów nadających się do recyklingu. Urządzenie przeznaczone jest do montażu w miejscach o dużym natężeniu ruchu: biurowce, lotniska, obiekty sportowe, uczelnie. Analiza każdego wyrzuconego przedmiotu zajmuje 3 sekundy, dokładność sortowania wynosi 90%.
Obsługa śmieci to jeden z obszarów, w którychwprowadzane są rozwiązania robotyczne. Według Transparency Market Research wielkość światowego rynku recyklingu tworzyw sztucznych w ciągu najbliższych 8 lat będzie rosła o 6,8% rocznie. Do kompleksowego rozwiązania problemów środowiskowych wykorzystywane są roboty, których skuteczność jest o rząd wielkości wyższa niż ludzka. Obecnie w tym obszarze wprowadzane są rozwiązania cyfrowe, których zadaniem jest unieszkodliwianie odpadów przemysłowych i domowych, walka z zanieczyszczeniem gleby, wody i powietrza. Wiele osiągnięć jest już stosowanych w ramach międzynarodowych projektów mających na celu poprawę sytuacji środowiskowej na świecie (np. Roboty morskie do monitorowania środowiska w Arktyce). Eksperci zauważają, że takie środki pomogą stworzyć zrównoważone ekosystemy, zwiększyć produktywność przedsiębiorstw rolniczych i zmniejszyć negatywny wpływ chemikaliów na glebę i zdrowie ludzi.
Zobacz także:
Fizycy ustalili trajektorię kropli na kaszel. Niebezpieczna odległość - ponad 6 metrów
Coroczna misja w Arktyce dobiegła końca, a dane są rozczarowujące. Co czeka ludzkość?
Naukowcy próbują zrozumieć, jak długo żyje neutron. Dlaczego jest to takie trudne i ważne?