Idag aktualiseras miljöskyddsfrågor bland andra globala prioriteringar.
Robotar som odlar träd
Regelbunden klippning av träd leder till tillväxtkoncentrationen av kolmonoxid i atmosfären med 6–12%. Forskare uppskattar att mer än 15 miljarder träd huggas på planeten varje år. Under samma period växer bara 5 miljarder träd. Om ingenting görs kommer skogsreserverna att ta slut 2300. Användningen av robotteknik hjälper till att lösa detta problem.
Growbot - fristående hydroponic trädgård
Projektet är positionerat av utvecklarna somett miljövänligt alternativ till traditionellt jordbruk. Robotsystemet körs på solenergi, inga kemiska gödningsmedel används under odling. Avancerad hydroponisk teknik är baserad på vattencirkulation med sluten slinga, vätskan återanvänds och förorenar inte naturliga vattendrag.
Growbot-roboten ser ut som en sexhjuliglastbil. Den är utrustad med en såmaskin för att lossa hård jord. Beräknad livslängd är 35 000 timmar. Användningsområden: skogsrestaurering, landskapsarkitektur, jordbruksarbete. Enheten klarar av att plantera träd i svår terräng och i områden där giftiga ormar och spindlar finns. Utvecklare arbetar nu på en nästa generations Growbot-robot som kommer att kunna plantera tusen träd åt gången och använda autonoma system för att följa en förprogrammerad planteringsrutt.
BioCarbon Engineering - återställande av planetens ekosystem
Kärnan i uppstarten är storskalig skogsplantering.Drönare tappar kapslar med grodda trädfrön och övervakar tillväxtprocessen. Utvecklarna uppskattar att upp till 36 000 träd kan planteras per dag. Samtidigt minskar arbetskostnaden med 85 % jämfört med konventionella metoder. För masssådd av ett område används drönare, kontrollerade av operatörer. Det första steget är att samla in information om topografi och markkvalitet med hjälp av drönare som flyger på en höjd av 100 m. Sedan väljer programmet, baserat på den insamlade informationen, den bästa platsen att plantera träd på och genererar en planteringskarta. Den andra gruppen drönare flyger på ett avstånd av 3 m över marken och tappar kapslar fyllda med näringsämnen och frön (två stycken per sekund). Kapslarna kan penetrera jorden. En drönare, som rymmer 300 kapslar, bearbetar 1 hektar på 18 minuter.
CO2Revolution - återställande av ekosystem tusen gånger snabbare
Kärnan i uppstarten:massträdplantering med hjälp av obemannade flygfarkoster. Tekniken innebär användning av följande element: drönare med behållare för frön, kapslar med förgrodda iSeeds-frön och smarttelefonen LG G8 Smart Green, som ansvarar för att styra flygplanet. Drönare samlar in information om området, sedan analyserar ett datorprogram parametrar (temperatur, jordtyp, nederbörd, lokalbefolkningens behov) och väljer den mest gynnsamma platsen för utvecklingen av ett nytt ekosystem. Utvecklarna hävdar att användningen av CO2 Revolution-robotar kommer att återställa ekosystemet 1 000 gånger snabbare och 10 gånger billigare än konventionella metoder. Två drönare kan plantera träd i ett område som är lika stort som 1,5 fotbollsplaner på bara 10 minuter. Kostnaden för att plantera en planta kommer att vara $0,11.
Robotar och analytiska system som hjälper till att växa växter
Innovativ utveckling kommer att göra processenväxtodling är helt automatiserad och hjälper till att lösa problemet med brist på arbetskraft inom jordbruket. Volymen på den ryska marknaden för digital teknik inom jordbruket idag är 360 miljarder rubel, och 2026 förväntas den växa fem gånger (inklusive genom stöd från agrotech-startups).
Plantoidprojektet - miljöövervakning
Plantoidprojektroboten utforskar jorden ochluft för att upptäcka skadliga ämnen, förutsäger deras inverkan på människokroppen och miljön. Enheten är utrustad med ett nätverk av sensoriska och manövrerade rötter, var och en av dem innehåller sensorer, styrenheter, förlängningszoner. En av rötterna kan böjas som svar på sensorsignaler, medan den andra visar konstgjord tillväxt. Växtstammen är gjord av plast och innehåller en mikrodator inuti den. Bladen är utrustade med sensorer som kan bedöma miljöförhållandena (temperatur, fuktighet, kemiska faktorer). Enheterna kan användas i olika delar av livet: från miljöövervakning till rymdutforskning.
Fermata - realtidsövervakning av växtlivscykeln
Rysk-israelisk startup utveckladplattform för övervakning av växthälsa och avkastningsprognoser. AI optimerar odlingsförhållandena för grödor och bestämmer det inledande skedet av avvikelser och sjukdomar: samlar in information om klimatförhållanden och växttillväxt. Med hjälp av speciella sensorer och Agritech-mjukvara beräknas skördevolymer med 90 % noggrannhet och växtsjukdomar med 95 %.
iFarm Project - automatiserade jordbruksgårdar
Robotsystem för odling av bär ochgrönsaker kan fungera året runt. Jämfört med traditionella växthus förbrukar iFarm-komplex betydligt mindre vatten (90%) och el (25%). Lantgårdarnas storlekar varierar från 100 till 1000 m2, kostnaden för 1 m2 är cirka 40 tusen rubel. Designen är baserad på aluminiumprofiler och enskilda enheter och delar är 3D-tryckta. Enheten kan självständigt göra hål, plantera frön och plantor.
Robotar som hanterar vattenföroreningar
FN uppskattar att 80 till 90% av avloppsvattnetsläpps ut i miljön utan någon behandling. Färskvattenbrist drabbar 40 % av världens befolkning. 700 miljoner människor på planeten saknar tillgång till rent vatten, och mer än 1,7 miljarder människor som bor i flodområden behöver ytterligare källor till färskvatten. Om inga åtgärder vidtas kommer deras antal år 2030 att nå 5 miljarder – det är två tredjedelar av jordens befolkning.
Row-bot - mikroorganismer som energikälla
Kärnan i en start:skapande av en roddrobot som kan absorbera organiskt material och därigenom rena vatten. Utvecklare - Bristol Robotics Laboratory (BRL). Apparatens design liknar en vattenbagge. Alla fyra delar av enheten har flottörer som förhindrar att den sjunker och hjälper till att upprätthålla en stabil vattennivå i bränslecellen. Simning i vatten sker på grund av arbetet med ett par "åror", som startas av mikroskopiska elmotorer. Användningsområde: rengöring av behållare med färskt och saltvatten, dräneringsgropar, avlopp. Enheten fungerar i ett autonomt läge eftersom bränsleceller använder energin för metabolismen av mikroorganismer. Smutsigt vatten tillförs bränsleanordningen. Efter bearbetning hälls rent vatten genom spjällen. Den energi som genereras under en cykel i mängden 1,8 J lagras i en elektrisk kondensator. 1 J energi räcker för att roboten ska kunna täcka ett avstånd på 20 cm, och de återstående 0,8 J kan användas för att driva sensorerna och styra elektroniken.
Urban Rivers är en webbaserad sopsamlare för flera användare
Startupen skapades för att rensa upp Chicago River frånsopor. Enligt utvecklarna kan användare styra roboten via hemsidan. I allmänhet liknar processen ett onlinespel, men utför användbara åtgärder i verkligheten. Enligt skaparna kommer vem som helst att kunna fjärrstyra roboten i realtid via hemsidan och på så sätt samla skräp från reservoaren och samla det i speciella behållare. När tankarna är fulla kommer enheten att återvända till basterminalen, där Urban Rivers-teamet kommer att lasta av skräpet och förbereda det för ytterligare ett dopp. Roboten är utrustad med GPS-spårning och ett säkerhetsrep som förhindrar översvämning.
Ocean Cleanup - Hav utan plastavfall
Ocean Cleanup Interceptor Robotär ett autonomt fartyg vars uppgift är att fånga sopor från floder innan det når hav och hav. Avfallet fördelas jämnt över sex containrar med en total kapacitet på 50 kubikmeter. m. När alla containrar är fulla skickar roboten ett sms till de lokala avfallshanteringsföretagen. Enheten drivs av ett litiumjonbatteri och samlar upp till 50 tusen kg avfall per dag. Enheten är ansluten till ett molnsystem som övervakar prestanda, strömförbrukning och komponenthälsa. Två robotar har redan visat sig i praktiken: en av dem är installerad på floden i Tangerang (Indonesien), den andra - vid floden i Klang (Malaysia). År 2025 planerar utvecklaren att rensa upp 1000 floder som står för upp till 80% av all havsförorening från plastavfall.
Solar & Wave Robots
Den totala mängden solenergi somabsorberar atmosfären, landets och havets yta, är cirka 3 850 000 exajoules (EJ) per år. Vågor är attraktiva som energikälla eftersom de arbetar kontinuerligt. De kan användas i 80% av världens största kuststäder och öar. Den totala energipotentialen för vågor uppskattas till 29 500 terawattimmar per år, vilket är 125% av den nuvarande elförbrukningen i världen.
Liquid Robotics - omfattande analys långt från land
Liquid Robotics drönare studerasoceanografiska och klimatdata offline. Enheten använder vågenergi för framdrivning och solenergi för sensorer och beräkningar ombord, vilket gör att den kan tillbringa många månader åt gången i havet utan bränsle. Systemet består av tre delar: en flottör på ytan, en 8-meters navelsträng och en ubåt. Den kan utrustas med ytterligare sensorer för att utföra uppgifter inom marin vetenskap, kommersiella och försvarstillämpningar.
Sinn Power - kraftkälla för en maskin för evig rörelse
Modulär offshoreplattform som kan genereraförnybar energi från vågor, vind och sol. Designen kan fungera i alla väderförhållanden. Våggeneratorer är utrustade med solpaneler och vindkraftverk. Enligt ingenjörernas idé rör sig den tunga plattformen knappt när den träffas av vågor, och all energi går in i de rörliga flottörerna. Amplituden för deras rörelse når 3 m, tack vare vilken systemet samlar energin från vågor med en höjd av 2 till 6 m, vilket omvandlar flottörernas rörelse till elektricitet. Tillämpningsområde: få el från förnybara källor; i framtiden kommer projektet att bli en verklig ersättning för kraftverk som använder fossila bränslen.
Ocean Energy - kraftgeneratorer för avlägsna områden
Kraftverk för omvandlinghavsvågarnas energi till el kan användas på öar där det inte finns plats för byggande av vind- eller solkraftverk. Installationen är en enorm 826 ton boj som genererar 1,25 MW kraft. Denna kapacitet är tillräcklig för att ge el till en bosättning för 18 tusen hus, för att driva avsaltningsanläggningar, fisk och räkor. Bloomberg-experter hävdar att liknande projekt kommer att utvecklas snabbt under det kommande decenniet.
Robotar som förstör skadliga insekter
En ökning av antalet skadliga insekter påjordbruksfält anses med rätta vara det centrala problemet med modern ekologi. Parasitiska insekter orsakar årligen 12% av grödoförlusterna över hela världen, värt 157 miljarder dollar.
RangerBot - bevara korallekostrukturer
Robotdrönare är designade för att underhållaordning under vatten: de skyddar reven från sjöstjärnor och rovparasiter (till exempel marina måstarmaskar). Projektdeltagare: Queensland University of Technology, Google och Great Barrier Reef Foundation. Roboten kan arbeta i åtta timmar utan att laddas om. Enheten identifierar parasiter med 99,4 % noggrannhet. Funktionsprincipen är densamma som för dykare: roboten bestämmer platsen för skadedjuret och ger den en dödlig injektion. Korallreven påverkas inte. Drönaren är designad för att vara billig och tillgänglig för massproduktion; den kommer att användas av forskare, aktivister och representanter för lokala samhällen.
Fly&See - skadedjursbekämpning utan kemikalier
Flyga och se copters sprida nyttigtinsekter eller bakterier som förstör skadedjur. Under en flygning på 13-14 minuter kommer drönaren att täcka ett område på 18-20 hektar. Det är möjligt att reglera spridningshastigheten av entomofager per 1 hektar, konfigurera kontinuerlig applicering eller utsläpp endast på vissa punkter i fältet med hjälp av GPS med en noggrannhet på 20 cm. Flygningar sker automatiskt, utan medverkan av en pilot. Enligt utvecklarna kommer tekniken att öka produktiviteten med upp till 20 %.
Agri Drone - riktad insektsbekämpning
Kärnan i tekniken:utveckling av en robot för att bekämpa insekter som äter och förstör grödor (till exempel nattfjärilar, vita cikador, Colorado-potatisbaggar). Det kommer att bli ett alternativ till den massiva användningen av skadliga bekämpningsmedel. Drönaren patrullerar fälten, letar efter insekter och skjuter sedan exakt en explosion av bekämpningsmedel mot dem. Tack vare detta ackumulerar grödan inte skadliga ämnen. Enheten bör användas på natten, när insekter dyker upp från platser där de gömt sig under dagen. Drönaren startar automatiskt. Förutom bekämpningspistolen är roboten utrustad med värme- och infraröda kameror och en elektrisk flugsmällare.
Återvinningsrobotar
Enligt ministeriet för naturresurser, i Ryssland varje år70 miljoner ton fast kommunalt avfall genereras, men samtidigt arbetar endast 15 företag som extraherar 20% av sekundära materialresurser för bearbetning. Deras andel av den totala avfallsmängden är 3%. Robotikutvecklare hävdar att deras uppfinningar kommer att förhindra miljöföroreningar, ta skräpsamling och återvinning till nästa nivå och öppna upp ett antal möjligheter för att utvinna nytt värde från det. Enligt en studie från Higher School of Economics översteg volymen på den globala marknaden för avfallshantering och bortskaffande (exklusive gruvsegmentet) 1,1 biljoner dollar 2019. Denna marknad förväntas växa med 7-10% per år på kort sikt.
Aurora Borealis - kampen mot skadliga utsläpp till atmosfären
Ryska robotsystemet fördestruktion av organiskt avfall kan bearbeta upp till 5 tusen m3 / timme. Enheten består av tre element: en ugn, en gasefterbrännare (lämnar inte skadliga föroreningar och gör utsläppen miljövänlig), en värmeväxlare (sparar gasförbrukning vid avbränning). Tillämpningsområde: olja, stål och andra industrier där det är nödvändigt att uppnå nödvändiga miljöindikatorer för utsläpp till atmosfären.
Återhämtning
Kärnan i tekniken:skapande av robotutrustning för bearbetning av avfall till syntesgas och värme, som kan användas för tekniska behov, liksom för kolsvart för att erhålla sorbenter. Den är baserad på förstörelse av kolväteråvara utan syreåtkomst och utan användning av katalysatorer under övertryck. Återvinningsbart: MSW, slamavlopp, industri- och jordbruksavfall. Exempelvis kan ett ton fast avfall producera 400 kubikmeter syntesgas och 50–150 kg sorbenter.
TrashBot - smart papperskorg
Smart papperskorg fungerar med hjälp av teknikmaskininlärning. Roboten analyserar varje föremål och fattar ett beslut om dess framtida öde: gräv ner eller återvinn. Funktionsprincip: efter att en person slängt sopor i hålet väger roboten varje föremål, renar det från vätska vid behov, analyserar det med en videokamera och ett antal sensorer och fattar ett beslut: skicka det till avfallshanteringen eller till avfallsavdelningen material som kan återvinnas. Enheten är avsedd för installation i högtrafikerade områden: kontorsbyggnader, flygplatser, sportarenor, universitet. Analysen av varje kasserat föremål tar 3 sekunder, sorteringsnoggrannheten är 90 %.
Avfallshantering är ett område därrobotlösningar införs. Enligt Transparency Market Research kommer volymen på den globala marknaden för plaståtervinning de närmaste åtta åren att växa med 6,8% per år. För en omfattande lösning av miljöproblem används robotar vars effektivitet är en storleksordning högre än människan. Nu introduceras digitala lösningar inom detta område, vars uppgift är att kasta industri- och hushållsavfall för att bekämpa jord-, vatten- och luftföroreningar. Många utvecklingar tillämpas redan i internationella projekt som syftar till att förbättra miljösituationen i världen (till exempel marina robotar för miljöövervakning i Arktis). Experter påpekar att sådana åtgärder kommer att bidra till att skapa hållbara ekosystem, öka jordbruksföretagens produktivitet och minska den negativa effekten av kemikalier på mark och människors hälsa.
Se även:
Fysiker har räknat ut hostdropparnas bana. Farligt avstånd - mer än 6 meter
Det årliga uppdraget i Arktis har avslutats och uppgifterna är en besvikelse. Vad väntar mänskligheten?
Forskare försöker förstå hur länge en neutron lever. Varför är det så svårt och viktigt?