Ученые ЮУрГУ запатентовали две программы, которые обеспечат работу всесезонного устройства для очищения воздуха от мелких загрязняющих частиц. «Умное цифровое дерево» - нестандартное решение для улучшения экологической обстановки в крупных городах, промышленных зонах и вблизи автомагистралей. Это новая технология вертикального озеленения, которая представляет собой каркасные установки с панелями из мха, который перерабатывает углекислый газ в кислород естественным образом.
Всесезонное устройство «Умное дерево» является оригинальной разработкой ученых ЮУрГУ, и реализуется в рамках стратегического проекта «Экология постиндустриальной агломерации» по программе «Приоритет 2030».
Авторские права на изобретение защищены патентом на полезную модель и недавно были получены свидетельства на программы ЭВМ, которые обеспечат работу устройств (RU2022619877 и RU2022661600). Эта цифровая инициатива предназначена для решения проблемы озеленения и очистки воздуха в запыленных производственных помещениях, в школах, офисах, на улицах городов вблизи автомагистралей и в промышленных зонах.
Устройство содержит корпус с закрепленными на нем сменными панелями, содержащими фильтрующий субстрат в виде мха или сорбента. Одно «умное дерево» может заменить более 200 реальных деревьев.
«Умное дерево работает при помощи уникальной технологии IoT, свидетельство на которую мы создали. Встроенные датчики генерируют данные в режиме реального времени, которые отображаются на специально разработанной приборной панели. Программные пакеты, в том числе Экомонитор2.0-Умный город отличаются глубиной и широтой доступных данных. В зависимости от варианта исполнения можно получить данные о датчиках растений, объеме отфильтрованного воздуха, состоянии системы, метеорологических факторах окружающей среды, позволяет показать положительное влияние «Умного дерева» на окружающую среду», - говорит руководитель проекта Татьяна Крупнова.
«Умное дерево» может быть представлено в нескольких вариантах исполнения - уличная информационная панель (с одной стороны состоит из мха, а с другой – представляет собой рекламную информационную панель) и умная стена из мха, которая может быть использована в помещениях, например, в офисах, производственных складских помещениях. Индустриальный партнер проекта – фирма Rasteno – один из лидеров и первопроходцев на российском рынке вертикального озеленения городских пространств и помещений.
.jpeg)
«В современной городской среде на человека негативно влияет множество факторов, таких как шум, повышенное освещение в ночное время, вибрации и другое. Но большее влияние оказывают загрязнители окружающего воздуха, в особенности мелкодисперсные частицы. Основные их источники – это автодороги и промышленные предприятия, в особенности, машиностроительного и металлургического профилей, производство строительных материалов. Наибольшее превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) частиц наблюдается вблизи промышленных предприятий (в 2-3 раза), возле автодорог ПДК превышена почти в 1,5 раза и только в «условно чистой» зоне, вдали от предприятий и автодорог, концентрация мелкодисперсных частиц находится в пределах нормы. Применение концепции умного озеленения приводит к преображению городского пространства, улучшению микроклимата, обеспечению комфорта и экологической безопасности городской среды. Кроме того, сохранение и улучшение окружающей среды благотворно влияет на нервно-психическое состояние человека», - поясняет Татьяна Крупнова.
Деревья являются отличными фильтрами от городских загрязнителей и мелких частиц в атмосферном воздухе. Они поглощают загрязняющие газы (например, окись углерода, оксиды азота, озон и оксиды серы) и отфильтровывают из воздуха мелкие частицы, такие как пыль, грязь или дым, задерживая их на листьях и коре. Но не всегда есть возможность высаживать деревья в достаточном количестве и ухаживать за ними в необходимой степени. Предлагаемое изделие помогает решить проблему путем «умного» озеленения.
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).