Прототип вертикальной сити-фермы. Обзоры проектов победителей
Дорогие друзья!
Продолжаем знакомить вас с проектами-победителями сезона конкурса ШУСТРИК 2021–2022 гг.: Варлашова Алена (14 лет) и Кузякин Андрей (14 лет) представили прототип вертикальной сити-фермы «Зеленая матрешка 2.0» (Пермский край).
Версия «2.0» потому что ребята уже представляли проект в 2021 году, победили с ним, потом доработали прототип и снова победили уже в 2022 году*.
* Направление «Апгрейд» позволяет подать прошлогодний проект, обязательно с подробным описанием того, что изменилось с прошлого года. Эксперты оценивают именно количество и важность внесенных изменений в проект.
Наставник: Кузякин Дмитрий Валерьевич.
Площадка: Детский технопарк «Кванториум Фотоника» г. Пермь
Свою презентацию ребята начали с описания ролей в команде:
Варлашова Алёна – автор проекта, лидер команды, инженер-биолог. Работала над разработкой алгоритма, аддитивными технологиями, создавала первый прототип и 3D модель, тестировала систему, подбирала освещение, субстраты, растения и рыб. Написание научной работы, съемки и монтаж видеоролика, оформление презентации тоже были за ней.
Кузякин Андрей – инженер. Работал над созданием блока управления освещением и поливом, программировал блок управления, тестировал аквапонический блок и всю систему в целом.
Далее — краткое описание своего проекта:
💬 «Специализироваться "Зеленая матрешка 2.0" будет на выращивании базилика, рукколы, мяты, салата и другой экологически чистой зелени. Она не использует почву.
А сама вода поступает из цистерн, в которых разводится рыба (на каждую трехтонную цистерну — 800 тилапий или калифорнийских сомов). Богатая рыбными отходами вода фильтруется, очищается и отводится к растениям.
Рыба, разумеется, тоже попадает на ближайший рынок, как только достигает товарного размера. Так что отходов в этом производстве не много. Благодаря этому цикл вегетации значительно сокращается. Например, базилик на вертикальной ферме растет 20–22 дня, а на обычной — 48–60, рукола — 14–16 дней вместо обычных 50. Климат-контроль позволяет не беспокоиться о засухах или заморозках».
Несколько слайдов посвящено актуальности разработки:
💬 «В настоящее время больше половины населения Земли живёт в городах. По прогнозам ООН, к 2050 году в сельской местности останется лишь треть человечества.
Развитие умных городов — один из глобальных трендов, рынки технологий и продуктов для умных городов оценочно вырастут до более чем $1,5 трлн. к 2025 году. Создание вертикальных урбанизированных ферм позволит уменьшить транспортное плечо и поставлять экологически чистую продукцию точно в срок и уменьшить ее стоимость».
Кстати, об актуальности темы городских ферм можно судить по недавно объявленному гранту в 50 млн. рублей на создание или развитие такой фермы.
Подробнее на сайте Московского инновационного кластера.
Далее ребята подробно расписали свои задачи в рамках проекта:
1. Изучить информацию по выбранной теме.
2. Разработать эскиз установки.
3. Собрать модель из картона.
4. Произвести подбор ресурсов для создания прототипа.
5. Создать 3D модель и распечатать её.
6. Собрать прототип установки.
7. Сделать блок автоматизации освещения и полива.
8. Запрограммировать блок автоматизации.
9. Добавить блок автоматизации в установку.
10. Подобрать растения для выращивания в установке.
11. Подобрать освещение для выращивания растений в установке.
12. Подобрать субстраты для выращивания растений в установке.
13. Протестировать установку с растениями.
14. Сделать аквапонический блок.
15. Протестировать установку с растениями и с живыми рыбами.
Отдельное внимание уделили используемым в проекте ресурсам. Ребята использовали:
✅ 3D принтер для создания модели установки из PLA пластика.
✅ Плату Ардуино Уно для создания автоматизации.
✅ Часы реального времени.
✅ 2-канальный Релейный Модуль.
✅ ЖК-дисплей LCD1602 (синий экран).
✅ 3 кнопки.
✅ 3 резистора 10кОм.
✅ Провода для соединения.
✅ Макетную плату.
✅ Блок питания 9V.
✅ Клеевой пистолет.
✅ Набор ручных инструментов.
✅ Минеральные субстраты.
✅ Семена растений.
✅ Комплексные удобрения.
✅ Живую рыбу.
Далее в презентации идет описание этапов работы над проектом. А в завершении — описание плюсов установки и дальнейших планов.
💬 «Плюсы нашей установки:
1. Трансформер является многовариантным (напольный и подвесной).
2. Изолированные блоки – использование разных культур, удобрений, грунтов.
3. Изолированные блоки – гарантия не распространения болезней растений.
4. Блок для разведения рыб.
5. Отсутствие необходимости пользоваться удобрениям.
6. Полная автоматизация процессов, возможность управления по Wi-Fi.
В дальнейшем мы планируем создать большую автоматизированную установку для выращивания растений на базе «Кванториума Фотоника» в большом холле около лифта, разработать всесезонный парклет.
На основе готового проекта мы сейчас создаем «обучающий конструктор», который будет представлен как среда ускоренного технического развития для дополнительного образования. Будут реализованы модули по биотехнологиям, инженерным наукам, 3D печати и программированию».
Желаем Андрею и Алене удачи в дальнейшем продвижении своего проекта!
А другим участникам — подметить структуру презентации и общую логику работы над проектом!
© Всероссийский конкурс ШУСТРИК 2013‑2024 гг.
(школьник, умеющий строить инновационные конструкции)
авторизуйтесь