В Томске нашли способ повысить урожайность тепличных культур до 30%

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают генератор углекислого газа для тепличных хозяйств, усиливающий рост растений.

Устройство, увеличивающее концентрацию CO₂, обеспечивает экологичное сжигание топлива, за счет чего минимизируется содержание вредных веществ. Проект получил грант в размере 1 млн рублей в рамках программы финансирования "Студенческий стартап".

Половина российских фруктов и овощей выращивается в теплицах, поэтому поддержание уровня CO₂ – важнейшая проблема агросектора. Если концентрация газа составляет менее 400 частей на миллион, процесс фотосинтеза замедляется, что приводит к гибели растений.

По словам авторов проекта, аспирантов физико-технического факультета Томского государственного университета Дмитрия Ларкина и Даниила Астахова, одна установка повышает концентрацию углекислого газа до 1200 частей на миллион на площади 500 кв. м, что увеличивает урожайность культуры до 30%. При этом устройство обходится в 15 раз дешевле, чем закупка CO₂ в баллонах.

Дмитрий Ларкин (слева) и Даниил Астахов (справа)

"По предварительным оценкам разработанная технология имеет высокий коммерческий потенциал и будет востребована на рынке малых и средних предприятий. Наше решение позволит обеспечить тепличные комплексы стабильным источником углекислого газа, необходимого для активного роста растений и повышения урожайности, – поделился руководитель проекта Дмитрий Ларкин. – Фермеры смогут поддерживать оптимальный уровень CO₂ в теплицах независимо от внешних факторов, снижая затраты на эксплуатацию и повышая эффективность производственного процесса. Благодаря простоте конструкции и безопасности в эксплуатации технология может быть внедрена даже в небольших хозяйствах без необходимости сложного обслуживания или специализированного персонала".

Устройство представляет собой уникальную горелку в защитном кожухе, подключенную к системе подачи топлива. Газ поступает в теплицу по специальному спроектированному каналу, охлаждаясь до необходимой температуры. Особая топливовоздушная смесь обеспечивает стабильное горение, что повышает эффективность горелки.

"Уникальность нашего устройства заключается в применении горелки оригинальной конструкции, которая обеспечивает процесс сжигания топлива без открытого пламени. В отличие от традиционных факельных горелок, наше решение значительно безопаснее в эксплуатации и исключает риск возгорания при контакте с внешними объектами, – пояснил Дмитрий Ларкин. – Также при создании установки планируется использовать исключительно отечественные материалы и комплектующие".

Разработка проводится на базе Томского СО РАН при содействии областных агропредприятий. Сейчас команда проекта сосредоточена на создании юридического лица и проектировании схемы установки. Основные трудности связаны с организационными вопросами и необходимостью быстро осваивать смежные компетенции – от технического проектирования до бизнес-планирования.

"Все этапы мы выполняем своими силами, что позволяет глубже понимать каждый аспект проекта", – комментируют работу стартаперы.

Участие в программе "Студенческий стартап" позволило команде перейти от идеи к ее реализации. Авторы планируют провести серию испытаний для подтверждения эффективности и экологичности технологии.

"Параллельно планируется анализ возможных вариантов масштабирования устройства под теплицы разного размера и типа. Мы также рассматриваем возможность интеграции системы автоматического контроля концентрации CO₂, что позволит повысить точность регулирования и сократить участие человека в процессе", – делится планами соавтор проекта Даниил Астахов.

Технология стартапа сможет найти применение и в отрасли лекарственного растениеводства, потенциал которого молодые ученые оценивают достаточно высоко.

"Спрос на растительное сырье и препараты на основе лекарственных растений сохраняется благодаря интересу к натуральным и экологически безопасным средствам. Развитие научных исследований, совершенствование технологий выращивания и переработки, а также государственная поддержка сельскохозяйственных инициатив создают условия для дальнейшего роста отрасли. Вместе с тем сохраняются определенные вызовы, связанные с необходимостью стандартизации продукции, охраной природных ресурсов и адаптацией к изменениям климата", – сообщил "Поляне" Дмитрий Ларкин.

Томский государственный университет является одним из самых активных участников программы "Студенческий стартап": гранты получили уже 35 проектов вуза, что составляет больше 30% от общего числа победителей в регионе. Всего с 2023 года студенты и молодые ученые ТГУ получили свыше 100 млн рублей на развитие своих стартапов. За последние четыре года через акселерационные программы прошло около 3000 учащихся ТГУ с 450 проектами. Реализация бизнес-идей ускоряется за счет Совета промышленных партнеров – уникальной программы вуза, объединяющей молодых разработчиков и предпринимателей.