22 мая в рамках V Открытого форума по вопросам экологии и сохранению водных объектов в ЮУрГУ состоялась выставка научно-технических разработок университета. Свои проекты – от систем мониторинга выбросов до биоразлагаемых материалов и хвойного кваса – представили ведущие исследовательские команды вуза. Разработки вызвали живой интерес у посетителей, включая промышленных партнеров и представителей власти.
Работа выставочной экспозиции форума «Экология – 2026: оборудование, решения, разработки» развернулась в главном корпусе университета. Свои стенды представили ведущие индустриальные предприятия, в том числе -партнеры ЮУрГУ, а также ученые университета. В центре внимания оказались проекты, связанные с цифровым мониторингом воздуха, очисткой воды, переработкой отходов и возобновляемой энергетикой.
.jpg)
Одну из ключевых разработок – предиктивную систему автоматического контроля выбросов для промышленных предприятий – представили исследователи Института естественных и точных наук (ИЕТН) ЮУрГУ.
«Наша система представляет собой цифровой сенсор, который по данным технологического процесса прогнозирует концентрации загрязняющих веществ в режиме реального времени, – пояснила директор ИЕТН Алена Замышляева. – Комплекс интегрируется с автоматизированной системой управления предприятием, использует математические модели и алгоритмы искусственного интеллекта, а также верифицирует данные, проверяя их достоверность. Потребность предприятий в таких системах – более десяти тысяч экземпляров. В отличие от дорогостоящих импортных аналогов, наша разработка снижает капитальные затраты в пять раз, а эксплуатационные – в три раза. При этом она полностью сертифицирована, соответствует требованиям российского законодательства и передает данные напрямую в Росприроднадзор».
На стенде Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ была представлена широкая линейка экологичных разработок. Среди них биоразлагаемая фармованная посуда, пленочные материалы собственного производства, а также экопродукты: квас с хвойными экстрактами (сосны, можжевельника, пихты) и кисель с резистентным крахмалом – абсолютно натуральные, без консервантов и красителей. Одна из центральных позиций стенда – установка холодной плазмы для обеззараживания зерна.
.jpg)
«Сегодня особой популярностью у посетителей пользуется именно эта разработка, – поделилась профессор кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ирина Калинина. – Она предназначена для обработки зерновых ресурсов: инактивирует токсигенные плесени и бактериальную микрофлору, при этом сохраняет посевные качества зерна. Принцип основан на гибридном воздействии атмосферной холодной плазмы и ультрафиолета. Плазма генерируется за счет отрицательного коронного разряда при импульсном напряжении 10 кВ и частоте 100 Гц, плазмообразующее вещество – обычный атмосферный воздух, время обработки – всего 20-30 секунд. Оборудование экологически безопасно и экономически выгодно: может обрабатывать от 10 до 500 кг зерна в час. Мы уже общались с партнерами с соседних стендов, и они тоже заинтересовались, потому что их разработки требуют такой обработки, чтобы быть уверенными в биобезопасности продукции. Переговоры уже идут, потенциальное сотрудничество может завязаться прямо здесь».
Большой интерес вызвал у публики и гибридный автономный энергокомплекс, совмещающий фотоэлектрическую панель и тепловой насос.
«Особенность такого комплекса в том, что сбросное тепло, отводимое с тыльной стороны панели, мы используем для подогрева хладагента – примерно на семь градусов, – рассказала старший преподаватель кафедры промышленной теплоэнергетики ЮУрГУ Ольга Корнякова. – Благодаря этому установка вырабатывает одновременно и электричество, и горячую воду. Это полностью автономное решение на основе возобновляемых источников энергии, которое позволяет сокращать выбросы парниковых газов. Установку особенно выгодно внедрять в южных теплых странах, но и в наших широтах она эффективна в переходные периоды, когда отопление еще не включено, а горячая вода нужна».
Еще одна уникальная разработка – газовый датчик на основе квантовой оптики, направленный на повышение точности экологического мониторинга и контроля выбросов в атмосферу.
«Задача газового датчика нового поколения – обнаруживать малые концентрации газов в атмосфере, в том числе в труднодоступном инфракрасном диапазоне, – уточнила старший научный сотрудник лаборатории «Квантовая инженерия света» ЮУрГУ Анна Патерова. – Это важно для экологического мониторинга: многие токсичные и парниковые газы имеют линии поглощения именно там. Уникальность нашего подхода в том, что мы генерируем две квантово-запутанные частицы света: один луч в видимом диапазоне, другой – в инфракрасном. По инфракрасному мы определяем наличие газов, а детектируем сигнал по видимому. Это позволяет отказаться от дорогих инфракрасных детекторов и использовать обычные кремниевые камеры, они дешевые, эффективные и дают отличный сигнал. Датчик может одновременно определять несколько газов: углекислый газ, угарный газ, метан и другие. Разработка уже прошла экспериментальную проверку и готова к внедрению на промышленных площадках и в системах экологического контроля».
Помимо этих проектов, на стенде ЮУрГУ были представлены и другие разработки, соответствующие экологической повестке. Автономная система мониторинга качества воздуха – недорогое устройство (до 15 тысяч рублей), которое фиксирует взвешенные частицы, озон, угарный газ, радиационный и шумовой фон. Передвижная лаборатория «Экоаналитика» предназначена для дистанционного измерения температурного профиля атмосферы до тысячи метров: она позволяет выявлять температурные инверсии, которые способствуют накоплению загрязнений в крупных городах. Решение AIMS-Eco для мониторинга выбросов от автотранспорта уже внедрено в Магнитогорске, Красноярске, Перми, Челябинске и Москве – система на основе ИИ анализирует транспортные потоки и рассчитывает концентрации выхлопных газов.
Также в экспозиции были продемонстрированы проточная установка для электрохимической очистки воды, которая разрушает органические загрязнители (красители, фенолы, нефтепродукты) без применения химических реагентов. Портативный анализатор воды для экспресс-определения пестицидов и лекарственных средств в полевых условиях создается на основе композитных материалов нового поколения. Среди пищевых разработок – модифицированный картофельный крахмал-пребиотик для диабетического питания и профилактики новообразований ЖКТ, а также хвойный квас с экстрактами сосны, пихты и можжевельника, который сочетает традиционную технологию брожения и природные антиоксиданты.
Завершали экспозицию разработки в области строительных материалов: керамика со стеклобоем, позволяющая утилизировать до тридцати тонн отходов в месяц, самоочищающиеся бетоны на основе промышленных отходов, разлагающие органические загрязнители под действием солнечного света, и биоразлагаемые материалы на основе природных биополимеров, которые полностью разлагаются в компосте за четыре недели.
Все представленные разработки стенда Южно-Уральского госуниверситета так или иначе связаны с улучшением экологической ситуации в регионе – от контроля выбросов и очистки воды до переработки отходов, и энергосбережения.