Ceny warzyw szklarniowych na początek sezonu. Botanicy i energetycy z Penza State University (PGU) wspólnie pracują nad tymi zadaniami, aby sprostać potrzebom krajowego rynku i utrzymać niskie ceny.
Uczniowie prowadzeni przez nauczycieli projektują nowe instalacje alternatywnych źródeł energii i symulują inteligentne szklarnie, które przyspieszają dojrzewanie upraw. „Stworzyliśmy system sterowania zakładem oparty na wizji komputerowej z algorytmami sztucznej inteligencji” – mówi Wasilij Ashanin, kierownik Katedry Energetyki i Elektrotechniki. „Rozpoczęliśmy pracę trzy lata temu i otrzymaliśmy grant jako zwycięzcy Międzynarodowego Konkursu na Projekty Ekologiczne. Projekt opiera się na zasadzie oszczędności energii.”
Wcześniej technicy rolni brali pod uwagę takie parametry jak temperatura i wilgotność. W Penzie zwrócono uwagę na rozkład światła słonecznego, jego ilość oraz widmo promieni. Okazało się, że aby roślina mogła się prawidłowo rozwijać, konieczne jest zastosowanie światła czerwonego na wczesnym etapie, a fioletowego na późniejszym etapie.
Inwestorzy są zainteresowani stworzeniem produktu niezależnego od rynku zewnętrznego
„Początkowo nasz system pozwalał nam ustawić właściwe światło zgodnie z wymaganiami biologów, ale to dało nam możliwość bycia tylko kontemplatorami, a nie twórcami. Postanowiliśmy pogłębić badania i w kolejnym etapie wyposażyliśmy system w zdolność do samodzielnego rozpoznawania, które właściwości świetlne są istotne dla rośliny w danym momencie rozwoju. W tym celu stworzyliśmy zautomatyzowany system oświetlenia oparty na diodach RGB, w rzeczywistości opracowaliśmy „mózg” i automatyzację projektu – wyjaśnia Ashanin.
Projekt wygląda na prosty. Pośrodku znajduje się obrotowa kamera, która robi zdjęcia rośliny w trzech projekcjach. Działa stale, wyświetlając obrazy co 30 minut. Na podstawie tych obrazów budowany jest model 3D. Kamera o wysokiej rozdzielczości umożliwia regulację oświetlenia, wilgotności i temperatury online.
Obecnie rozwój jest testowany przez biologów, którzy oceniają wpływ zmiany widma światła na rozwój roślin w rzeczywistych warunkach. Zainteresowali się nim eksperci grupy roboczej ds. efektywności energetycznej przy Radzie Federacji Rosji w Kazaniu. Współpracują z prywatnymi inwestorami i realizują projekty w oparciu o PPP. A szczególnie zależy im na stworzeniu produktu unikalnego i niezależnego od rynku zewnętrznego.
Badając moc światła słonecznego, naukowcy z PSU poszli dalej i przystąpili do stworzenia instalacji, która mogłaby zostać wykorzystana jako alternatywne źródło energii. Badanie przeprowadzone w rejonie Wołgi wykazało, że średnia prędkość wiatru nie przekracza 3-4 metrów na sekundę, a wydajność energii słonecznej wynosi około 20 proc. Dlatego wskazane jest opracowanie projektu elektrociepłowni. Pozwoli to na osiągnięcie maksymalnych korzyści ekonomicznych. Południowe regiony kraju, gdzie energia słoneczna jest bardziej dostępna, również zainteresowały się tym rozwojem.