Как решить проблему обеспечения чабанских стоянок региона дешевой и экологически чистой электроэнергией? Таким вопросом задались трое девятиклассников школы номер один, факультативно посещающих кружок робототехники при ТувГУ, — Данил Нестеров, Рейнхард Чадамба и Алексей Лунгов. Результатом их почти годовой роботы в этом направлении стала переносная рукавная микроГЭС. С этим проектом школьники выступили недавно на инновационном форуме в ТувГУ, заслужив похвалу министра топлива и энергетики Тувы Романа Кажин-оола, который назвал их проект «технологией будущего».
Прежде чем приступить к работе, пришлось проанализировать и быт, и жизнь чабанов: чем они занимаются, с какими проблемами сталкиваются, все-таки заниматься скотоводством — тяжелый труд, рассказывают девятиклассники.
— Нам хотелось взяться за проект, ориентированный на актуальные проблемы республики, — признается Рейнхард Чадамба, занимающийся теоретическими расчетами будущего механизма.
Изучив проблемы тувинских скотоводов, ребята пришли к выводу, что основная проблема, с которой в своей работе сталкиваются араты, — электроснабжение хозяйства. Она обостряется в теплое время, когда скотоводы уходят на чайлаги далеко в степь от всех коммуникаций.
— Именно поэтому мы все-таки сфокусировались на решении этой проблемы именно в летнее время, — поясняет «коллега» Рейнхарда Данил Нестеров. — Зимой чабаны живут на кыштагах, которые так или иначе расположены ближе к населенным пунктам.
Проект ребят, их рукавная переносная микроГЭС, представляет собой устройство преобразования механической энергии воды, крутящей лопости внутри «рукава», установленного в реке, в электрическую, передаваемую от генератора в аккумулятор. Внешне, в теории, и на макете все это выглядит довольно просто — сборная легкая конструкция устанавливается в реке. Приехал чабан на стоянку, собрал ее, установил, и электричество «заструилось» по проводам в юрту. Мощности в один киловатт, на которую в теории ребята рассчитали свое устройство, должно хватить, чтобы в юрте заработал, скажем, ноутбук, загорелась лампочка.
— Потенциально мощность такой ГЭС можно и увеличить, — комментирует Рейнхард.
Учитель физики школы номер один Богдан Ховалыг, курирующий проект мальчиков, пояснил, что увеличить выработку электроэнергии можно, установив в реке не одну микроГЭС, а несколько, одна за другой, работающие по одному и тому же принципу. Таким образом, суммарно выработка электроэнергии на чабанской стоянке возрастет.
К главным преимуществам своего проекта над другими источниками электроэнергии, которые сегодня широко используются хозяйственниками региона, — топливными генераторами и солнечными батареями, популярными в Овюре, ребята приводят, во-первых, потенциальную прочность и непривередливость конструкции, во-вторых, ее автономность. Главное, чтобы рядом был проточный водоем, говорят они.
— Солнечные батареи — довольно хрупкие. Что касается бензо- и дизельгенераторов, то их главным минусом является то, что для них необходимо завозить топливо на стоянку, — объясняет позицию команды Данил. — Если чайлаг далеко от населенного пункта, то мотаться в муниципалитет часто, наверное, не совсем будет удобно чабану.
Пока юные конструкторы работают над летним вариантом микроГЭС, но уже рассматривают возможность адаптации своего проекта для использования зимой. Летом конструкция может частично находиться над водой, объясняет троица. Но зимой генератор должен работать и под водой. Как этого добиться, ребята еще не знают.
— Но мы найдем решение этой задачи, — уверен Данил.
Другая проблема, над которой бьется троица, — течение реки не должно быть слишком слабым. Однако эту проблему ребята уже фактические решили, по крайней мере, в теории.
— Можно установить перед микроГЭС небольшую плотину, это не трудно, — отмечает команда.
Пока у ребят есть лишь макет механизма и испытанная миниатюрная модель микроГЭС, с помощью которой им удалось получить электричество.
— Осталось лишь построить полномасштабную модель и испытать ее, — заявляет Данил.
Детали для полномасштабной реализации проекта лучше всего напечатать на 3D принтере, заявляет он. Однако признается, что скорее всего, придется необходимое искать по хозмагазинам. Но на 3D принтере вышло бы дешевле, думает он.
Построить полномасштабную модель мальчика думают уже к весне, чтобы испытать ее уже летом в водах Енисея. Увенчается или нет проект трех девятиклассников успехом, сейчас сказать трудно, однако ребята настроены довести его до конца, не опускать руки и решить задачи, которые перед ними сейчас стоят. Занятия в кружке робототехники и работа над проектом позволяют им находить практическую реализацию знаний, которые они получают в школе.
— Интересно отойти от школьной программы и попытаться знания, полученные на уроках, применить на практике, — говорит Рейнхард Чадамба. — Искать выход, адаптироваться. Это, действительно, захватывает.