Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала
© Фоторепортаж: Евгений Михайлов

Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала

Все это придумал инженер Максим Герьятович. Он живет в Иркутске и старается помочь Байкалу своими изобретениями. Недавно он выиграл грантовый конкурс экопроектов Эн+ — теперь вместе со школьниками проводит эксперименты в лаборатории возобновляемой энергетики. «Первый Байкальский» побывал в этом секретном месте. 

Александр Дядюра Александр Дядюра

Задатки инженера появились у Максима Герьятовича еще в детстве: разбирал аккумуляторы и плавил изделия из свинца, ремонтировал дедовский мотоцикл и строгал корабли на уроках труда. В 2005 году он окончил иркутский «политех» по специальности «Электрические станции сети и системы», поработал электромонтером на Иркутской ГЭС и уехал в Москву. 

– Меня интересовали «ветряки» [ветрогенераторы. – Прим.авт.] – и я поступил в аспирантуру в Московский энергетический институт. Уже тогда пришли идеи по улучшению ветроустановок. Я начал мыслить дальше и придумал устройство для хранения водорода и солнечную теплоэлектростанцию. Сейчас все макеты этих изобретений находятся в лаборатории возобновляемой энергетики в Иркутске. И вот как они выглядят…

Отель на энергии ветра 

– Мое первое изобретение – ветротурбинная установка. Этот макет я собирал в московском общежитии: самостоятельно вырезал и пилил детали, – вспоминает изобретатель. – После сборки нужно было провести расчеты – обратился в Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского. Мне назвали цену в 10-15 млн рублей. Я, мягко говоря, офигел! Пришлось считать самостоятельно. В 2008 году мы запатентовали эту модель, а через три года я ее усовершенствовал, – объясняет ученый. 

Первый макет ветротурбинной установки, которую Максим собирал в общежитии
Первый макет ветротурбинной установки, которую Максим собирал в общежитии
С помощью специальных шторок ветер попадает внутрь
С помощью специальных шторок ветер попадает внутрь
Усовершенствованный макет отеля с ветротурбинной установкой
Усовершенствованный макет отеля с ветротурбинной установкой
Дополнительно на крышу устанавливаются солнечные панели
Дополнительно на крышу устанавливаются солнечные панели

Если говорить простыми словами, то ветротурбинная установка – это ветряк с горизонтальной осью вращения. Он «ловит» ветер и превращает его в энергию. 

– Когда дует ветер, шторки конфузора с фронтальной стороны открываются, а шторки диффузора с тыльной стороны – закрываются и создают замкнутый контур. Поток воздуха устремляется на лопатки ротора через направляющий аппарат и затем поступает в нижнюю камеру диффузора, где происходит разряжение. Эти действия приводят в движение ротор. На одной оси с ротором устанавливается генератор – он вырабатывает электричество, – объясняет ученый. 

На основе своей разработки Максим задумал построить ветроактивный гостиничный комплекс на Байкале «Дюжина у жемчужины».

Он сделал макет, провел исследования и рассказал о преимуществах такой гостиницы: 

– Если за концепцию взять схему расположения двенадцати таких зданий на озере, то в каждом здании получится 144 квартиры по 100 кв. метров каждая. Дополнительно на крышу устанавливаем солнечные панели. Энергии ветра и солнца хватит на обеспечение инфраструктуры каждого здания и всего комплекса в целом.

Гостиничный комплекс из 12 таких зданий Максим назвал «Дюжина у жемчужины»
Гостиничный комплекс из 12 таких зданий Максим назвал «Дюжина у жемчужины»

Ветрогенератор для майнинговой фермы

– Ветрогенератор с горизонтальными лопастями стал моим вторым изобретением, – говорит инженер. – Я думал, что если расположить лопасти, как крылья самолета, то набегающий поток ветра будет их обтекать и начнет приводить во вращение. Но эксперимент показал обратное. 

Первая модель ветрогенератора с горизонтальными лопастями
Первая модель ветрогенератора с горизонтальными лопастями
Последняя, самая удачная модель ветрогенератора, которую тестировали в реальных условиях
Последняя, самая удачная модель ветрогенератора, которую тестировали в реальных условиях
Во время эксперимента на конструкцию закрепляли анемометр — прибор для измерения скорости ветра
Во время эксперимента на конструкцию закрепляли анемометр — прибор для измерения скорости ветра
Испытания прошли не совсем удачно, ветрогенератор лишился одной лопасти
Испытания прошли не совсем удачно, ветрогенератор лишился одной лопасти

Максим сделал еще пару моделей, продолжая экспериментировать с формой и  расположением лопастей. Пришел к выводу, что последний из ветряков получился самым удачным. Его и протестировали в реальных условиях: конструкцию закрепили в кузове грузовика и начали разгонять автомобиль, чтобы создать поток воздуха. Однако испытания прошли не совсем удачно:

– Вибрация оказалась такой сильной, что одну из лопастей переклинило и она воткнулась в стойку ветряка. А оставшиеся три – улетели в поле на 20-30 метров. Лопасти получили глубокие шрамы, но они полностью работоспособны. Я планирую их восстановить, – продолжает ученый.

– В нашей местности самые сильные ветра – в деревне Бугульдейка и Большом Голоустном, но я не ставил задачу использовать ветрогенератор там. Пока у нас в регионе самое дешевое электричество, необходимости в ветряках и энергии солнца нет. Они будут окупаться очень долго. Но у меня была идея использовать ветряк для развития экологичных майнинговых ферм: он выдает 3 кВт*ч, этого должно хватить для работы машинок. 

Мокрый газгольдер в Байкале

– Еще мы разработали способ аккумулирования сжатого водорода, – показывает ученый свою последнюю разработку. – Зачем это нужно? Ветер и солнце непостоянны, поэтому нужен накопитель энергии. Но дело в том, что водород в сжатом виде просачивается сквозь стенки любого сосуда…

Аквариум — это условный Байкал, а пирамида внутри — мокрый газгольдер
Аквариум — это условный Байкал, а пирамида внутри — мокрый газгольдер
Внутри Байкала водород не вступает в реакцию с водой и не улетучивается
Внутри Байкала водород не вступает в реакцию с водой и не улетучивается
В одном кубическом метре озера можно будет аккумулировать до 200 кВт*ч энергии
В одном кубическом метре озера можно будет аккумулировать до 200 кВт*ч энергии

Тогда Герьятович предложил «закачивать» водород на глубину Байкала – он не вступает в реакцию с водой и не улетучивается. Максим рассчитал, что на глубине 1 км можно аккумулировать до 200 киловатт-часов в виде водорода в одном кубическом метре (этой энергии хватит, чтобы вскипятить 2000 литров воды).

Установка называется мокрый газгольдер.

– Водород экологичен и не взрывоопасен на глубине, так как под водой он не контактирует с кислородом. Он не вступает в реакцию с водой, поэтому не будет просачиваться через стенки газгольдера, – говорит ученый. 

Пирамида-электростанция для Африки и Ольхона 

– Перед вами не просто пирамида – это своеобразный атомный реактор. Принцип работы простой: лучи солнца попадают на ее грани со специальным покрытием и нагревают поверхность пирамиды. Тело пирамиды выполнено из бетонных блоков и находится под куполом из вакуумных панелей. Вакуум не дает теплу выйти обратно. Для дополнительного увеличения мощности по периметру пирамиды установлены зеркала, фокусирующие солнечные лучи на грани пирамиды. 

Вокруг пирамиды установлены зеркала, направляющие лучи солнца на ее грани
Вокруг пирамиды установлены зеркала, направляющие лучи солнца на ее грани
Бетонное тело пирамиды накрыто куполом из вакуумных панелей
Бетонное тело пирамиды накрыто куполом из вакуумных панелей
Чертеж солнечной электростанции
Чертеж солнечной электростанции

Пирамида разогревается в течение дня до температуры 1000 (!) градусов.

Этого тепла хватит для превращения воды в перегретый пар и опреснения соленой морской воды.

– Проект можно использовать для электроснабжения Африки, если установить солнечные теплоэлектростанции на 10 тераватт. Это очень много, во всем мире такое количество не вырабатывается, – рассуждает автор проекта. – Она также могла бы приносить пользу, например, на Ольхоне. Но на острове конструкцию не разрешат устанавливать из-за ее размеров и площади зеркал.

Плавучая мусороуборочная станция 

Этим изобретением Максим Герьятович попытался решить проблему сбора и транспортировки мусора на Байкале: 

– Это плавучая станция забирает с Малого Моря [пролив в озере Байкал. – Прим. ред.] контейнеры с ТБО и перевозит их по озеру до пункта переработки. На нос баржи можно дополнительно поставить заборную сетку, которая будет собирать мелкий мусор с поверхности воды: пластиковые бутылки, бычки и другие отходы. 

Рабочее название баржи для сбора отходов — ЭКОраблик
Рабочее название баржи для сбора отходов — ЭКОраблик
Плавучая станция будет работать автономно за счет солнечных батарей
Плавучая станция будет работать автономно за счет солнечных батарей

На баржу устанавливаем солнечные панели и отправляем ее в автономное плавание.

На побережье Байкале плавучую станцию уже будут ждать мусоросборники и электрогрузовик. Принцип работы такой: баржа причаливает к берегу, электрогрузовик собирает контейнеры с мусором, отходы отвозят на переработку. 

– Если это будут жидкие отходы, то баржу отправляем в поселок Бабушкин – там железнодорожная ветка подходит прямо к берегу. В вагон загружаем цистерну и отправляем в пункт переработки, – рассказывает Герьятович. – Это экологично и экономит время. 

электропринтер с плугом

– Еще при Ленине пытались разработать электротрактор, чтобы экономить на дизеле и маслах. Но у советской разработки был существенный недостаток: под весом машины почва уплотнялась и за трактором тянулся массивный кабель, который при каждом развороте перекручивался, – говорит Максим Герьятович. 

Усовершенствованный электротрактор Герьятовича получился похожим на большой принтер
Усовершенствованный электротрактор Герьятовича получился похожим на большой принтер
Первые разработки электротрактора начались еще 100 лет назад
Первые разработки электротрактора начались еще 100 лет назад

Машину нужно было облегчить. И тогда Максим придумал установку, напоминающую большой 3D-принтер. Нагрузка идет на два колеса, а сам плуг (или другое навесное оборудование) бегает  по раме. 

– В ширину такая конструкция может достигать 22 метра и более, но прогибаться под своим весом она не будет. Чтобы уравновесить силы мы разместили два плуга на концах: они будут идти навстречу друг другу, либо наоборот – друг от друга. Это ее уравновесит, – подчеркивает ученый. – Делаем так же, как при Ленине: подсоединили к сети, и трактор пошел пахать. Только теперь это все можно оптимизировать – наверх устанавливаем солнечные батареи, и он будет автономен в дневное время суток.

Лаборатория возобновляемой энергетики

Все эти разработки Максим Герьятович создавал и тестировал в гараже и на даче, пока у него не появилась экспериментальная научно-исследовательская лаборатория возобновляемой энергетики. С этим проектом он в 2022 году победил в грантовом конкурсе экологических инициатив Эн+ и получил 600 тысяч рублей на оснащение лаборатории.

– Мы приобрели шесть солнечных панелей и солнечный коллектор. Остаток средств потратили на закупку пиломатериалов, обучающего конструктора для детей. А еще на паяльные станции и измерительные приборы: частотники, тахометры, мультиметры и другие, – перечисляет Герьятович. 

Помещение для лаборатории предоставил Иркутский государственный аграрный университет. Специально для этого освободили одну из аудиторий, вытащили все парты и сделали ремонт.

Раньше полигоном Максиму служила собственная дача, а теперь у него появилась лаборатория возобновляемой энергетики. С этим проектом он выиграл грантовый конкурс экологических проектов Эн+ в 2022 году
Раньше полигоном Максиму служила собственная дача, а теперь у него появилась лаборатория возобновляемой энергетики. С этим проектом он выиграл грантовый конкурс экологических проектов Эн+ в 2022 году

– В планах – «захватить» территорию за окном, – мечтательно говорит Максим. – Частично убрать насаждения, установить солнечные панели, от них запитать теплицу и поставить курятник, завести курочек штук 20. Прикольно же! Все это дело автоматизировать, например, настроить систему полива и отслеживать влажность почвы, установить кормушки и поилки, работающие от приложения на телефоне

В лабораторию возобновляемой энергетики ходят школьники и студенты Иркутска, Максим Герьятович проводит с ними эксперименты. 

– Байкалу нужны инженеры, люди с техническим складом ума, – уверен Герьятович. – Современную молодежь сложно оторвать от гаджетов, а в лаборатории у них начинают работать нейронные связи.

Теперь ученый планирует задействовать территорию под окном, устроить там теплицу, курятник и все это автоматизировать
Теперь ученый планирует задействовать территорию под окном, устроить там теплицу, курятник и все это автоматизировать
К исследованиям привлекают школьников и студентов
К исследованиям привлекают школьников и студентов

Искусственный интеллект, конечно, круто, но если человек в голове не может создать модель и образ своей разработки, то о каких изобретениях может идти речь?

 

Еще больше событий, удивительных фактов и лайфхаков для путешествия на Байкал – в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь! 

РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ
Читайте также
Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала

Электромобиль лучше обычного авто? Бумажные стаканчики и пакеты безвредны для окружающей среды? Если носить хлопок и экокожу, можно спасти планету? Разбираем распространенные мифы об экологии с экспертами.

Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала

Куда сдавать вторсырье и ненужную одежду, что делать с лишней едой и старыми книгами и как можно позаботиться о Байкале – рассказываем в обновленном «зеленом» путеводителе по Иркутску.

Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала

Как спланировать каникулы на природе без вреда для нее? Можно ли отнести посещение фермы или тур на квадроциклах к экотуризму? Как превратить обычную пробежку в экологичную? Спросили у Валентины Межецкой, автора книги «Походы без вреда для природы».

Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала

Если вы не готовы выложить 100 тысяч за поездку на Байкал, присмотритесь к добровольческим программам. На лето набирают волонтеров для кольцевания птиц, создания арт-парка, работы в экоцентре и строительства туристических троп. Места на некоторых проектах уже заканчиваются.

Ветряной отель, плавучий мусоросборщик и еще 4 впечатляющих экопроекта для Байкала