Поможем планете вместе: в ТПУ пройдет международный конкурс Urban Greenhouse Challenge: Reforest

Томский политехнический университет стал площадкой для проведения международного конкурса Urban Greenhouse Challenge: Reforest.

Конкурс с мировым именем посвящен инновационным технологиям восстановления лесов после пожаров и рубок. В России он пройдет впервые и объединит студенческие проекты со всего мира.

Инициатором проведения конкурса Urban Greenhouse Challenge выступает нидерландский Вагенингенский университет. На сегодняшний день это сильнейший научно-исследовательский центр в Голландии и один из мировых центров в сфере естественных наук и управления природными ресурсами. Первые два конкурса среди студентов прошли в Голландии и Китае. Urban Greenhouse Challenge-2018 собрал 23 команды из 40 университетов 10 стран мира. Во втором конкурсе, состоявшемся в 2019 году в Китае, за победу боролись уже 53 команды из 79 университетов и 28 стран мира. Тогда участникам предлагалось спроектировать «идеальную теплицу», которая должна была стать не только местом, где выращивают здоровую еду, но и важным городским объектом.

В этом году Urban Greenhouse Challenge впервые приехал в Россию. Площадкой его проведения выступает Томский политехнический университет, а темой конкурса стала проблема восстановления лесов.

— Идея проведения подобного конкурса в нашем университете существовала давно, — отмечает Сергей Туранов, куратор конкурса, кандидат технических наук, исполняющий обязанности руководителя научно-производственной лаборатории «Агробиофотоника». — В 2019 году в ТПУ побывала делегация Вагенингенского университета, чтобы познакомиться с нашими наработками в области автоматизации сельского хозяйства, новыми инженерными решениями. Тогда и была достигнута договоренность о проведении Urban Greenhouse Challenge на базе университета. Важный момент: Urban Greenhouse Challenge: Reforest — это не конкурс под цифрой три, а некий самостоятельный проект Томского политехнического при поддержке Вагенингенского университета. Мы предложили идею, выразили готовность провести конкурс своими силами. Представители Вагенингенского университета нас поддержали, помогали информационно и организационно на начальном этапе. Надеемся на их поддержку и в дальнейшем.

Urban Greenhouse Challenge: Reforest призван актуализировать важную для всего мира проблему восстановления лесных массивов после пожаров, вырубок, техногенных катастроф. Природа способна сама восполнять утраченные ресурсы, но это требует большого количества времени. Современные технологии позволяют облегчить и значительно ускорить этот процесс. Поиском таких решений и займутся участники конкурса.

— Восстановление легких планеты — это не пустые и громкие слова, это острейшая необходимость сегодняшнего дня, особенно с учетом пожаров, техногенных катастроф, которые губят лес. И университеты — это именно те организации, которые должны быть в авангарде этого процесса, — отмечает Максим Волков, начальник Управления развития международного сотрудничества ТПУ. — Кто, если не университеты, где развивается наука, обучаются новые поколения исследователей, должны поднимать этот вопрос. Восстановление лесов — это не местечковая проблема Томской области или России, это проблема и Бразилии, Австралии, США, Европы, Китая, всего мира. С помощью конкурса Urban Greenhouse Challenge: Reforest мы не только решаем практическую проблему быстрого восстановления лесов, но и в целом в очередной раз громко заявляем о нынешней ситуации на весь мир, доносим до людей информацию, образовываем. Здесь присутствуют все компоненты главной миссии любого университета.

Поиском инновационных решений в сфере восстановления лесов в ТПУ занимаются давно. В частности, в лаборатории «Агробиофотоника»:

— Мы ведем работу по нескольким направлениям. Первое — это обработка семян разного рода излучением. Специалисты лаборатории используют разные диапазоны, в основном ультрафиолетового излучения, чтобы активировать процессы развития. Обрабатываем семена, смотрим какова всхожесть и как сеянцы развиваются после обработки. Дальше начинается уже следующий этап — это освещение растений. Ключевая научная идеология, которую мы пытаемся развивать в лаборатории, это то, что каждое растение нуждается в конкретном рецепте света. Любому растению утром нужен один свет, вечером другой, послезавтра третий. Этот рецепт света мы и пытаемся сейчас подбирать, работаем в том числе и с хвойными растениями. Третье перспективное направление, но более фундаментальное — оптические системы диагностики и контроля процессов вегетации на основе технологий компьютерного зрения, либо анализа спектров люминесценции, отражения и комбинационного рассеяния. Очень сложно понять, хорошо растению в созданных для него условиях, или плохо. Не существует оптимальной системы онлайн-контроля растения в режиме реального времени. Мы пытаемся разработать такую систему на основе разных методов, изучаем отечественные и зарубежные наработки, — рассказывает Сергей Туранов.

Своим опытом и наработками ТПУ готов поделиться со студентами всего мира, которые решат принять участие в Urban Greenhouse Challenge: Reforest.

Что же предлагается сделать студентам? В течение нескольких месяцев участники, объединившись в команды, будут разрабатывать сити-фермы — автономные комплексы для выращивания сеянцев хвойных и лиственных деревьев на многоярусных установках. Такой формат позволяет подходить к проблеме комплексно: полностью контролируемые условия дают возможность значительно сократить сроки выращивания, а продуманные конструкции — оптимизировать для этого процесса пространство. Причем речь идет не только о восстановлении лесных массивов, но и «зеленых» городских территориях.

— Urban Greenhouse Challenge: Reforest — это конкурс идей, инженерных решений. В настоящее время в области темы восстановления лесов сделано достаточно много. Но вот такого комплексного, собранного в единое целое решения на текущий момент нет. Поэтому задача студентов — изучить отечественный и зарубежный опыт, попробовать это все саккумулировать и выстроить в единую экосистему, которая позволит решать задачи быстрого восстановления леса. Будем еще отдельно говорить с участниками о возможности роботизации этой системы. На данный момент это может казаться нереальным с экономической точки зрения, но позволит решать определенные задачи, — отмечает Сергей Туранов.

Организаторы подчеркивают — к участию в конкурсе принимаются любые идеи, даже самые фантастические. Формат презентации также может быть выбран по желанию конкурсантов, главное чтобы получившийся кейс содержал в себе решение всех поставленных задач. Участникам предстоит тщательно продумать: как будет выглядеть комплекс, из каких материалов он будет изготовлен (с учетом их эффективности и экологичности), как будет устроена система освещения, климат-контроль и так далее.

С учетом нынешних обстоятельств, конкурс пройдет в онлайн-формате. Помогать в работе над проектами участниками будут эксперты из ТПУ и приглашенные специалисты. В рамках конкурса организаторы планируют проводить лекции и мастер-классы по темам, отвечающим поставленным перед участниками задачам. На данный момент вся информация о конкурсе собрана на специально созданном сайте. Он будет постоянно дополняться — здесь будут публиковаться новости конкурса, новости команд-участников, видеолекции. Большую часть образовательной программы университет планирует закрыть своими силами, но, кроме того, в настоящее время идет поиск экспертов, которые помогли бы участникам в решении каждого пункта из задач кейса.

— Мы пытаемся найти по одному-два крупных специалиста на каждую задачу, — говорит Сергей Туранов. — Будет одна вводная лекция, где участникам расскажут в целом о конкурсе, плюс планируются одна-две лекции по каждому кейсу. Скорее всего, это будут прямые эфиры с учеными томских, российских и мировых университетов, также будут записаны научпоп-лекции по темам проекта. Все это в целом поможет командам в работе.

Доступ к образовательной программе будет открыт в декабре. В данный момент идет поиск экспертов, а также партнеров, спонсоров, заинтересованных в подобном конкурсе.

— Мы конечно ищем спонсоров, потому что усилий только ТПУ для проведения такого масштабного конкурса не хватит. Нужны организации-партнеры, прежде всего среди лесопромышленных компаний, и в целом организаций, которым в принципе не безралична окружающая среда. По сути благодаря конкурсу компании получают своего рода хакатон, который длится не два-три дня, а полгода. И они не только могут быть причастны к результатам проведенных исследований, но даже, возможно, в дальнейшем взять что-то себе в работу. Мы предлагаем студентам со всех стран предложить свои идеи. В идеале в финале должны получиться готовые к коммерциализации проекты, чтобы компании могли брать эти наработки и реализовывать, — подчеркивает Максим Волков.

Принять участие в конкурсе Urban Greenhouse Challenge: Reforest могут студенты из любой страны мира в составе команд от трех до десяти человек. Это могут быть студенты бакалавриата, магистратуры или аспирантуры любого направления подготовки, а также недавние выпускники университетов. Призовой фонд конкурса серьезный — 10 тысяч долларов. Победитель получит 4 тыс. долларов, команды, занявшие второе и третье место — 2 тыс. и 1 тыс. долларов, соответственно. Кроме того, предусмотрены поощрительные призы для команд, которые предложат особенно интересные и необычные решения по одной или нескольким задачам.

Конкурс будет проходить в несколько этапов. В настоящий момент на сайте Urban Greenhouse Challenge: Reforest идет регистрация команд-участников. Она завершится 28 февраля 2021 года. К этому же сроку все команды должны предоставить свои проекты. Одновременно, с 7 декабря по 28 февраля, будет организована образовательная программа. Видео-лекции и мастер-классы будут размещены на сайте конкурса и доступны всем.

Лимита по количеству участников у конкурса нет. В марте все представленные проекты будут проходить заочную экспертизу, по итогу которой останется не более 10 команд. Состав жюри в настоящее время еще определяется, но известно, что в него войдут представители ТПУ, томских, российских и зарубежных вузов, предприятий. В апреле–мае работа над проектами-финалистами, но уже вместе с экспертами, будет продолжена.

Финальная защита и награждение победителей состоятся в июне 2021 года в Томском политехническом университете. Формат и точные сроки станут известны ближе к концу конкурса. А пока в Томском политехе ждут команды со всего мира.

Текст: Анна Мацковская

Фото: Мария Аникина, Анна Лаас, Томский политехнический университет

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор»