16-летний парень перерабатывает автомобильные шины с помощью механических колебаний в звуковом диапазоне, предварительно замораживая их. Что нужно сделать, чтобы переделать шины — «покричать» на них или потрясти? Ни то, ни другое.
На самом деле процесс несколько сложнее — и этот способ крио-вибрирующей переработки шин запатентовал ученик 11 класса Политехнического лицея НТУУ «КПИ» г. Киева, Мановец Андрей Маврин. Его разработку отметили наградами в нескольких всеукраинских и международных конкурсах, в частности, на международном канадском конкурсе ICAN он получил золотую медаль.
Для dev.ua он рассказал подробности, как это работает и что для этого нужно.
16-летний парень перерабатывает автомобильные шины с помощью механических колебаний в звуковом диапазоне, предварительно замораживая их. Что нужно сделать, чтобы переделать шины — «покричать» на них или потрясти? Ни то, ни другое.
На самом деле процесс несколько сложнее — и этот способ крио-вибрирующей переработки шин запатентовал ученик 11 класса Политехнического лицея НТУУ «КПИ» г. Киева, Мановец Андрей Маврин. Его разработку отметили наградами в нескольких всеукраинских и международных конкурсах, в частности, на международном канадском конкурсе ICAN он получил золотую медаль.
Для dev.ua он рассказал подробности, как это работает и что для этого нужно.
Рождение идеи
Все началось прошлым летом, когда районные службы в сотрудничестве с городом решили убирать со дворов и улиц Киева мусор и автомобильные шины. Таким образом местные власти решили современно обустроить газоны и клумбы, ведь резиновые шины искажают эстетический вид столицы. Хуже всего — выделяют высокотоксичную пыль и газы, в частности, бензапирен — сильный мутаген и канцероген, вдыхание которого способствует развитию раковых заболеваний.
Андрей Маврин, Мановец, ученик 11 класса Политехнического лицея НТУУ «КПИ» г. Киева (фото из личного архива)
«Убрать — это еще полбеды, но их нужно еще довезти и утилизировать», — говорит Андрей.
Так что у парня за домом устроили свалку из таких шин, которые он видел за окном каждый день, когда просыпался, почти два месяца. Тогда Андрей стал интересоваться темой жизненного цикла шин и методов их переработки. Поняв, что существует серьезная экологическая проблема (поскольку в мире перерабатывается только половина шин, а в Украине и того меньше), решил, что нужно изобрести экологический и эффективный способ их переработки.
Во время просмотра фильма, где оперная певица своим голосом разбивает хрустальные бокалы, Андрею пришла идея, что стоит попробовать «разбить» и шины.
Тогда он записался в отделение Киевской Малой академии наук Украины, где вместе с научным руководителем они приступили к экспериментам. Позже молодой человек представил свою работу на втором этапе конкурса-защиты учащихся-членов Малой академии наук Украины, где занял второе место.
Следом за физикой
Между языками и техническими науками Андрей избрал последнее, поэтому перешел из школы с уклоном в сторону английского языка в лицей с углубленным изучением математики и физики. Как он говорит, здесь учителя стимулируют к развитию и познанию нового.
«Я понял, что мне нравится физика, когда меня в седьмом классе впервые отправили на районную олимпиаду по физике, где я занял второе место», — вспоминает он.
Заморозка
Чтобы переработать резиновые шины, по замыслу парня, их нужно сначала заморозить в жидком азоте, это повысит хрупкость резины и облегчит их разрушение. Температуру заморозки необязательно снижать полностью до температуры жидкого азота –196 °C. Достаточно снизить до отметки –80–100 °C, так затраты на легкий азот уменьшаются.
Резина в жидком азоте (фото из личного архива Андрея Маврина)
В процессе используется вибратор, образующий колебания резонансной частоты в диапазоне 6–8 кГц. На него сверху ставится емкость, где находятся шины в жидком азоте.
«Для маленького куска резины в качестве эксперимента я взял звуковую колонку, вибрировавшую на необходимой частоте», — говорит Андрей.
Андрей Маврин (фото из личного архива)
Как планирует изобретатель, в промышленных масштабах будет использоваться мощный вибратор, куда можно будет загрузить одновременно много целых шин.
Воздействие вибраций
Замороженная шина под влиянием вибраций распадается на стальной корд и резиновую крошку так же, как бокал в руках оперной певицы. Измельчение шин в резиновую крошку — один из используемых сейчас основных способов утилизации.
Андрей Маврин (фото из личного архива)
Запатентованный Андреем способ удобен еще и тем, что на выходе остается чистый корд, отделяющийся от резины с помощью электромагнита, его сразу можно переплавить, и измельченная резина.
Что из этого выходит
Крошку далее используют в качестве дополнительной смеси для бетона при строительстве, добавляют в дорожное покрытие, используют для покрытия крыш зданий, для покрытия детских площадок, для изготовления плитки и многое другое.
«Лучше всего — это добавлять резиновую крошку в состав новых шин, и сегодня некоторые производители уже так поступают», — отмечает Андрей.
А именно это невозможно при использовании электромеханического метода, по которому в резину попадают металлические части.
Резина и стальной корд после переработки шин крио-вибрирующим методом (фото из личного архива Андрея Маврина)
«В отличие от бародеструктивного метода или пиролиза, мой метод полностью экологичен и сохраняет все материалы для их повторного использования», — акцентирует изобретатель.
Кроме того, такой метод подходит для переработки шин как из синтетического каучука, так и натурального, а потому, используя метод, можно переделать даже дорогие и высококачественные шины, которые нельзя утилизировать другими методами из-за утраты ценной резины с ценными свойствами.
Запатентованная технология
Жидкий азот, являющийся ключевым для этого средством переработки, парень советует добывать с помощью воздуха для сжижения азота. Для своего эксперимента Андрей использовал предварительно закупленную жидкость в дьюарах.
Используя запатентованный Андреем способ утилизации, 1 тонну автомобильных шин можно переработать за 1350 грн в час. Расчеты парень производил с учетом использования устройства для извлечения азота из воздуха.
Патент Андрея Маврина (фото из личного архива)
Для сравнения, утилизация такого же количества шин с помощью электромеханического метода будет стоить около 1800 грн. Но тут учитывали только затраты на электроэнергию, на самом деле стоимость будет выше суммы сопутствующих затрат.
Теперь свой метод Андрей опробовал в лаборатории вместе с его научным руководителем из киевского МАНА — Козленко Олегом Владимировичем, главой секции технологических процессов и перспективных технологий, — и запатентовал.
Дальнейший путь
Сейчас Андрей начал свой последний учебный год в Политехническом лицее и уже думает над темой новой работы. Кроме физики, Андрей любит углубляться в историю, политику и является Президентом лицея, но, говоря о своих планах, утверждает, что точно выберет техническую специальность при поступлении в ВУЗы. Какую именно — пока ему сказать сложно.
Андрей Маврин, Мановец, ученик 11 класса Политехнического лицея НТУУ «КПИ» г. Киева (фото из личного архива)
Парень планирует параллельно с учебой заниматься развитием своего проекта и воплощением его в жизнь, но конкретных планов Андрей еще не имеет. Он надеется, что после скорейшей победы предприятие по переработке шин крио-вибрирующим методом появится в Украине.
«Лучшее развитие всех научных достижений — их коммерческое воплощение, чтобы современные технологии быстрее попадали в общество», — считает разработчик.
«Погреб для городских жителей». 17-летняя хмельничанка создала экохолодильник: как он работает, где можно использовать технологию и за что она благодарна коронавирусу
Найди свою звезду. Криворожская школьница учит украинцев считать звезды с помощью ПО и алгоритмов
УЧАСТЬ В АЗАРТНИХ ІГРАХ МОЖЕ ВИКЛИКАТИ ІГРОВУ ЗАЛЕЖНІСТЬ. ДОТРИМУЙТЕСЯ ПРАВИЛ (ПРИНЦИПІВ) ВІДПОВІДАЛЬНОЇ ГРИ.
Ліцензія видана ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 15.09.23 (рішення КРАІЛ №245 від 31.08.2023); ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 26.04.2021 (рішення КРАІЛ №150 від 12.04.2021); ТОВ «СПЕЙСИКС» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 08.02.2021 (рішення КРАІЛ №34 від 02.02.2021); ТОВ «ГЕЙМДЕВ» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 16.02.2021 (рішення № 47 від 10.02.2021).
«Погреб для городских жителей». 17-летняя хмельничанка создала эко-холодильник: как он работает, где можно использовать технологию и за что она благодарна коронавирусу
Семнадцатилетняя выпускница Славутского лицея в Хмельницкой области, МАНовка Елизавета Герасимчук, создала прототип эко-холодильника, который работает от солнечных панелей и аккумуляторов. Прототип девушка представила на многих украинских конкурсах и олимпиадах. В частности, несмотря на полномасштабную войну России в Украине, Лиза заняла третье место в категории Технические науки, подкатегория авиа- и ракетостроения, машиностроения и робототехника в финале ежегодного Конкурса-защиты научно-исследовательских работ учеников-членов Малой академии наук Украины, и может принять участие в международных олимпиадах и конкурсах от МАН.
dev.ua она рассказала подробности разработки и идеи, а также свои планы на научное будущее, у девушки есть идеи для разработок.
Не только Unity и Unreal Engine. Подборка игровых движков для разработчиков
Еще лет десять назад разработка игр была практически диким полем, разобраться в котором могли лишь избранные. Сегодня же у начинающих геймдевелоперов есть огромное количество ресурсов, способных помочь сделать первый проект. Развитие коснулось и игровых движков, которые значительно облегчают процесс освоения нюансов игровой индустрии.
Именно популярным движкам и посвящена эта подборка. В ней вы найдете не только известные имена вроде Unity и Unreal Engine, но и более специфичные вещи, которые наверняка удовлетворят ваши отдельные запросы.
17-летний школьник разработал дрон-миноискатель вместо вечного двигателя, чтобы помочь саперам. Как он работает и как выглядит
Украина непобедима, если даже во время военного вторжения украинцы всех возрастов не перестают учиться и создавать разработки, которые помогают и военным, и гражданским. На этот раз героем нашего материала стал старшеклассник из лицея КПИ Игорь Клименко, разработавший дрон-миноискатель. Вдохновила его на разработку война, которая началась еще восемь лет назад.
С проектом дрона-миноискателя в прошлом году в Малой Академии Наук школьник, получил второе место, в этом году — первое место. Сейчас готовится дальше к всеукраинскому этапу. Самое большое вознаграждение — золото на Malaysia Technology Expo, одной из крупнейших ежегодных выставок технологий и инноваций в Юго-Восточной Азии, и серебро на выставке изобретений в Женеве The International Exhibition of Inventions.
Он рассказал нам, как дрон работает, и что понадобилось, чтобы его создать.
«Раньше на них просто рисовали». Как черниговский школьник разработал и обнародовал ПО для школьных интерактивных досок
Одиннадцатиклассник из Чернигова Николай Акулов, ученик черниговской ячейки «Малой академии наук Украины», разработал программное обеспечение для интерактивных досок. С ним он выиграл золото в Международном инновационном шоу INOVA 2021, проходившем в октябре 2021 года в хорватском Загребе. Сейчас его разработкой пользуются в родном лицее и в Национальном университете «Черниговская политехника».
Парень рассказал dev.ua зачем нужна его разработка, как она работает, и что Николай планирует делать дальше.
Хотите сообщить важную новость? Пишите в Telegram-бот
Главные события и полезные ссылки в нашем Telegram-канале
