Trzy polskie wynalazki w konkursie Jamesa Dysona

Zwycięzcami krajowego etapu w Polsce zostali Aleksandra Sierakowska-Byczek, Klaudia Kuźmiak, Julia Radwan-Pragłowska i Łukasz Janus z Politechniki Krakowskiej. Ich AgroSysIT to przenośne urządzenie do analizy gleby. Ma ono umożliwiać szybkie uzyskanie informacji potrzebnych do bardziej precyzyjnego nawożenia.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona

Badanie gleby bez czekania na wyniki laboratoryjne

Dla rolnika wiedza o tym, co znajduje się w glebie, ma praktyczne znaczenie. Od jej parametrów zależy m.in. dobór nawożenia. Problem polega na tym, że dokładna analiza laboratoryjna wymaga pobrania próbki i dostarczenia jej do laboratorium. Następnie trzeba poczekać na wynik. Proste testy wykonywane bezpośrednio w terenie są z kolei szybsze, ale zazwyczaj dostarczają mniej dokładnych informacji. AgroSysIT ma łączyć zalety obu metod.

To przenośne laboratorium optyczne połączone z aplikacją. Użytkownik przygotowuje próbkę gleby z odpowiednim odczynnikiem, a następnie umieszcza ją w specjalnej kuwecie. System diod LED i detektorów analizuje właściwości przygotowanego roztworu.

Urządzenie wykorzystuje dwie metody pomiaru optycznego: absorbancję i fluorescencję. Na podstawie wyników oraz krzywych kalibracyjnych system może określać m.in. pH gleby, zawartość składników odżywczych i wybranych zanieczyszczeń.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona

Jak AgroSysIT może ograniczyć nadmierne nawożenie?

Pomysł powstał w odpowiedzi na dwa powiązane problemy. Pierwszym jest degradacja gleby spowodowana nadmiernym lub niewłaściwym nawożeniem. Drugim – rosnące zagrożenie bezpieczeństwa żywnościowego związane ze zmianami klimatu. Według danych FAO w 2023 r. globalna nadwyżka składników na gruntach uprawnych wynosiła 85 mln ton azotu. Ponadto odnotowano nadwyżkę 7 mln ton fosforu i 11 mln ton potasu. Organizacja wskazuje, że nadmierne nawożenie może prowadzić m.in. do zanieczyszczenia gleby i wód oraz emisji gazów cieplarnianych.

Twórcy AgroSysIT uznali, że rolnicy potrzebują szybkich i wiarygodnych danych. Pozwolą one ograniczyć ilość nawozów bez zmniejszania plonów. Ich rozwiązanie ma więc wypełnić lukę między prostymi testami terenowymi a kosztownymi i czasochłonnymi analizami laboratoryjnymi. Nowość rozwiązania polega nie tylko na samym pomiarze, ale przede wszystkim na połączeniu kilku funkcji w niewielkim, przenośnym urządzeniu.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona

Zwycięzcy planują dalszy rozwój i komercjalizację urządzenia

Ja podkreśla Aleksandra Sierakowska-Byczek, współautorka wynalazku, zwyciężenie krajowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona to przede wszystkim potwierdzenie, że AgroSysIT ma realny potencjał. Może też odpowiadać na ważne problemy współczesnego rolnictwa. Nagroda daje szansę dotarcia do partnerów biznesowych i inwestorów, a tym samym może przyspieszyć komercjalizację naszego rozwiązania.

– Chcemy dalej rozwijać urządzenie i aplikację, rozszerzać ochronę patentową oraz prowadzić testy w warunkach rzeczywistych. Naszym celem jest utworzenie spin-offu przy Politechnice Krakowskiej i wprowadzenie AgroSysIT na rynek. Planujemy, aby produkt był przystępnym cenowo, łatwym w użyciu narzędziem wspierającym rolnictwo precyzyjne – powiedziała Aleksandra.

AgroSysIT otrzymał nagrodę w wysokości 25 360 PLN w ramach krajowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona. Twórcy zamierzają przeznaczyć środki na dalszy rozwój wynalazku i jego komercjalizację.

– AgroSysIT spodobał mi się dlatego, że odpowiada na bardzo konkretny problem. Przenośne urządzenie do analizy gleby daje rolnikom dostęp do wiedzy dokładnie tam, gdzie jest ona potrzebna – oznajmił Przemysław Pająk, założyciel Grupy Spider’s Web i juror krajowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona w Polsce.

Z kolei Andrzej Pakuła, członek jury krajowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona i inżynier marki Dyson, zauważył, że AgroSysIT to dobry przykład przemyślanego podejścia inżynierskiego do realnego problemu. W projekcie widać cały proces – od zaprojektowania urządzenia i wykonania prototypów, przez testy, aż po kolejne poprawki. Autorzy porównywali również wyniki z aparaturą laboratoryjną oraz udoskonalali konstrukcję i oprogramowanie.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona

Inteligentny system monitorowania uli BeeHUB

AgroSysIT nie jest jedynym polskim projektem, który przechodzi do kolejnego etapu konkursu. Wśród finalistów krajowych znalazły się również Intelligent Hives (BeeHUB) Sebastiana Góreckiego oraz TS Walker Jakuba Cichonia i Natalii Rzadek.

Pierwszy z projektów odpowiada na problem monitorowania uli. Pszczelarz nie jest w stanie przez cały czas obserwować tego, co dzieje się w pasiece. Tymczasem pomiędzy kolejnymi kontrolami mogą pojawić się sytuacje wymagające szybkiej reakcji. Należą do nich stres pszczół, rójka, przegrzanie ula, choroby czy kradzież.

Intelligent Hives (BeeHUB) to system zasilany energią słoneczną, który wykorzystuje czujniki wagi, temperatury, wilgotności i dźwięku. Sztuczna inteligencja analizuje zbierane dane, a system ma wysyłać pszczelarzowi alerty o potencjalnych problemach. Dzięki temu część informacji o kondycji ula będzie dostępna bez konieczności każdorazowego otwierania go i przeprowadzania pełnej kontroli.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona

TS Walker – chodzik ułatwiający pokonywanie schodów

Trzeci z polskich finalistów, TS Walker, dotyczy innego problemu: poruszania się osób starszych i osób z ograniczoną mobilnością. Zwykły chodzik może zapewniać stabilne podparcie podczas poruszania się po płaskiej powierzchni. Jednak schody stanowią znacznie większe wyzwanie. Jakub Cichoń i Natalia Rzadek z Uniwersytetu Śląskiego zaprojektowali teleskopową konstrukcję, której tylne nogi można dostosować do wysokości stopni. W założeniu urządzenie ma łączyć funkcje tradycyjnego chodzika z możliwością bezpieczniejszego poruszania się po schodach i innych rodzajach podłoża.

Polskie projekty w międzynarodowym etapie konkursu

Wszystkie trzy projekty przechodzą do międzynarodowego etapu Konkursu Nagroda Jamesa Dysona. 14 października organizatorzy mają ogłosić listę 20 międzynarodowych finalistów, których wybierze zespół inżynierów firmy Dyson. Z kolei 4 listopada poznamy zwycięzców konkursu.

Celem tegorocznej edycja konkursu jest wspieranie młodych konstruktorów i projektantów, niedawnych absolwentów kierunków inżynierskich i projektowych.

Fundacja Jamesa Dysona organizuje konkurs w 28 krajach i regionach. W ciągu 21 lat przyznano ponad 400 nagród, a ich łączna wartość przekroczyła 1,5 mln GPB.

Źródło: Fundacja Jamesa Dysona