Ученые Алтайского ГАУ придумали как утилизировать лузгу гречки
Алтайский край находится на первом месте в стране по выращиванию гречихи: в регионе производят до 70% всей российской гречихи. Но есть у этого лидерства и обратная сторона: сотни тысяч тонн отходов переработки гречки – лузга. Чаще всего лузгу гречки перерабатывают в топливные брикеты: остающиеся в ней масла обеспечивают высокий тепловой коэффициент горения. Часть лузги поставляется в КНР, где из нее делают эконаполнитель для подушек. Однако основная масса лузги сжигается или выбрасывается на свалку.
Разработка молодых ученых Алтайского государственного аграрного университета не только поможет решить проблему утилизации лузги гречки, но способна разнообразить «зеленый» оригинальными стаканчиками для рассады. Проект уже получил позитивную оценку экспертов проектно-образовательного интенсива «От идеи к прототипу» Университета 20.35 и готов к оформлению заявки на патент.
Проект под названием «ПроРассада» разработан командой студентов инженерного факультета АГАУ Иваном Лопатиным и Александром Шрейдером под руководством кандидата сельскохозяйственных наук, доцента Елены Лесных. Их продукт – биополимерный стаканчик для рассады, изготовленный из лузги гречки.
– Такие стаканчики, во-первых, дешевле традиционных торфяных, а во-вторых, при разложении дают растению дополнительные питательные вещества, так как основа экологически чистого биополимера – это крахмал и глицерин, – говорит лидер проектной команды, студент 3 курса Иван Лопатин. – Еще весной 2022 года мы участвовали в интенсиве Университета 20.35, где разрабатывали биопластик из крахмала, а к осени решили выйти на интенсив уже с новым проектом – стаканчиками для рассады. Изначально мы думали, что стаканчики получатся из лузги без добавления дополнительных компонентов, что она будет прессоваться за счет давления. В гречневой лузге есть вещество, которое склеивается при высоких давлениях, но под нашим прессом это не получилось. Лузге нужно большее давление, которое не каждый пресс может выдать. Поэтому мы решили скомбинировать наши разработки: биополимер стал связующим составом. У нас получился прочный стаканчик, который при намокании превращается в своеобразный гель, через него хорошо проходят корни растения. Плюс в состав стаканчика входят питательные вещества, которые ускоряют рост растений.
Специальная пресс-форма пока рассчитана на производство одного стаканчика. Парни изготовили пробную партию в несколько десятков стаканчиков и раздали их на исследования волонтерам: в них сажают семена, экспериментируют с различными средами, испытывают влияние материала на растения. Так, по семенам тыквы, посаженным в биополимерную тару, видно, как корни проросли сквозь материал стакана. Один стаканчик закопали в почву и наблюдают за разложением, другой поместили в воду, третий анализировали при намокании и высыхании.
– Оказалось, что высохший стаканчик восстанавливает свои свойства и становится таким же прочным. Это главная его особенность, – объясняет Иван. – Торфяные стаканчики менее прочные. В земле наш стаканчик не разложится сразу, но в дальнейшем, при проведении обработки почвы, материал просто перемешается с землей, оставляя ей свои питательные вещества. В гречневой лузге содержатся фенольные соединения, которые оберегают зерно гречки от загнивания, то есть в наших стаканчиках они защищают корни растений.
Фактически ребята создали целую технологию производства, ведь лузгу предварительно необходимо еще и измельчить, чтобы она не проросла при посадке.
– Себестоимость нашего стаканчика размером 75×45 мм составляет 2 рубля при условии розничной закупки ингредиентов биополимера и затрат на доставку и измельчение лузги, – раскладывает экономику проекта Иван Лопатин. – При продаже данного стаканчика его стоимость будет составлять 4 рубля. При таких же размерах торфяной стаканчик стоит 6,3 рубля. Учитывая, что стаканчики закупаются садоводами десятками, и даже сотнями штук, а тепличными хозяйствами – тысячами, экономия получается существенная!
В ближайших планах у студентов разработка малой линии производства гречневых стаканчиков, раздача малых партий (до 500 штук) различным хозяйствам для апробации, разработка окончательной рецептуры биополимера, подготовка и подача заявки на патент.
Первый шаг навстречу развитию производства оригинальных стаканчиков сделала администрация АГАУ. Университет закупит партию стаканчиков для своего тепличного хозяйства, где ежегодно к летнему сезону выращивают рассаду цветов и других декоративных культур для благоустройства территории вокруг учебных корпусов вуза. А их у АГАУ восемь. Так что работы у молодых ученых весной хватит.
