Ученые НГТУ НЭТИ разрабатывают систему для анализа газов, выделяемых почвой
Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создают систему для анализа почвенных газов, уже защитив свою разработку двумя патентами – на «Устройство для анализа газов, выделяемых почвами» (полезные модели) и «Программа микроконтроллера STM32 для обработки данных с сенсоров газоанализаторов» (свидетельства на программы ЭВМ). Проект реализуется командой молодежной интеграционной лаборатории «Биоинженерия», созданной при поддержке Правительства Новосибирской области. В состав лаборатории входят биологи, микробиологи, химики, физики, инженеры и IT-специалисты. Разработка позволит изучить состав почвы и понять необходимость внесения определенного вида удобрений, а также оценить воздействие на почву бактериальных и органических препаратов.
В связи с ростом востребованности биоудобрений со стороны аграриев сформирован запрос на удобные тест-системы, позволяющие оценить изменения в почве в ответ на вносимые препараты. Разрабатываемая в НГТУ НЭТИ система позволит изучить состав почвы и определить, насколько эффективны вносимые в почву биоудобрения. Работой команды лаборатории по созданию отечественного газоанализатора руководит профессор кафедры химии и химической технологии НГТУ НЭТИ доктор химических наук Александр Баннов.
«Чувствительные сенсоры дают возможность выявить газы, участвующие в происходящих в почвах процессах после внесения биоудобрений, и диапазон их концентраций. Дело в том, что микроорганизмы, вносимые в почву, продуцируют различные газы в определенном количестве. Мы оцениваем концентрацию таких газов, как метан, оксид углерода, оксиды азота и аммиак. Так, повышенная концентрация оксида азота может указывать на неоптимальные условия в почве, приводящие к потерям азота и снижению эффективности удобрений», — рассказал Александр Баннов.
На данный момент создан прототип газоанализатора. Он состоит из нескольких блоков, один из них — камера забора газа. Камера цилиндрической формы погружается в почву, газы насосом подаются в блок анализа, где находится несколько датчиков. Сигнал от этих датчиков по шине поступает на компьютер, где ПО его обрабатывает. Учеными был создан стенд для испытаний датчиков с целью проверки того, как они ведут себя при определенных условиях (температура, влажность почвы).
«Коллеги с факультета автоматики и вычислительной техники разработали имитационную модель почвы для понимания процессов, происходящих в почве при внесении удобрений», — добавил Александр Баннов.
Как отмечает ученый, задача анализа газов, выделяемых почвой, актуальна не только для сельского хозяйства. Газоанализатор может применяться в сфере защиты окружающей среды для оценки состояния почвы, степени ее загрязнения на той или иной территории, для контроля эффективности процессов ее очистки от загрязняющих веществ.
