ВИНАХІДНИЦТВО
Розробка школяра дає змогу економити до 40% палива
Одинадцятикласник Ярослав Швець із Кам’янки, що на Черкащині, удосконалив конструкцію котла, який працює на дровах і промислових відходах (тирсі, соняшниковому лушпинні, соломі). Агрегат дуже вигідний для опалювання виробничих цехів, однак його можуть використовувати й у малих приміщеннях. Хлопець запатентував форсунку, що регулює подавання повітря в камери згорання котла і дає змогу економити до 40% палива порівняно з аналогами. Винахід уже запущений у виробництво.
Ярослав ще не звик давати інтерв’ю, тому трохи соромиться. Однак у Кам’янській середній школі №1 усі давно називають його винахідником. Та й у Черкаському регіональному відділенні Малої академії наук юнака поважають за гострий допитливий розум, уміння неординарно мислити.
Без науки нецікаво жити
Прищепив учневі потяг до технічної творчості його наставник, голова місцевого науково-практичного товариства «Наука» кандидат технічних наук Володимир Єрмоленко. Не змарнувалися два роки спільної роботи над різними науковими дослідженнями в МАН. Як каже Ярослав, що глибше занурюєшся у цікавий світ науки, то краще розумієш: без цього тепер нецікаво жити.
Взяти звичайний твердопаливний котел піролізного типу (піроліз — розщеплення складних органічних сполук на простіші за високої температури). На жаль, у відомих конструкціях котлів паливо згорає не повністю, внаслідок чого втрачається велика кількість тепла. «Чому так відбувається?» — замислився юний технік. І почав заглиблюватися в тонкощі згорання палива. Тут згодилися знання не тільки механіки, а й хімії, в чому не раз допомагала мама Людмила Євгеніївна, яка працює в санепідемстанції. Так і народилася ідея винаходу.
Вдосконалений котел, який назвали «Екотерм», сконструйований так, що горіння біопалива відбувається за два етапи. Перший — це піролізний процес. Температура спалювання — 350–400°C. У верхній камері, показує Ярослав, виробляється газ, який складається з метану, водню, вуглекислого газу, азоту, оксиду вуглецю, кисню. Через шамотну форсунку він під тиском потрапляє в другу камеру, де відбувається наступний етап спалювання. В цій камері розвивається температура до 1000°C. Вихлопні гази через спеціальні теплообмінники (економайзери) потрапляють до камери фільтрування і, вже очищені, викидаються в атмосферу.
Основна особливість «Екотерму» в тому, що форсунка облаштована спеціальною дросельною заслінкою, яка регулює подачу повітря в першу й другу камери. Залежно від палива, що має різну теплотворну здатність, для ефективного його спалювання подається різна кількість повітря. Тому й процес спалювання набагато повніший, відповідно більша тепловіддача. Звідси й значна економія палива.
Ярослав розповідає і про інші особливості свого винаходу. Про те, скільки довелося працювати, щоб розробити зовсім нову конструкцію шамотної форсунки в частині дросельної заслінки, яка регулює подачу повітря. Як зауважують його наукові керівники Володимир Єрмоленко та Олександр Шишкін, у хлопця від природи великі здібності до винахідництва. Досить тільки задати напрям, натякнути на шляхи можливого пошуку, і юний винахідник уже сам запропонує найприйнятніший варіант і вичерпно, по-науковому об∂рунтує пропозицію. Ерудований, начитаний Ярослав уже працює над іншою розробкою, готується до вступу у виш, аби згодом стати кваліфікованим інженером.
Ярослав Швець розповідає про переваги нової установки. Фото з архіву юного винахідника
Оцінили практики
А винахід юного новатора вже застосовують на практиці. Як розповіли у районному відділі освіти, котел потужністю 50 кіловат недавно встановлено в Кам’янському дитячому садку. Він підтримує температуру 22 градуси на 800 квадратних метрах дитячого закладу. За місяць використали всього 15 кубометрів деревини, причому більшість її пішла на випробування котла. Дуже схвально відгукується про новацію місцевий підприємець Віктор Пермін: невеличка за розміром установка, зауважує він, обігріває велику площу. Винахідники так вгадали з конструкцією, що котел абсолютно невибагливий: для спалювання підходить усе, що горить. ККД агрегату незмінно високий. Власник ветеринарної аптеки Руслан П’явка також тішиться: двічі за добу заклав паливо, весь час тепло…
Наставник Ярослава Володимир Єрмоленко має понад 50 винаходів. Працюючи в Малій академії наук, прищепив своє захоплення технічною творчістю багатьом учням. Приміром, десятикласник Кам’янського еколого-економічного ліцею Олександр Морозов під його керівництвом недавно зареєстрував апарат для локального внесення біологічно активних добрив. Десятикласник Ребедайлівської школи Сергій Таран удосконалив молоткову дробарку для подрібнення зерна злакових культур, одинадцятикласник цієї школи Максим Бичок винайшов ферментер — установку для твердофазної ферментації органічної маси, яку застосовують при виготовленні компостів (вид добрив).
Коли буде черга за молодими винахідниками?
Можна було б закінчити розповідь про кам’янських кулібіних на мажорній ноті. Адже на Черкащині тисячі юних винахідників знаходять свій шанс сказати в науково-технічній творчості своє слово. Та й загалом в Україні сотні учнів і студентів щороку патентують свої розробки і намагаються знайти їм застосування в житті. Однак, за словами директора МАН Оксена Лісового, низькотехнологічна економіка України у винахідниках гострої потреби не відчуває.
Розмовляємо про сьогодення з Володимиром Єрмоленком. Оптимізму поки що мало. Після розпаду Товариства винахідників і раціоналізаторів у містах і районах науково-технічна творчість занепадає. Державі, каже Володимир Олександрович, байдуже до юних кулібіних. Стимулів творити, винаходити — немає. На його думку, на місцевому рівні слід самоорганізовуватися в громадські науково-практичні товариства, знаходити інші шляхи розвитку цієї діяльності.
Один із варіантів поліпшення роботи в цьому напрямку — об’єднання зусиль роботодавців та обдарованих дітей, науково-педагогічних працівників. У Кам’янському районі, приміром, при районному відділі освіти активно діють науково-практичне товариство «Наука», очолюване Володимиром Єрмоленком, та районне відділення Малої академії наук України. Останнім часом на обласний етап конкурсу науково-дослідницьких робіт щороку подають 70–80 розробок учнів 9–11 класів, зазвичай 4–5 із них — на рівні винаходу. Крім того, такі роботи виконують на кафедрах провідних вишів Черкас, Києва та інших міст. Чимало експериментів і дослідів здійснюють і на машинобудівних підприємствах району та області. З фінансуванням сутужно, але питання вирішуємо спільними зусиллями. Також задумуються і юні, й досвідчені раціоналізатори над тим, чому б державі не відновити рух винахідників, регулярне скликання з’їздів, не ввести в освітні стандарти обов’язкове навчання методологіям творчості і генерації нових ідей? Ідей, які можуть стати основою проривів, багатства й прогресу.