Сельскохозяйственные распылители, используемые для внесения пестицидов, гербицидов и удобрений, сталкиваются с серьезной проблемой – значительная часть химикатов просто скатывается с водоотталкивающей поверхности листьев растений. Это не только приводит к неэффективному использованию дорогостоящих препаратов, но и вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. В США фермеры ежегодно тратят около 16 миллиардов долларов только на пестициды, при этом 31% сельскохозяйственных почв во всем мире подвержены высокому риску загрязнения этими химикатами. Однако полный отказ от пестицидов невозможен – без них фермеры потеряли бы 78% урожая фруктов, 54% овощей и 32% зерновых культур.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационное решение этой проблемы. Их система добавляет тонкое масляное покрытие вокруг капель распыляемого раствора, что значительно улучшает прилипание капель к листьям растений – в некоторых случаях эффективность увеличивается до 100 раз. Исследование, опубликованное в журнале Soft Matter, показывает, что даже очень небольшое количество масла (всего 0,1% по сравнению с водой) дает заметный эффект.
Команда разработчиков, в которую вошли Вишну Джаяпракаш (PhD '22, MIT), Сридатх Панат (PhD '23, MIT), Симон Руфер (аспирант MIT) и профессор машиностроения Крипа Варанаси, создала технологию, которая совместима с существующими химикатами, уже используемыми фермерами – сурфактантами и адъювантами.
Принцип работы технологии основан на формировании масляного кольца, которое «прикрепляет» капли к поверхности листьев. Исследователи провели тщательное тестирование с различными скоростями удара, размерами капель и углами наклона. Первоначально эксперименты проводились с соевым маслом, но позже выяснилось, что существующие сельскохозяйственные химикаты работают не хуже. Система использует одно сопло и может быть легко адаптирована к существующим распылителям.
Для коммерциализации этой технологии Варанаси и Джаяпракаш основали компанию AgZen. Они также разработали систему мониторинга под названием RealCoverage. Полевые испытания показали впечатляющие результаты: удержание продукта на листьях капусты кале и соевых бобов увеличилось вдвое, что позволило фермерам сэкономить 30-50% затрат на пестициды.
В 2025 году система будет развернута на 920 000 акров сельскохозяйственных угодий в Калифорнии, Техасе, Среднем Западе США, а также во Франции и Италии. Компания AgZen уже привлекла 10 миллионов долларов венчурного финансирования. Технология применима ко всем видам сельскохозяйственных распылителей: инсектицидам, гербицидам, фунгицидам и листовым подкормкам.
Лабораторные испытания показали увеличение количества продукта на растениях на 300%. При сокращении использования пестицидов всего на 6%, американские фермеры могли бы сэкономить около 1 миллиарда долларов. Важно отметить, что внедрение технологии требует минимальных изменений в существующем оборудовании – достаточно лишь заменить сопла распылителей.
Таким образом, новая технология распыления предлагает тройную выгоду: снижение загрязнения окружающей среды, сокращение расходов для фермеров и повышение эффективности сельскохозяйственного производства. Это особенно важно в контексте растущего глобального спроса на продовольствие и необходимости более устойчивых методов ведения сельского хозяйства.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали инновационное решение этой проблемы. Их система добавляет тонкое масляное покрытие вокруг капель распыляемого раствора, что значительно улучшает прилипание капель к листьям растений – в некоторых случаях эффективность увеличивается до 100 раз. Исследование, опубликованное в журнале Soft Matter, показывает, что даже очень небольшое количество масла (всего 0,1% по сравнению с водой) дает заметный эффект.
Команда разработчиков, в которую вошли Вишну Джаяпракаш (PhD '22, MIT), Сридатх Панат (PhD '23, MIT), Симон Руфер (аспирант MIT) и профессор машиностроения Крипа Варанаси, создала технологию, которая совместима с существующими химикатами, уже используемыми фермерами – сурфактантами и адъювантами.
Принцип работы технологии основан на формировании масляного кольца, которое «прикрепляет» капли к поверхности листьев. Исследователи провели тщательное тестирование с различными скоростями удара, размерами капель и углами наклона. Первоначально эксперименты проводились с соевым маслом, но позже выяснилось, что существующие сельскохозяйственные химикаты работают не хуже. Система использует одно сопло и может быть легко адаптирована к существующим распылителям.
Для коммерциализации этой технологии Варанаси и Джаяпракаш основали компанию AgZen. Они также разработали систему мониторинга под названием RealCoverage. Полевые испытания показали впечатляющие результаты: удержание продукта на листьях капусты кале и соевых бобов увеличилось вдвое, что позволило фермерам сэкономить 30-50% затрат на пестициды.
В 2025 году система будет развернута на 920 000 акров сельскохозяйственных угодий в Калифорнии, Техасе, Среднем Западе США, а также во Франции и Италии. Компания AgZen уже привлекла 10 миллионов долларов венчурного финансирования. Технология применима ко всем видам сельскохозяйственных распылителей: инсектицидам, гербицидам, фунгицидам и листовым подкормкам.
Лабораторные испытания показали увеличение количества продукта на растениях на 300%. При сокращении использования пестицидов всего на 6%, американские фермеры могли бы сэкономить около 1 миллиарда долларов. Важно отметить, что внедрение технологии требует минимальных изменений в существующем оборудовании – достаточно лишь заменить сопла распылителей.
Таким образом, новая технология распыления предлагает тройную выгоду: снижение загрязнения окружающей среды, сокращение расходов для фермеров и повышение эффективности сельскохозяйственного производства. Это особенно важно в контексте растущего глобального спроса на продовольствие и необходимости более устойчивых методов ведения сельского хозяйства.
