Как дроновете могат да дадат тласък на биогоривата

farming-414189_960_720
Соргото (Sorghum) е род тревисти растения от семейство Житни. У нас го наричат още метла, мътлар, татар, метлина и циръ?к. Това е високодобивно, сухоустойчиво растение. Разпространено е в засушливите райони на света, където превъзхожда по добив царевицата.

От този месец екип от изследователи ще използва един малък безпилотен самолет и два дрона с множество датчици и сензори, за да „сканира“ едно цяло поле, засадено със стотици разновидности на сорго. Само с едно облитане трите летателни апарата ще съберат достатъчно информация, за да изградят 3D модел на цялата област. Това ще помогне на учените да направят това, което би отнелло десетилетия на земеделците, ако го правена ръчно – да картират посевите си и да имат точна информация за всяко растение, за да знаят, ако някое от тях расте повече от очакваното.

В сравнение с царевицата, най-масов източник на суровина за биогориво, соргото изисква по-малко вода и може да вирее в сухи и горещи условия, при които други култури умират. Но най-добрите сортове сорго за производството на биогорива все още не са добре познати. Целта на учените в този техен експеримент е да използват безпилотни летателни апарати и автоматизирани сензори за измерване на колкото се може повече физически характеристики на всяко отделно растение – доколкото е възможно, изучавайки всичко: от височина и дебелина до ъгъла на листата спрамо стеблото и фотосинтезната им дейност.

Безпилотният 25-килограмов самолет ще бъде оборудван с LIDAR система, както и с техника за видими изображения, топлинни инфрачервени изображения и камери за спектрален анализ. Най-малко веднъж на всеки две седмици той ще облита 10-акровия парцел земя. През това време и два дрона ще летят над полето, събирайки данни и разнасяйки сензори за наблюдение на растителните стъбла и листа.

„Голямата цел е да се постигне голямо увеличение е в добивите на биоенергия от сорго“, казва Пол Бартлет, старши инженер в с Near Earth Autonomy – компанията, разработила системата за безпилотните апарати и сензорното им оборудване. Ако добивите могат да бъдат увеличени значително, „това наистина може да направи соргото устойчив източник на биоенергия,“ добавя той.

Отглеждането на растителност за добив на биогориво може да има огромно въздействие върху околната среда, както и върху икономиката. Биогоривото от сорго генерира наполовина по-малко парникови газове в сравнение традиционните петролни продукти. Подмяната на традиционните горива с подобно биогориво ще изисква рязко увеличение е в производството на сорго. Поради това Министерството на енергетиката на САЩ е приготвило 30 милиона долара за проекта на Бартлет. Неговата задача е да използва роботи и автоматизирани сензорни системи, за да събере физически данни за фенотипиране на растенията много по-бързо, отколкото хората, правещи полеви измервания в областта, биха могли.

Въпреки, че много учени работят по генотипирането на растителния свят, налице е много малко информация за това как генеричната информация се „превежда“ в растителната физиология – т. нар. фенотип, обяснява Едгар Спалдинг, специалист по растителна физиология в Университета на Уисконсин-Медисън, който не участва в проекта на Бартлет. Тъй като ръчното фенотипиране е бавно и скъпо, то ограничава обхвата на работата, която изследователите могат да извършат.

Това скоро може да се промени. Работейки в тандем с Института по роботика Карнеги Мелън, научния център по растителността Доналд Данфорт изследовтели от Университета Клемсън, екипът Бартлет има за задача да тества през следващите 2-4 години години различни автоматизирани системи, които имат за задача да събират огромно количество точни фенотипни на данни, за да анализират растежа на културите. Наред с това екипът трябва да разработи и алгоритми за избор на най-добрите растения, коитода бъдат селектирани и размножени. Екипът от учени в центъра Данфорт ще използва изследванията, за да изгради фнотипна база данни с отворен код, които учените от цял свят могат да използват в работата си.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*