Максим Потапов искал тему для диссертации, а нашёл способ обработки корма для животных, который поможет сделать его максимально полезным. Свою разработку он планирует внедрять в сельское хозяйство и продавать.
«Посмотрим, что из этого выйдет»
Студент ПензГТУ Максим Потапов в 2020 году заканчивал магистратуру и думал о том, чтобы продолжать научную деятельность, став аспирантом.
«В преддверии окончания магистратуры я выбирал варианты, куда можно поступить, – рассказал он. – Попал на собеседование к профессору кафедры «Пищевые производства» Анатолию Курочкину, одна из сфер деятельности которого – развитие экструзии. У него на тот момент уже были наработки по оснащению экструдеров вакуумными камерами, он предложил мне заниматься этим вопросом. Я согласился».
Экструзия – специальная технология, применяющаяся в промышленности. В этом случае изделия получают следующим образом: вязкий расплав материала или густой пасты продавливается через отверстие. При этом изделию придаётся форма, необходимое поперечное сечение.
Сама по себе технология достаточно известна и распространена, она давно используется в различных сферах обрабатывающей промышленности. Например, при производстве синтетических нитей, керамических труб, полимеров (формирование термопластов) и даже колбасных и макаронных изделий, сладостей.
В финале «УМНИКА»
Изучая материалы об экструдерах, Максим пришёл к выводу, что подобного рода технология вполне могла бы найти своё применение в сельском хозяйстве. Тем более, что вариантов для внедрения было достаточно.
«Экструдер в основном используется для производства кормов. Во время процесса переработки сельскохозяйственного сырья выделяется большое количество горячего пара. Я придумал его перераспределять на предварительный подогрев с целью снизить влажность сырья и увеличить температуру для простоты переработки, – объяснил Максим Потапов. – Началось всё с переработки куриного помёта: он активно используется в сельском хозяйстве, но сам по себе довольно токсичный. Изучая его химические свойства, я пришёл к выводу, что основная проблема – влажность. Её нужно снижать всеми возможными способами. И я предложил: вот есть пар, давайте его подогревать, посмотрим, что из этого выйдет».
Материал для первых опытов был выбран неслучайно. В Пензенской области находится несколько крупных птицефабрик, они заинтересованы в том, чтобы отходы, которые на них образуются, перерабатывались и использовались.
Результат не заставил себя долго ждать. Проект ««Разработка конструктивно–технологической схемы и обоснование рабочих параметров экструдера с термовакуумным принципом работы» был оценен на высоком уровне в разное время. Так в 2020 году Максим со своей разработкой стал финалистом программы «УМНИК», в 2022 году сумел занять призовое место на Национальной научно-технической конференции, в 2023 году одержал победу в конкурсе «Студенческий стартап», получив грант в 1 миллион рублей.
На примере кукурузных палочек
Первая опытная установка была создана на деньги, полученные от гранта, Максим собирал её у себя в гараже вместе с отцом. Устройство запустили в работу, получили первые экспериментальные образцы. Их отнесли в лабораторию, где расчёты подтвердились. Дальше шли попытки таким же образом переработать уже что-нибудь другое.
Сам экструдер визуально напоминает мясорубку и состоит из загрузочной камеры, корпуса, шнека, фильеры, вакуумной камеры, шлюзового затвора, вакуум-насоса, вакуум-регулятора и вакуумметра. Исходное сырьё из загрузочной камеры направляется в шнековую часть экструдера, где продукт последовательно проходит зоны прессования и выводится в вакуумную камеру, где происходит экструзионный взрыв.
«Конкретное сырьё определённой влажности перерабатывается, получается экструдат. Самый простой пример такого процесса – кукурузные палочки, –пояснил разработчик. – Если обычный экструдер может перерабатывать сырьё 15% влажности, то экструдер, который разработал я, может перерабатывать 25-30%. Я в основном работаю с удобрениями. Куриный помёт мы смешиваем с растительными наполнителями, чтобы уменьшить его влажность, затем загружаем, он подогревается, перерабатывается, на выходе получается безопасное органическое удобрение. В качестве растительных наполнителей можно использовать опилки, солому, опавшую листву. Последнее менее популярно, но вполне может быть также эффективно в применении».
Будучи студентом, Максим имел возможность участвовать и побеждать в различных серьёзных конкурсах, однако после защиты диссертации уже не сможет этого делать. Но научная работа в дальнейшем продолжится. Перед молодым человеком открываются другие, не менее заманчивые перспективы.
«Сейчас у меня есть определенные договорённости с одним из пензенских заводов, где находится мой опытный образец, – поделился планами на будущее Максим Потапов. – После защиты диссертации я планирую внедрять его в производство, провести более серьёзные испытания, и впоследствии моё устройство может появиться в продаже и применяться в сельском хозяйстве».
10 тысяч металлоискателей продал выпускник пензенского университета