Казахстанец вывел на рынок инновационный гель

Актуальной проблемой для аграрной отрасли остается повышение урожайности сельскохозяйственных культур, при этом традиционные удобрения не всегда оправдывают возложенные на них ожидания. Решением этой задачи занялся 17-летний Альнур Акчурин, ученик физико-математической школы, увлекающийся химией. Совместно с профессором одного из казахстанских вузов, Ерланом Жатканбаевым, он разработал серию агрогелей, способных не только удерживать влагу у корней растений, но и доставлять им необходимые питательные вещества. Проект обещает значительное повышение эффективности земледелия и сокращение расходов на полив.

Идея разработки инновационного продукта зародилась у Альнура в десятом классе, когда он загорелся желанием заниматься научной деятельностью. В 2017 году он нашел своего наставника, профессора Ерлана Жатканбаева в Казахском университете технологий и бизнеса. На тот момент профессор уже вел работы по созданию полиакрилатного гидрогеля, предназначенного для выращивания культур на сухих, песчаных и минеральных почвах. Испытания характеристик геля заняли около года.

Особенность первого полиакрилатного гидрогеля заключается в его способности обеспечивать рост растений и доставку удобрений даже в песчаных и глинистых почвах с низкой плодородностью. Ключевым компонентом является полиакрилат калия – порошок, отличающийся высокой степенью влагопоглощения, вязкостью и термостойкостью. Он отлично растворяется в воде и может применяться при высоких температурах. Ученым удалось синтезировать полиакрилат калия с другими удобрениями, благодаря чему гидрогель не только питает корни, но и снабжает их всеми необходимыми микроэлементами.

На мировом рынке существуют аналогичные продукты, используемые в Китае и некоторых европейских странах, однако в Казахстане эта технология пока не получила широкого распространения. Если китайские аналоги полиакрилатного гидрогеля реализуются по цене 2,5-3 тысячи тенге за килограмм, то казахстанская разработка планируется к продаже по 2,5 тысячи тенге, что сделает ее более доступной для местных аграриев.

Для реализации проекта команда столкнулась с нехваткой оборудования и капитала. В 2018 году они приняли участие в программе акселерации стартап-проектов Инновационного Кластера Назарбаев Университета. Были заключены меморандум с Актюбинской областью о возможности использования гидрогеля в сельском хозяйстве региона после завершения разработок, а также налажено сотрудничество с АО «Парк ядерных технологий», предоставившим уникальное испытательное оборудование.

Эффективность гидрогеля была подтверждена в ходе масштабных испытаний. На 25 и 50 гектарах песчаной почвы были посеяны нут и пшеница. Результаты показали, что применение 50 кг гидрогеля на 1 гектар земли позволило повысить урожайность культур почти на 180%. Более того, использование геля способно сократить расходы на воду практически наполовину.

Параллельно велась работа над вторым проектом – биоразлагаемым гелем на основе хитозана, предназначенным для выращивания растений на еще более неплодородных почвах. Цель заключалась в создании продукта, превосходящего первый гидрогель, способного обеспечить рост культур даже там, где почва совершенно не плодородна после полива. Анализ рынка показал отсутствие мировых аналогов такой разработки.

Второй агрогель, обогащенный хитозаном, превращает воду в гелеобразную массу, эффективно удерживая влагу у корней растений. Финансирование в размере 500 тысяч тенге на разработку этого агрогеля было предоставлено компанией "Шелл Казахстан" в рамках программы бизнес-инкубирования Инновационного Кластера Назарбаев Университета. Эти средства были полностью направлены на проект.

Экологичность второй разработки также была приоритетом. Синтез геля с хитозаном и удобрениями делает его безопасным для окружающей среды. Хитозан разлагается в грунте в течение пяти лет, не нанося вреда почве и являясь антитоксичным.

Оба агрогеля демонстрируют одинаковую впитываемость: один грамм геля поглощает 100 граммов воды. Ожидается, что второй гель также сможет повысить урожайность почвы практически в два раза. Кроме того, для обеспечения необходимого эффекта требуется всего 50 килограммов геля на гектар, тогда как обычных удобрений расходуется 60-70 килограммов.

Разработки могут быть применены в выращивании различных культур. Важно лишь рассчитать окупаемость. Наиболее рентабельным использование агрогеля будет в сегментах хлопка, риса и помидоров, которые активно экспортируются. Состав удобрения в гелях можно корректировать под нужды конкретной культуры, например, моделируя кислую среду для риса.

Проект активно ищет инвесторов, предпочтительно с опытом работы в аграрном секторе. Конкретный объем необходимых инвестиций будет определен после завершения всех расчетов.

Производство первого агрогеля планируется запустить к концу осени 2019 года, а более инновационного второго – зимой того же года. В долгосрочной перспективе команда намерена создать испытательный полигон на песчаной неплодородной почве для тестирования своих разработок.