Projekty naukowców z Uniwersytetu Rolniczego na Demo Day Innowacji

20 lutego 2020 (czwartek) w Auditorium Maximum Uniwersytetu Jagiellońskiego odbędzie się DEMO DAY INNOWACJI. Będzie to pierwsze, organizowane wspólnie przez pięć krakowskich uczelni, wydarzenie prezentujące innowacyjne technologie stworzone przez naukowców Uniwersytetu Rolniczego, Akademii Górniczo-Hutniczej, Uniwersytetu Jagiellońskiego, Politechniki Krakowskiej oraz Uniwersytetu Ekonomicznego.

W ramach wydarzenia swój wykład gościnny przedstawi o godz. 10:00 prof. Jerzy Hausner. Autorzy projektów z pięciu krakowskich uczelni będą prezentować swoje wynalazki w godzinach 8.30-18.30

Podczas wydarzenia swoje wynalazki przedstawi 38 zespołów badawczych, które przez ostatni rok realizowały prace przedwdrożeniowe, finansowane ze środków programu „Inkubator Innowacyjności 2.0.”. Spotkanie będzie również okazją do bezpośredniego kontaktu nauki i biznesu, ze względu na zaplanowany networking zespołów badawczych i brokerów transferu technologii z zaproszonymi inwestorami.

Tematyka prezentowanych technologii jest bardzo zróżnicowana. Począwszy od wykorzystania narzędzi cyfrowych w działalności muzealnej, poprzez nowe materiały, żywność i rolnictwo oraz ochronę środowiska naturalnego, aż po nowe terapie i leki. Łączy je to, że wszystkie mają szansę stać się dostępnymi na rynku produktami lub usługami, które odpowiadają na aktualne ważne potrzeby i wyzwania.

Projekty prezentowane przez Uniwersytet Rolniczy powstały w związku z realizacją Programu „Inkubator Innowacyjności 2.0”, dofinansowanego z Programu pozakonkursowego „Wsparcie zarządzania badaniami naukowymi i komercjalizacja wyników prac B+R w jednostkach naukowych i przedsiębiorstwach”, w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020.

Wśród projektów prezentowanych przez naukowców z UNIWERSYTETU ROLNICZEGO znajdą się między innymi:

• PRZYRZĄD POMIAROWY DO INTEGRACJI DANYCH Z POMIARÓW TLS I UAV

Przedmiotem prac badawczo-rozwojowych jest kula pomiarowa wraz z poziomowaną podstawką dla potrzeb integracji pomiarów naziemnym skanerem laserowym (z ang. TLS —TerrestriaI Laser Scanning) i bezzałogowym statkiem powietrznym tzw. „dronem” (z ang. UAV – Unmanned Aerial Vehicle). Kula ta umożliwia jednoczesną rejestrację zdefiniowanych punktów w przestrzeni poprzez pomiar naziemnym skanerem laserowym (technologia TLS) - w postaci chmury punktów, jak również przez UAV - w postaci zdjęć cyfrowych lub chmur punktów z zamontowanej kamery lotniczej z jednoczesną możliwością pomiaru GNSS, celem wpasowania pomierzonych informacji przestrzennych w globalny układ współrzędnych. W ramach prowadzonych badań przeanalizowano i przetestowano kilka rozwiązań koncepcyjnych markerów na potrzeby integracji danych z pomiarów TLS i UAV. Umieszczona na poziomowanej podstawce kula pomiarowa z kontrastowym markerem jako fotopunkt dla zdjęć i centrem dla pomiarów klasyczną techniką geodezyjną oraz RTK GPS została wybrana jako rozwiązanie optymalne, a jej prototyp został przetestowany w ramach prowadzonych badań. Pojawienie się na rynku nowego produktu wzbogaci wąską do tej pory ofertę w tym zakresie, a produkcja rozwiązania na rynku krajowym spowoduje, że będzie ono konkurencyjne cenowo.

• WYKORZYSTANIE FOLII FURCELLERANOWYCH DO PRODUKCJI PRZETWORÓW MIĘSNYCH

W wyniku badań aktywnych folii furcelleranowo-serwatkowych usieciowanych ekstraktami roślinnymi stwierdzono, że mają one działanie antyoksydacyjne i bakteriostatyczne. Folie te są wystarczająco elastyczne, żeby można było w nie zawinąć produkt spożywczy – nie łamią się, nie kruszą, nie zrywają. Folie zawierają w swoim składzie związki bioaktywne, co w znaczący sposób wpływa na ich działanie. Badania wykazały pozytywny wpływ folii furcelleranowo-serwatkowych na trwałość produktów łatwo psujących się oraz na spowolnienie procesów utleniania. Niniejsze badania mają na celu opracowanie technologii produkcji wędzonek z wykorzystaniem folii aktywnych, tak więc rozwiązanie to będzie mieć zastosowanie w przemyśle mięsnym. Wiele wędzonek można zaliczyć do grupy wyrobów bezosłonkowych. Dystrybucja takich wyrobów wymaga pakowania. Problemem pojawiającym się w czasie przygotowania do dystrybucji jest rekontaminacja. Wykorzystanie folii jadalnych pozwoli uniknąć stosowania opakowań plastikowych oraz zabezpieczyć produkt przed rekontaminacją. Wprowadzenie na rynek folii, które stanowią ochronę produktu przed zabrudzeniem, działaniem różnych czynników zewnętrznych, a jednocześnie przedłużających trwałość konkretnego produktu, może być rewolucyjnym rozwiązaniem na skalę światową. Istotne jest zweryfikowanie wpływu folii na jakość i trwałość konkretnych produktów oraz zaproponowanie innych niż tylko pakowanie bezpośrednie (na życzenie klienta) rozwiązań dla producentów.

• INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA DO STABILIZACJI KUL REFERENCYJNYCH NA POWIERZCHNI TERENU ORAZ BALUSTRADACH I PORĘCZACH

Przedmiotem prac B+R są stalowe kule referencyjne wraz z urządzeniami do ich stabilizacji na powierzchni terenu w formie stalowego trójnogu (rozwiązanie R1) oraz na balustradach i poręczach w formie stalowego docisku (rozwiązanie R2). Naziemny skaning laserowy (TLS) znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach inżynierskich, m.in. umożliwia bezkontaktowy i automatyczny pomiar miliona punktów w czasie rzeczywistym. Do jednoznacznej identyfikacji punktów wspólnych w przestrzeni stanowisk skanowania wykorzystywane są m.in. kule referencyjne. Kule rozmieszczane są w przestrzeni widoku skanera i stabilizowane za pomocą uchwytów, magnesów itp.

• HYDROLIZAT ŻELATYNY Z KARPIA W FORMIE MIKROKAPSUŁEK DO PRZEDŁUŻANIA TRWAŁOŚCI RYB I ICH PRZETWORÓW

W ramach pracy zostanie opracowany nowy sposób utrwalania żywności w postaci aktywnej powłoki, o parametrach, które jak dotąd nie zostały osiągnięte przez żadne inne tego typu rozwiązania. Powolne uwalnianie substancji aktywnych wydłuży efektywność powłoki w czasie. Mikrokapsułkowanie znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu, natomiast wykorzystanie hydrolizatu oraz bioaktywnych peptydów, jako jednego z głównych komponentów mikrokapsułki jest innowacją w skali światowej. Aktualnie nie istnieje ani jedna firma, która produkuje mikrokapsułki z hydrolizatem o wysokim potencjale antyoksydacyjnym. Dodatkowo, wykorzystanie tego rodzaju aktywnych mikrokapsułek, jako powłoki chroniącej łatwo psujący się produkt (np. makrela atlantycka), stanowi zupełnie nową technologię, dotychczas nie istniejącą.

• WYZNACZENIE PARAMETRÓW TECHNICZNO-EKSPLOATACYJNYCH UKŁADU PNEUMATYCZNEGO STANOWIĄCEGO WYPOSAŻENIE GŁOWICY ROBOCZEJ W SEKCJI KOMBAJNU DO ZBIORÓW OWOCÓW TRUSKAWEK Z UPRAW, PROWADZONYCH RZĘDOWO LUB ZAGONOWO, POLOWYCH I/LUB POD OSŁONAMI

Planowanym wynikiem prac przedwdrożeniowych będzie zoptymalizowanie konstrukcji i pracy układu pneumatycznego przeznaczonego do wspomagania pracy głowicy roboczej zbierającej owoce truskawek. Optymalizacja będzie prowadzona pod kątem:

• jakości zbieranych owoców, determinowanej ograniczeniem powstawania uszkodzeń mechanicznych,
• ograniczenia zanieczyszczeń zbieranego plonu owoców, częściami rośliny lub podłoża np. urwanymi liśćmi, niedojrzałymi owocami, stosowaną ściółką, ziemią.

W tym zakresie przewiduje się optymalizacje:

• kształtu przyssawki (kształtu powierzchni przylgni kontaktującej się z owocem),
• tekstury powierzchni przylgni kontaktującej się z owocem, wynikającej z zastosowanego materiału,
• ciśnienia pracy,
• oprzyrządowania podłączeniowego.

Prace prowadzone będą w formie badań laboratoryjnych oraz polowych i zakończone zostaną demonstratorem laboratoryjnym, którego konstrukcja i parametry pracy zastrzeżone zostaną jako dobro intelektualne w Urzędzie Patentowym RP.

• BEZPIECZNY PARK

Projekt dotyczy domeny definiowanej w języku angielskim jako Urban Forestry (UF) – czyli związany jest bezpośrednio z rolą zieleni miejskiej (wysokiej i niskiej a także całą „zieloną infrastrukturą”) w obszarach zurbanizowanych. Zagadnienia UF są niezmiernie istotne dla mieszkańców aglomeracji miejskich, których świadomość w zakresie obecności i stanu zdrowotnego zieleni miejskiej – istotnie wzrasta w ostatnich latach. Innowacyjność projektu polega na wykorzystaniu innowacyjnych technologii 3D, w tym skanowania laserowego LiDAR - w precyzyjnej inwentaryzacji zieleni wysokiej. Ocena stanu zdrowotnego drzew może być wykorzystana w kontekście podnoszenia bezpieczeństwa i zdrowia mieszkańców miast oraz przebywających w tych miejscach turystów a także minimalizowania ryzyk zniszczenia mienia publicznego i prywatnego.

Projekt zakłada opracowanie prototypu aplikacji mobilnej, prezentującej dane o zieleni w wybranych parkach na terenie Krakowa pod kątem jej bezpieczeństwa dla zdrowia i życia mieszkańców oraz turystów oraz ochrony mienia (np. cennej infrastruktury lub samochodów). Przetestowanie aplikacji „Bezpieczny Park” wśród mieszkańców Krakowa, pozwoli na ocenę jej przydatności dla końcowych beneficjentów, tj. urzędów miejskich, służb ratowniczych i innych jak np. grup turystów czy organizatorów festynów.

• FORMETH - TECHNOLOGIA BEZPOŚREDNIEGO ROZKŁADU ŚCIEKÓW FORMALDEHYDU I UROTROPINY

Planowane jest wykonanie laboratoryjnego demonstratora technologii, który będzie dostosowany do ciągłego prowadzenia procesu wraz ze stanowiskiem pomiarowym do szybkiej weryfikacji uzyskiwanych efektów procesowych. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe będzie demonstrowanie efektu zastosowania technologii u potencjalnych klientów, bazując na rzeczywistych próbkach ścieków. Jest to unikatowe rozwiązanie na rynku krajowym i międzynarodowym, które pozwala zademonstrować klientowi sposób działania technologii oraz efekty jej zastosowania po wdrożeniu w zakładzie.

Korzyści z zastosowania:

- zysk środowiskowy poprzez ograniczenie obecnie ponoszonych kosztów oraz emisji zanieczyszczeń do środowiska,

- koszt operacyjny prowadzenia procesu z zastosowaniem peroxonu wynosi średnio 2,54 PLN∙kgChZT-1 (w metodach klasycznych koszt wynosi 17 PLN∙kgChZT-1),

- powstanie pierwsza w Polsce technologia do unieszkodliwiania ścieków formaldehydu i urotropiny z wykorzystaniem peroxonu,

- wykorzystywane substratów powstających z surowców w 100% obojętnych dla środowiska,

- proces będzie przebiegał zgodnie z najwyższymi standardami bezpieczeństwa i ochrony środowiska, poprawa ekologii procesów przetwarzania odpadów (podczas przetwarzania nie będą generowane dodatkowe odpady).

• OPTYMALIZACJA FITOREMEDIACJI ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH ZAWIERAJĄCYCH CHROM Z WYKORZYSTANIEM RZĘŚLI ( CALLITRICHE SP.) I ORGANIZMÓW WSPÓŁBYTUJĄCYCH

Praca przedwdrożeniowa określa warunki aplikacji wodnych roślin z rodzaju rzęśl (Callitriche) oraz organizmów współbytujących, w szczególności symbiotycznych mikroorganizmów, do usuwania (fitoremediacji) chromu ze ścieków przemysłowych. Jony metali ciężkich należą do najbardziej trwałych zanieczyszczeń środowiska, ponieważ nie mogą być degradowane.

Planowana komercjalizacja będzie polegała na  budowie oczyszczalni hydrofitowej z odpowiednio zaprojektowanym składem roślin i mikroorganizmów, a także określeniem dopuszczalnych parametrów fizykochemicznych ścieku obciążonego chromem.

• WYKONANIE PROTOTYPU URZĄDZENIA „GROWTH STIMULATOR” DO POWSCHODOWEJ BIOSTYMULACJI ROŚLIN

Projekt ma na celu stworzenia prototypu urządzenia do powschodowej biostymulacji roślin. Wstępne badania, w których wykorzystano metodę przedsiewnej biostymulacji nasion i roślin w warunkach laboratoryjnych, potwierdzają zastosowanie biostymulacji laserowej metodą skojarzoną powalającą na zidentyfikowanie procesów biologicznych roślin. Wykorzystana technologia  pozwala eliminować w istotnym stopniu liczebność wybranych patogenów obserwowanych w czasie wzrostu i rozwoju roślin.

Dodatkowo zostaną zaprezentowane dwa  projekty poza pracami przedwdrożeniowymi z Inkubatora Innowacyjności 2.0:

1. MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA WEŁNY OWCZEJ JAKO WŁÓKNA BIOKOMPOZYTOWEGO

Ze względu na biologiczne cechy wełny owczej, włókno to może znaleźć  zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarczych. Wełna owcza i produkty z niej pozyskiwane wykazują walory prozdrowotne, ponadto wpisują się w strategie biogospodarki i rozwoju zrównoważonego. Wełna owcza może być stosowana w budownictwie energooszczędnym, ekologicznym. W obecnych czasach niezmiernie ważnymi cechami wełny jest fakt, że przepuszcza powietrze, jest materiałem ognioodpornym i ma zdolność wchłaniania wilgoci nawet do 33%  masy. Ze względu na fakt, że wełna charakteryzuje się wysoką temperaturą zapłonu (ponad 550⁰C), klasyfikuje ją to jako materiał trudnopalny i samogasnący. Zaprószenie ognia powoduje tylko miejscowe zwęglenie, nie zaś powstanie płomienia i w efekcie pożaru. Za wykorzystaniem wełny, jako materiału izolacyjnego, przemawia fakt, że wełna nie stanowi pokarmu dla gryzoni. Wełna owcza ze względu na właściwości higroskopijne może być wykorzystana jako naturalny sorbent w ratownictwie chemicznym. W tym przypadku można wykorzystać do produkcji mat sorpcyjnych wełnę gorszej jakości, która nie zostanie wykorzystana w przemyśle włókienniczym. Kolejnym dobrym sposobem zgodnym ze strategią ekorozwoju jest wykorzystanie wełny w leśnictwie, jako ochrona młodych sadzonek drzew iglastych przed zgryzaniem oraz spałowaniem. Celem podejmowanych badań jest określenie możliwości zastosowania włókna wełnianego jako biokompozytu do produkcji ekomateriałów, materiałów biodegradowalnych. Nowoczesna technologia produkcji jest w stanie wydobyć z naturalnych materiałów ich najlepsze cechy, zapewniając jednocześnie wytrzymałość, trwałość, odporność na czynniki atmosferyczne i korozję biologiczną oraz niskie nakłady związane z utrzymaniem

2. PROJEKTOWANIE INNOWACYJNYCH PRZETWORÓW Z KARPIA TYPU „SNACK FOOD” O CHARAKTERZE PROZDROWOTNYM PRZEZNACZONYCH DLA SPORTOWCÓW

W ramach projektu zespół opracował nowy produkt spożywczy o właściwościach prozdrowotnych, który ze względu na zawartość składników aktywnych i wysoką wartość odżywczą z powodzeniem może zastąpić szereg różnych suplementów diety stosowanych przez sportowców wyczynowych i uprawiających sport rekreacyjnie (m.in. BCAA, witaminy antyoksydacyjne, kwasy omega 3), a dodatkowo może zostać użyty jako naturalna, smaczna i bezpieczna przekąska okołowysiłkowa. Opracowaliśmy recepturę na przekąskę z dodatkiem mięsa karpia, w formie batonika, która mogłaby być szczególnie atrakcyjna dla młodych  konsumentów. Ten produkt spożywczy kierowany jest w szczególności do osób uprawiających sport wyczynowo, a także podejmujących aktywność fizyczną regularnie, ale nie zrzeszonych w klubach sportowych i przywiązujących dużą wagę do aspektów powiązanych ze zdrowym trybem życia. Ze względu na wysoką wartość odżywczą, zgodne z rekomendacjami proporcje składników odżywczych i prozdrowotny charakter produktu, a także fakt, że jest on naturalny nie ma konieczności tworzenia ograniczeń wiekowych.  W skład otrzymanej przekąski wchodzą m.in. daktyle, orzechy, nasiona, mięso karpia oraz hydrolizat białkowy. Cechuje się ona wysoką akceptowalnością przez konsumentów, wysoką wartością odżywczą oraz aktywnością przeciwutleniającą a także długim terminem przydatności do spożycia.