Projekt vukovarskih gimnazijalaca pobjednik kreativnog natječaja Junior Engineer Academy 2.0

Kako se svijet sve više okreće novim zelenim tehnologijama, a održivost postaje glavni izazov vremena u kojem živimo, vukovarski su gimnazijalci izradili projekt temeljen na inovativnim zelenim tehnologijama koje omogućuju korištenje prirodnih resursa u funkciji dugoročno održivog razvoja

Suradnički tim vukovarske gimnazije pobjednik je ovogodišnjeg kreativnog Junior Engineer Academy 2.0 natječaja. Za svoju su tehnološku viziju održivog grada pod nazivom “Vukovar – The Green Tech City of the Future” osvojili titulu najboljeg projekta i studijski put za učenike i mentore u Njemačku.

Na ovogodišnjem su kreativnom natječaju Instituta za razvoj i inovativnost mladih (IRIM) pod nazivom Junior Engineer Academy 2.0 sudjelovale sve ustanove uključene u projekt Junior Engineer Academy 2.0 te su se mogle prijaviti i ostale srednje škole koje su imale potrebnu opremu za izradu projektnog rada.

U sklopu natječaja, učenici su trebali osmisliti projekt po želji te njime pokazati svoje znanje i kreativnost te različite mogućnosti praktične primjene komponenti iz kompleta oprema koje su dodijeljene ustanovama u sklopu projekta Junior Engineer Academy 2.0. Pri izradi projektnog rada bilo je potrebno koristiti minimalno jednu Arduino elektroničku pločicu i minimalno jedan 3D printani element. Mogle su se koristiti i druge tehnologije pod uvjetom da je Arduino elektronička pločica centralna i polazna točka izrađenog projekta. Osim na kvaliteti, učenici su trebali posebnu pozornost posvetiti prezentaciji projekta. Natječaj je trajao od 2. ožujka do 3. travnja.

Suradnički tim vukovarske gimnazije u sastavu Gabriel Kršić, Lara Grlić, Lara Šijanović i Ema Stankoski Hrgović pod vodstvom mentora Sanje Pavlović Šijanović i Davora Šijanovića natjecao se radom “Vukovar – The green tech city of the future”. Njihova je tehnološka vizija održivog grada ponijela titulu najboljeg projekta i pobjednika Junior Engineer Academy 2.0 natječaja.

Kako se svijet sve više okreće novim zelenim tehnologijama, a održivost postaje glavni izazov vremena u kojem živimo, vukovarski su gimnazijalci izradili projekt temeljen na inovativnim zelenim tehnologijama koje omogućuju korištenje prirodnih resursa u funkciji dugoročno održivog razvoja.

Tehnološku viziju održivog grada pod nazivom “Vukovar – The Green Tech City of the Future” predstavili su kroz funkcionalni model sastavljen od pet međusobno povezanih modula: solarne farme temeljene na energiji sunca, vjetroelektrane temeljene na energiji vjetra, vodenice temeljene na energiji vode, pametne farme temeljene na simulaciji funkcioniranja poljoprivrednog gospodarstva i vodotornja temeljenog na vizualizaciji simbola prepoznatljivosti grada Vukovara.

Solarna farma: Kako je Sunčeva energija obnovljiv i neograničen izvor energije koji se može koristiti u vidu toplinske energije, a Sunčevo se zračenje može izravno pretvarati u električnu energiju, danas postoje raznoliki načini izravnog iskorištavanja ovog izvora energije poput solarnih kolektora, fotonaponskih sustava te usmjeravanja sunčeve energije u velikim energetskim postrojenjima. Rješenje vukovarskih gimnazijalca u vidu solarne farme sastoji se od deset solarnih panela međusobno povezanih u kombinirani serijsko-paralelni sustav koji neprekidno proizvodi energiju od 6V i 2A za punjenje baterije pomoću koje se pokreću ostali uređaji u sklopu projekta.

Vjetroelektrana: Snaga vjetra jedan je od najstarijih energetskih izvora koje je koristio čovjek. Među prvima su ju koristili Egipćani za plovidbu, a prvu je vjetrenjaču izgradio prof. James Blyth 1887. u Škotskoj. Iskorištavanje energije vjetra na moderan način počelo je 1970-ih godina. Autentična vjetroelektrana u sklopu projekta koristi energiju vjetra kojega pomoću generatora pretvara u izmjeničnu struju. Energija prolazeći kroz elektroničke sklopove pretvara izmjeničnu AC u istosmjernu DC struju te na izlaznoj jedinici USB održava konstantni napon od 5V, a također se koristi za pokretanje ostalih uređaja u sklopu projekta. Jedina iznimka od stvarnih prirodnih uvjeta napravljena je za simulaciju vjetra uz pomoću ventilatora.

Vodenica: Hidroenergija jedan je od najčešće korištenih obnovljivih izvora energije, a prva zabilježena njezina uporaba u Grčkoj od prije 6000 godina ogledala se u sustavima navodnjavanja. Prva hidroelektrana u Hrvatskoj, HE Jaruga na rijeci Krki kod Šibenika, puštena je u pogon 1895., svega dva dana nakon prve hidroelektrane na slapovima Nijagare. Predstavljajući vodenicu, vukovarski su gimnazijalci željeli ukazati na važnost vode, kao i na privilegij života uz rijeku Dunav, koja ima poseban značaj za život lokalne zajednice. Izrađena vodenica sadrži mini generator kojega pokreće snaga vode. Okretanjem rotora u generatoru stvara se magnetno polje i nastaje kinetička energija koja žično izlazi u vidu izmjenične struje. Izmjenična struja pretvara se u istosmjernu te se na izlaznim jedinicama dobiva konstantnih 5V za daljnju uporabu uređaja na maketi ili, primjerice, za punjenje mobilnih uređaja.

Vodenicom se upravlja pomoću mikrokontrolera DASDUINO i mobilne aplikacije BLYNK IoT. Rad cjelokupnog sustava temelji se na vodenoj pumpi koja je putem releja spojena na solarni sustav a koji kontinuirano proizvodi 12 V, čime je u potpunosti dostatan za njeno pokretanje, dok DASDUINO ima odvojeni sustav napajanja od 3.3 V. DASDUINO je mikrokontroler koji u sebi ima ugrađeni ESP 32 modul za bežično povezivanje na WI-FI mrežu. Spajanjem na Internet i povezivanjem s aplikacijom BLYNK IoT omogućeno je upravljanje radom vodenice.

Pametna farma: Predstavlja primjer funkcioniranja pametnog poljoprivrednog gospodarstva, a IoT povezivost omogućuje svim vrstama fizičkih senzora izravno slanje podataka na virtualne nadzorne ploče bez ljudske interakcije. Senzori koji se koriste unutar IoT uređaja namijenjeni su otkrivanju, mjerenju i izvješćivanju jedne po jedne varijable u stvarnom svijetu i vremenu i na taj način pomažu u razumijevanju svega oko nas oko nas na mjerljiv i univerzalan način.

Vodotoranj: Budući da je Vukovar grad i najveća hrvatska riječna luka na Dunavu, obrazovno, gospodarsko i kulturno središte Vukovarsko-srijemske županije, grad bogate kulturne baštine, povijesnog naslijeđa i tradicije, IoT model vukovarskog vodotornja izrađen je kako bi odaslao poruku da je Vukovar grad okrenut budućnosti i svima koji u njemu žele živjeti, raditi, stvarati te svima koji žele biti dijelom te budućnosti. Za izradu vodotornja korišteni su Arduino MKR 1000 WiFi, bežični WiFi router i Arduino MKR Carrier Bord with Easy C. Za izradu cjelokupnog modela vodotornja i njegovog okruženja, isprintano je preko 130 3D dijelova, a cijelim se sustavom upravlja pomoću Blynk aplikacije na mobilnom uređaju povezanom na WiFi mrežu pomoću mobilnog routera.

Za izradu cjelovitog projekta korišteno je čak 258 dijelova ispisanih na 3D pisaču, Arduino, Dasduino, IoT (Think Speak) i Blynk. Uloženi su brojni sati rada obilježeni nizom pokušaja i pogrešaka, kodova, testiranja i ispravaka kako bi tehnološkom vizijom novog energentskog doba i održivog grada ukazali na važnost energetski učinkovite zelene tehnologije u svakodnevnom životu, podigli svijest o stvaranju energetski neovisnih gradova privlačnih svojim stanovnicima i brojnim posjetiteljima te potaknuli svakog ponaosob na doprinos očuvanju okoliša i odgovornost prema budućim naraštajima.

Pobjednički tim Završne izložbe osvojio je studijski put za učenike i mentore u Njemačku u periodu od 9. do 12. svibnja u sklopu kojega će posjeti druge Junior Engineer Academy škole te Goethe-Gymnasium, Regensburg i Science and Technology museum, Munich.

Više o pristiglim projektima u sklopu natječaja, kao i o rezultatima natječajima dostupno je na stranici Nagradni natječaj: Junior Engineer Academy 2.0 – završna izložba radova, a o pobjedničkom projektu vukovarskih gimnazijalaca na Pobjednik natječaja – Vukovar – The Green Tech City of the Future.