Осіння пора надихає на творчість не тільки художників, а й юних науковців! Зокрема, учасників GENIUS Olympiad Ukraine 2023 — національного відбору до міжнародного конкурсу екопроєктів, що проходить щорічно в США.

Нині розповідаємо історії призерів змагання, які презентували екологічні ідеї з осіннім вайбом. Гайда читати!

Як це — виготовити екочорнило з дубового листя: історія Давіда Мельника

Давід винайшов спосіб виготовляти чорнило з дубового листя та галів (дубових яблучок, чорнильних горішків). На його основі хлопець створив екоолівці. Зі своїм винаходом узяв срібло на національному етапі «Олімпіади геніїв» 2023 року.

Розкажи, чому ти взявся за дослідження екочорнила!

Восени ми з батьками часто збираємо гриби чи просто гуляємо із собакою в дубовому лісі поблизу нашої дачі. Під час однієї з таких прогулянок я помітив листок із невеличкими «горішками». Пізніше розпитав про цю знахідку вчительку біології, і вона пояснила, що це так звані чорнильні горішки, або гали. Та спершу я не надав цій інформації великого значення.

У 8 класі я змінив профіль навчання і потрапив у клас, куди прийшла нова вчителька хімії. Саме вона докладніше розповіла про чорнильні горішки та підказала, як із них можна робити чорнила. 

Тоді я ще мало тямив у хімії, але вирішив створити під керівництвом учительки власний проєкт і податися з ним на Конкурс-захист МАН. 

Паралельно я також готував проєкт на конкурс з української мови, а рік потому — з історії. Там здебільшого працював із документами в архівах. А от з хімічно-екологічним проєктом — у лабораторії. Здавалося б, я лише 8-класник, а мені вже дозволили працювати з реактивами, хімічним обладнанням. Раніше я таке бачив тільки по телевізору, в мультфільмах. 

Тоді ще була пандемія та карантин, але ми все одно провели досліди. Я згадую це з ностальгією та з великою вдячністю своїй педагогічній керівниці за поради й витримку. Увесь 8 клас ми працювали над проєктом, але на Конкурс-захист я тоді з особистих причин не пішов. Зате наступного року презентував дослідження на міському етапі та посів третє місце.

Як ви працювали над проєктом?

Спершу я дослідив літературу на цю тему. Потім зібрав необхідний матеріал і перейшов до дослідів у хімічній лабораторії школи. Найбільше мені сподобалось, що здебільшого я працював самотужки, бо ці досліди достатньо безпечні.

Виявилося, що теорія — це одне, а на практиці можна і треба висувати й перевіряти власні гіпотези. Я багато читав про чорнило з дубових горішків: у реакції із залізом дубильні речовини в горішках дають чорний колір. Але ж у листках є ті самі дубильні речовини, що й у горішках, тільки в меншій концентрації. Тому я спробував зробити чорнило і з листя. 

Я довго експериментував, щоб створити олівці з цього чорнила. Наприклад, спочатку хотів застосовувати натрій гідроксид, та не вийшло. Потім мої вчителі географії підказали інший спосіб, і все спрацювало. Зараз мої воскові олівці пишуть, не сиплються і не тануть за кімнатної температури й на сонці. 

Яка користь від твого винаходу?

Цей винахід допоможе безпечно для довкілля утилізувати листя. Зараз його спалюють, а це просто додаткові витрати. Натомість переробляння на чорнило — це бізнес, тобто безвідходне виробництво, робочі місця та українська продукція.

Загалом про чорнильні горішки мало хто знає, їх спалюють разом із листям. А за моїм методом листя й горішки можна не розділяти й отримати чорнило не надто темного кольору. Наприклад, під час дослідження я отримав із листя світліші відтінки, ніж із горішків, — сірі, часом навіть золотаві. Сірі нагадують колір тіней, які малюють олівцем художники-графіки. І це я ще не пробував додавати органічні барвники, а можна й у цьому напрямі поекспериментувати. 

Головний результат моєї роботи — це винахід воскових олівців. Багато компаній, зокрема іноземних, засекречують інформацію про склад своїх олівців чи чорнила: це промислова таємниця, щоб ніхто не вкрав формули й не повторив її. Тому складно порівнювати мої олівці з продукцією інших виробників: не зрозуміло, що вони використовують як загущувач для олівців, що — як барвник. Але про свій винахід можу точно сказати, що він екофрендлі.

Де, крім Конкурсу-захисту, ти презентував свою роботу?

Про свій проєкт я розповідав на багатьох майданчиках. Конкурс-захист Малої академії наук був першим кроком, який дав дуже великий поштовх. Коли в 9 класі я вийшов у міський фінал, мене запросили на GENIUS Olympiad Ukraine. 

І хоч я не потрапив у міжнародну команду, але друге місце на національному відборі — це непоганий результат. Головне — не втрачати віри в себе і свій проєкт. Згодом я ще посів третє місце на конкурсі «InventorUA», брав участь у конкурсі «Дотик природи», виступав на 76-й Всеукраїнській науково-практичній студентській конференції. 

Я дуже вдячний організаторам конкурсів: незважаючи на війну, вони проводять змагання, шукають активну молодь і допомагають їй реалізуватися. Незабаром буде новий сезон GENIUS Olympiad Ukraine, я планую долучатись. І не тільки до цього конкурсу — загалом користуватимусь різними можливостями.

Як плануєш розвивати проєкт надалі? 

Моє чорнило є універсальним: ним можна писати, з нього можна виготовляти різні речі. Наприклад, цього року я зробив восковий олівець. Згодом хочу ще спробувати заправляти чорнилом кулькові ручки. Але якщо йти ще далі, то можна спробувати друкувати цим чорнилом. Це обійдеться дорожче, адже знадобиться технічне обладнання. Наприклад, принтер, який може зламатися, якщо речовина буде надто агресивна для нього. Однак теоретично це можна втілити, і я б залюбки над цим попрацював.

Як це — перетворювати листя на паливо: історія Анастасії Шестопал

Дівчина винайшла технологію, яка допомагає перетворювати сухе листя на брикети для опалювання приміщень. Зі своїм винаходом здобула почесну нагороду на національному етапі «Олімпіади геніїв» 2023 року.

Чому вибрала саме таку, «осінню» тему проєкту?

Минулого року я долучилась до Малої академії наук і мала вибрати тему майбутнього наукового дослідження. Тож гуляючи, як завжди, з батьками осіннім парком, міркувала над цим. Аж раптом звернула увагу, як багато листя під ногами. Так у голові виникло питання, що з цим робити. 

Вдома я пошукала літературу і спробувала сформулювати проблему. Сухе листя займає багато місця, через це його навіть компостувати складно. Тому я й подумала про пресування листя: використовуючи цей метод, за допомогою тиску можна щільніше пакувати певний матеріал. 

З цією ідеєю я вирушила до наукових керівників. Здебільшого зі мною займалася провідна інженерка КПІ імені Ігоря Сікорського Вікторія Володимирівна Горностаєва. Але також допомагав Олег Володимирович Козленко — завідувач навчально-наукової лабораторії кріогенної техніки фізико-математичного факультету КПІ ім. Ігоря Сікорського. Ми обговорили, як реалізувати задум на практиці: як виготовити брикети та що з ними далі робити. Врешті дійшли до того, що ліпше спалювати.

Так виникла ідея стосовно форми брикетів — циліндричної, з наскрізним отвором у центрі. Вона розв’язує відразу дві проблеми: листя не пріє всередині брикета й він рівномірно горить з обох боків. 

Як відбувалася робота над проєктом? 

Для створення брикетів я розробила пристрій із 4 деталей і преса. Відтак ми почали збирати листя та пресувати його. Щоб заповнити форму листям, треба було добряче скрутити його руками. У мене сил на це не вистачило, знадобилася допомога Олега Володимировича.

Наступний етап — спалювання брикетів і листя. Під час експериментів я вимірювала температуру спалювання та об’єм газів, які виділилися. За підрахунками, у брикета була нижча температура спалювання, ніж у звичайного листя, і він виділяв менше газів і диму. До того ж брикет не горів, а тлів — і так довше виділяв тепло. 

Тому спресоване в брикети листя — чудова альтернатива дровам як опалювальному матеріалу. Так ми рятуємо дерева від вирубування та натомість використовуємо відновлюваний ресурс — листя. 

Де ти презентувала свій проєкт?

Спершу презентувала на Конкурсі-захисті МАН і посіла з ним третє місце на міському етапі змагання. А потім моя вчителька фізики Тетяна Леонідівна Машталяр запропонувала долучитися до «Олімпіади геніїв». У цьому змаганні також брала участь моя однокласниця, тож ми разом дивилися фінал, коли оголошували переможців. Було дуже цікаво — така інтрига! Я отримала почесну нагороду.

Маєш подальші плани з розвитку проєкту?

Звісно, завжди можна ще щось придумати, вдосконалити метод переробляння. Також можна масштабувати проєкт — опалювати не окремі приватні будинки, а застосовувати брикети на теплоелектростанціях для централізованого опалення багатоповерхівок. Знадобиться вже не просто прес, а гідравлічний насос. Можливо, варто буде додавати ще якісь горючі речовини. Але я гадаю, що в таких екологічних ініціативах важлива підтримка інших гравців ринку, зокрема влади. 

Як це — креативно просувати компостування листя замість спалювання: історія Анни Коханенко

Дівчина написала коротке оповідання про екосвідомість. У творі закликала компостувати опале листя та розповіла, як це робити. З оповіданням отримала почесну нагороду на національному етапі «Олімпіади геніїв» 2023 року. 

Чому ти вирішила написати про шкоду від спалювання листя?

У ті рідкісні дні осені, коли вже не спекотно, але ще достатньо тепло, дуже хочеться вийти на прогулянку. Але зазвичай саме в цей час у повітрі стоїть дим і різкий запах спаленого листя. Дихати цим шкідливо для легенів. 

Я вважаю, що це дуже нерозумно — шкодити самим собі та нашій екосистемі. Адже коли спалюють листя, у вогні гинуть рослини та дрібні тварини.

Тому я вирішила зробити свій невеличкий внесок у захист природи: створила таку собі інструкцію, як компостувати листя. Це зовсім не важко і дуже допоможе довкіллю. 

А загалом мета мого проєкту і навіть цього інтерв’ю — показати, що маленькими кроками ми можемо зробити світ і себе кращими.

Ти вже мала досвід у письменництві?

Так. Моя вчителька української мови й літератури та наставниця Лілія Сергіївна Назімко завжди каже, що мені найкраще вдається писати твори й оповідання. На шкільних олімпіадах я отримувала за них високі бали. 

А ще я пишу вірші — здебільшого просто для себе, але також подаю їх на різні шкільні змагання. Мрію випустити збірку своїх поезій.

Як ти створювала оповідання для «Олімпіади геніїв»?

Першу частину — про шкоду від спалювання листя — я написала дуже швидко, у пориві натхнення. Трішки складніше було з тією частиною, де я описувала компостування. 

Раніше я компостувала листя тільки разом із дорослими та не знала всіх нюансів процесу, тому збирала додаткову інформацію. Мені в цьому допомагала Лілія Сергіївна, а ще вона редагувала готовий текст і підказувала, як краще зробити презентацію для олімпіади.

Наприкінці оповідання я також додала невеличкий вірш, який присвятила темі охорони довкілля. Хотіла використати всі інструменти, щоби донести думку.

Чи плануєш знову долучитися до «Олімпіади геніїв» цьогоріч?

Я намагаюся використовувати всі можливості для розвитку та самопрезентації. За рік я вступатиму у виш, тому працюю над своїм портфоліо проєктів і досягнень.

Цього року обов’язково візьму участь в «Олімпіаді геніїв», але ще не вирішила, у якій саме категорії. Там є кілька креативних напрямів, які мене цікавлять.

Теж хочеш долучитися до «Олімпіади геніїв»? Гайда на офіційний український сайт конкурсу дізнаватися умови участі. А щоб надихнутися на нові ідеї, читай інші історії успіху наших ековинахідників:

«Як українські підлітки взяли золото на “Олімпіаді геніїв” у 2023-му: історії переможців»;

«Як це — бути ековинахідниками: історії учнів Малої академії наук»;

«Юні екодослідники: інтерв’ю з переможцями національного етапу “Олімпіади геніїв”»;

«Як я перемогла у престижному екоконкурсі, перебуваючи в окупації: історія учениці Малої академії наук Поліни Козлової».

Ілюстрації: Анастасія Василенко