Қанаттың қалқымалы күн станциясы

Адамзат тарихында жас өнертапқыштардың өмірімізді ыңғайлы етуге қосқан үлесі көп. Математика-физикалық жаңа формуланы парақ бетіне түсіріп, жұртқа қажет белгілі бір құрылғы ойлап табудан балалар мен жасөспірімдер әсте тыс қалған жоқ. Қазақ елі де осындай өнертапқыш жас дарындардан кенде емес. Солардың қатарында Тараз төріндегі Назарбаев зияткерлік мектебінің 12-сынып оқушысы Қанат Тәжіхан да бар.

Болашақ өнертапқыш өрен Қанат Алтынханұлы 2006 жылы өткен ғасырлардың өзінде мәдениеті мен ғылымы өзгеден озық тұрған тарихы терең Тараз қаласында дүниеге келген. Шаһардағы Қ.Тұрысов атындағы №53 мектеп-гимназиясының табалдырығын аттаған күннен бастап білімге деген құштарлығының арқасында ұлағатты ұстаздарының алқауына бөленеді. Осылайша білімін тереңдеткісі келген ол ұстаздары мен жақындарының қолдауымен, бастысы, өзінің бойындағы қабілетінің арқасында 6-сыныптан бастап Назарбаев зияткерлік мектебінің табалдырығын аттады.
«Жақсы ұстаз, жақсы шәкірт тәрбиелесе ғана, шын ұстаз бола алады» дегендей, ғылым көгіне қанат қаққан Қанатты аталған білім ошағының оқушысы атанған сәттен бастап физика пәнінің мұғалімі Ерболат Қасқарбаев ат болатын құлынды желісінен танып, қатпары қалың ғылым жолына жетелепті.
– Қанат оқу ордамызға 6-сыныпта жазғы мектеп кезінде менің жетекшілігімен өткен «Электроника негіздері» атты электиті жазғы курсына қатысып, кейінірек 7-ші сыныпта әрі қарай осы курсты жалғастырды. 8-сыныпта оқып жүргенде «Steam» бағдарламасына қатысып, ғылыми жобалармен айналыса бастады. 9-сынып кезінде мектепшілік желілік ғылыми жобалар сайысында жеңімпаз атанды. Сондай-ақ түрлі ғылыми конференцияларға қатысып, өз білім-біліктілігін арттырып, облыстық, республикалық және халықаралық білім бәйгелерінде топ жарды. Сабағын үздік оқып қана қоймай, өзінің сыныптасы Қалдыбай Барысхан екеуі әрдайым түрлі жобалар мен курстардан тыс қалған емес. Мектепішілік ғылыми клубтарға жетекшілік етіп, команда құрып, волонтерлық жұмыстармен де айналысады, – дейді жетекшісі Ерболат Өнербекұлы.
Адам баласы жас шағында ақпаратты, ғылым-білімді жақсы қабылдайды. Нағыз ғалым болатын жан сәби кезінен соған бейімділік танытып, жас шағында қоршаған ортаға зер салып, табиғатқа, түрлі құбылыстарға таңданыспен қарап өседі. Бір сөзбен айтқанда, болашақта қандай маман болатыныңыз сәби шағыңызда өзіңіз бейімделген дүниеге байланысты. Кейіпкеріміз Қанат та кішкентай кезінен робототехника, технология, IT, автоматтандыру, жасанды интеллект, инженерия саласында табысқа жетіп, еліміздегі әлеуметтік және экологиялық мәселелерді шешуді армандап өскен.
– Жалпы біздің зияткерлік мектепте білім берудің екі моделі жүзеге асырылады. Бірінші модель – жаратылыстану-математикалық бағытындағы эксперименталды ықпалдасқан білім бағдарламасын жүзеге асырады. Аталған бағдарлама бойынша оқушылар физика, математика, химия және биология пәндерін тереңдетіп оқиды. 2021 жылдан бастап Назарбаев зияткерлік мектебінде робототехника үйрмесіне қатысып келемін. 7-сыныпта әуелі өзімнің шеберлігімді арттырудан бастадым. Ал 9-сыныпта өз жобамды қолға алдым. Сондай күндердің бірінде Қырғызстан мемлекетімен шекараласатын бір ауылдың электр энергиясын көрші елден алатыны, олардың жарықтың ақысын төлеу кезіндегі қиындығы және жиі өшіп қалуы сияқты мәселелер туындайтынын құлағым шалып қалды. Мәселеге үңілсем, ол жаққа электр энергиясы желісін салу тиімділігі төмен болғандықтан, ешкім шеше алмапты. Сондықтан елді мекен тұрғындарын Қырғыз елінің қуат көзіне тәуелділіктен арылтқым келді, – дейді Қанат Алтынханұлы ағынан жарылып.
Оның айтуынша, ғылыми түрде зерттеулерден кейін жасыл энергияның кемшіліктері анықталып, тиімсіз екені дәлелденген. Ол үшін экспедиция жасап, Жамбыл облысы «Burnoye Solar» күн станциясында зерттеу жүргізіпті.
– Зерделеу барысында күн панельдері күн көзіне дұрыс қарамайды, ал күн әрқашан қозғалыста болады, сондықтан панельдердің бетін сүртіп, салқындатып тұрмаса, шаң-тозаңның кесірінен оның тиімділігі 25-30 пайызға төмендейтінін анықтадық. Себебі қасында су қоймасы орналасқандықтан, тұман пайда болып, буланады. Сөйтіп, осы мәселелерді шешу үшін шет мемлекеттердің тәжірибесіне де көз жүгірттік. Әуелі күннің қозғалу барысын шешу мақсатында күнді бақылау жүйесін, тазалау және салқындату мәселесін назарға алып, автоматтандырылған тазалағыш құрал жасадық. Нәтижесінде, одан да көп энергия өндіру үшін күн панельдерін судың үстіне қойса, олар 15 пайыз су күн сәулелерін шағылыстыру арқылы артық энергия өндіретінін көрсеттік. Өйткені судың бетіне қойылғандықтан әрі күн әрқашан өзінің траекториясын ауыстырғандықтан, біз тиімді күн трекерін жасадық. Бұған дейін әлем бойынша ешкім осы үш технологияны біріктіріп, технология әзірлемеген. Осыдын кейін біз өзіміздің кішігірім макетімізді жасап, тестілеуден өткізіп, түрлі жарыстарда сынап көрдік. Жалпы бұл жұмыстар бір адамның қолынан келмесі анық. Сонықтан мені үнемі қолдап, өз кеңестерін аямаған жетекшілеріме және Мінәж Абубәкірсыдық, Болат Әмірхан, Тәжіхан Мәди секілді азаматтарға алғысым шексіз, – деді Қ.Тәжіхан.
Жас ғалымның 5 жылын арнаған тың жобасы «The Future Solаr Power Plant» деп аталады. Ол күн панелінің ерекшелігі – арнайы қалқымалы платформаның көмегімен жердің емес, судың бетіне орнатылады. Су бетіндегі стансаның тиімділігі сол, трекер арқылы өзін-өзі тазалап тұратын бағдарламалық жүйесі бар. Қуаттылығы – 6,5 киловатт. Құрылғы қарапайым күн панельдеріне қарағанда 95 пайызға көп электр энергиясын өндіреді. Тағы бір артықшылығы – жерге орнатылған күн панельдеріне қарағанда энергияны артық алады екен. Жас өнертапқыштың бұл жобасы жуырда Алматы облысындағы Түрген ауылында тұңғыш рет тәжірибеден өтіпті. Жетекшісінің сөзіне сүйенсек, аталған жоба ғылыми ізденісте ел экономикасы мен халық тұрмысын жақсартуға басымдық береді екен. Сондай-ақ Жамбыл облысы мен Қырғызстан Республикасының арасындағы тұрғылықты елді мекендердегі адамдарды электр энергиясымен қамтамасыз ету жөнінде жұмыстар жүргізіліп, толыққанды жақсарту жолдары қарастырылған. Қазір жас энергетик күн электр станциясының 4 түріне тәжірибе жасап жүр. Бұл бағытта стационарлық, бір және екі осьті жүйені іске қосқан. Әрі қарай құрылғының тиімді әрі тоқтаусыз тоқ көзін өндіретініне көз жеткізбек. Ол осылайша жасыл энергия алудың жан-жақты жолын жетілдіруде көрінеді.
Жоба авторы 2023 жылы «Тәуелсіздік ұрпақтары-2023» жобасы аясында 3 миллион теңге грант жеңіп алып, биыл заманауи әрі ақылды күн панельдерін іске қосыпты. Қанаттың айтуынша, біз қолданып жүрген күн панельдерінің қуаттылығы төмен және қанша энергия өндірсе, сонша энергия жұмсайды.
–Бүгінде жасыл энергия ол ең таза әрі қауіпсіз энергияға жатады. Біз әлі күнге дейін энергияны көмірден алып отырмыз. Ал күн панельдерінің қуаттылығының төмендігі оларды кең ауқымда қолдануға тиімсіз етеді. Мен Қазақстандағы энергия тапшылығын жасыл энергияның көмегімен шешкім келеді Оны дамыту арқасында біз атмосфераға парниктік газдың таралуын тоқтатып, климаттың өзгеруін азайтамыз. Жаңартылған энергия қоршаған ортаны ластамайды және сарқылмайды. Ал қазба отындар ерте ме, кеш пе, таусылады. Сондықтан күн көзінен барынша көп энергия өндіріп, оны қолдану жолдарын жақсарту арқылы қарапайым күн станцияларының шығындарын өтейміз, нәтижесінде, тиімділік артады, – дейді жас ғалым.
Қанат жастайынан жобалау және инженерия, IT, автоматтандыру салаларына қызығып, экологиялық әрі социологиялық мәселелерді шешуге атсалысып келеді. Бұл тұрғыда қол жеткізген табыстары аз емес. Айталық, «Тұрақты жол» ұлттық әлеуметтік эконауқаны республикалық эко-стартап сайысында 2 миллион грантқа қол жеткізсе, Экология министрлігінің тарапынан «Ең үздік экологиялық жоба» аталымына ие болған. Осы ретте Қанатқа барынша қолдау көрсетіп келе жатқан ағасы Минаж Мұхамеджан оның өте талантты әрі талапты екенін тілге тиек етті.
– Ойлап тапқан жобасы да өте сәтті шыққан. Өткен жылы Қанат осы грантты ұтып алғаннан кейін, енді күн панельдерін қайда орналастыратынымызды ойластырдық. Әуелі туған жері Тараз қаласына қоямыз ба деген де ой болды. Бірақ қажетті құрал-жабдықтардың 80 пайызы Алматы қаласынан табылды. Сондықтан Алматы облысы, Түрген ауылындағы өзім басқарып отырған «Минаж» ШҚ аумағына орналастыруды жөн көрдік. Бұл жақтың ауасы да, экологиясы да таза болғандықтан, еш қиындық тумады. Мемлекеттен бөлінген гранттың көлемі 3 миллион болса, жобаның жалпы құны 4,5 миллионды құрады. Оған қажетті құрал-жабдықтар, тасымалдау және жұмысшылардың еңбекақысы да кіреді. Біз барынша қолдау көрсеттік. Әрине, теория бөлек, тәжірибе басқа. Осы ретте өзіміздің өмірлік тәжірибемізбен де бөлістік, – дейді М.Мұхамеджан.
Қазіргі таңда қазақ ғылымының көкжиегін кеңейту үшін қолдау қажет. Ал ғылымға қаржы құятын қалталы азаматтар сирек кездеседі. Бұл мәселе Қанатты да көптен бері толғандырып жүр екен.
– Мен өз жобамды өз елімде жүзеге асырғым келеді. Егер оған демеуші тапсам, біз жасыл энергияны дамытып, толық энергия алып жатқан тұңғыш мемлекет болар едік. Франциядан шақырту түскен кезде бармаған себебім де сол. Жоба туралы алғаш рет 9-сынып оқып жүргенде ойыма келді. Біріншіден, мен еліміздегі электр қуаты тапшылығы мәселесін шешуге үлесімді қосқым келеді. Себебі бізде, әсіресе оңтүстік өңірлерде электр энергиясы тапшы. Мысалы, тек бір жыл ішінде еліміздің солтүстігінде – 8, оңтүстігінде 12 пайызға электр энергиясын тұтыну мөлшері артқан. Бұл мәселені шешу үшін көмір, газды пайдаланып, атом электр станциясын салу ұсынылуда. Бірақ халқымыздың біраз бөлігі оған қарсы, ал көмір экологияға зиян. Ол көмірқышқыл газын бөледі әрі сарқылатын ресурс. Біз жасыл энергияға, дәлірек айтсақ, күннен электр энергиясын алуға өз деңгейінде мән бермейміз, оны жай қосымша энергия көзі деп қана санаймыз. Егер жасыл энергияға мемлекет тарапынан шындап қолдау көрсетілсе, зор табыстарға жетер едік. Екінші жобаны қолға алғалы көп бола қойған жоқ. Бірақ менің қазіргі таңдағы басты мақсатым, тіпті арманым десе де болады, қалқымалы күн панельдерімді қолданысқа ендіру үшін инвестор табу. Жобам жүзеге асса, одан әрі әлемді таңдандыратын туындыларды жасауға күш саламын. Оның біразы қазір ойда пісіп-жетілуде, – дейді жоба авторы.
Автор аталған жобаны жүзеге асыру үшін әуелі күн электр станцияларының кемшіліктерін зерттеген. Ол үшін арнайы Жуалыға «Бурное Солар» күн электр станциялары орналасқан жерге барып, тәжірибелер жүргізді. Сондағы «Теріс-Ашыбұлақ» су қоймасына өзінің қалқымалы күн панельдерін орналастырыпты. Оның сөзінше, қалқымалы күн панельдерінің артықшылықтары аз емес. Атап айтсақ, құрылғыны орнату үшін арнайы жер дайындаудың қажеті жоқ. Оның орнын кез келген уақытта ауыстыра беруге болады. Панель су қоймаларын эвтрофикациядан, яғни буланудан, балдырлардың өсіп кетуінен сақтайды. Ал, ең негізгісі, көп энергия өндіреді. Өнертапқыш бұл жобасын түрлі халықаралық зияткерлік жарыстарда, ғылыми байқауларда қорғап жүр. Нәтижесі өте жақсы. Мәселен, бүкіл Азия елі қатысатын «Ingenious project-2022» халықаралық ғылыми жобалар байқауында І орын, Францияның Париж қаласында өткен «The Big Progress» халықаралық байқауында І орынды иеленген. Ал француздар жас таланттың талабын көріп, өз елдеріне шақырту да жіберіпті.
– Жуалы ауданында «Бурное Солар-1», «Бурное Солар-2» деп аталатын күн панельдері өте көп, шамамен 300-400 мыңдай. Оларды бүгінде ешкім тазаламайды. Көлемі өте үлкен болғандықтан, әзірге оны тазалауға мүмкіндік те жоқ. Ал оларға күтім жасалмаса, шаңның әсерінен күн сәулесін өндіру ықтималдылығы төмендейді. Осы мәселені шешу үшін жобама қосымша автономды тазалағыш құрал жасадым. Ол автоматты түрде таңғы 7-де және түскі 14:00-де панельге су сеуіп салқындатып, шаңын сүртіп отырады. Бұл энергия өнімділігін 25-30 пайызға дейін сақтауға жол ашады. Сондай-ақ оның қасына ақылды күн трекерін де орнаттым. Ол күніне 2-3 рет қана қосылып, өзіне ыңғайлы, күн сәулесі түскен жаққа қарай бағыт алып отырады. Бұл да электр өнімділігін 50 пайызға дейін арттырады. Осылайша қазіргі қолданыстағы күн электр станциясы 60 мың үйді электр энергиясымен қамтамасыз етсе, менің панелім 120 мың үйге электр қуатын бере алады. Жуалыдағы күн панелінің біреуін орнатуға шамамен 121 мың теңге қажет болса, менің қалқымалы күн панеліме 250 мың теңгедей қаражат керек. Егер жоба жүзеге асса, небәрі екі жылда өз шығынын өтеп, инвесторға табыс әкеле бастайды. Мұның барлығы жобамда толығымен есептелген, – деген маман өзінің өзге де жобалары туралы кеңінен әңгімеледі.
– Менің басқа көптеген жобам бар. Оның бірі – жасанды интеллект арқылы қоқысты сұрыптау және басқару. Бұл 5 бөлімшеден тұрады. Егер сіз қоқыстың бірнеше түрін тастасаңыз, камера соны сұрыптайды. Тағы бір жобам – мүгедектерге арналған протез. Ол ауызға орнатылып, тіл арқылы басқарылады. Соның арқасында ерекше жан телефонды, теледидарды, мүгедектер арбасын қолдана алады, – дейді Қанат Тәжіхан.
Біз де өз кезегімізде жас та болса, бас болып, маңызды жобаларды қолға алып жатқан Қанаттың қанаты талмай, талабы тек өрге жүзуіне тілекшіміз.

Жұмаш ЖОЛБОЛДЫ