TransforNATIONКАЗАХСТАН
← библиотека кейсов

2024/Экология и ресурсыфиналист

Filterairn

Аппарат, который превращает CO₂ в камень

Арайлым и Елзада всю жизнь дышат алматинским смогом — и построили устройство, которое улавливает углекислый газ из воздуха и превращает его в твёрдый карбонат кальция. Почти месяц им пришлось обивать пороги заводов, прежде чем кто-то согласился пустить их на настоящую котельную.

Filterairn

Паспорт проекта

Направление
Экология · климат
Команда
Elym — Арайлым (идея, концепция, программирование, координация), Елзада (эксперименты, сбор и анализ данных, сборка и тестирование прототипа)
Место
Алматы, НИШ ХБН
Сезон
2024
Статус сейчас
Рабочий прототип, испытан на промышленном объекте с результатом ~90% очистки
ЦУР ООН
13 — борьба с изменением климата · 3 — здоровье и благополучие
Город
Алматы
Школа
НИШ ХБН г.Алматы
Класс
10
Размер команды
4
Результат
финалист (официальная страница конкурса)
Питч команды Filterairn▶
Питч команды

Filterairn · защита проекта перед жюри

YouTube ↗

Проблема

Для обеих участниц команды смог — фон всей жизни.

«Мы коренные жительницы Алматы и всю жизнь живём в городе, где загрязнение воздуха стало частью повседневной жизни… Со временем нам захотелось не просто говорить об этой проблеме, а попробовать найти решение своими силами».

Масштаб у этой проблемы глобальный: по оценке Всемирной организации здравоохранения, загрязнённый воздух — на улице и в помещениях — ежегодно приводит примерно к 6,7 млн преждевременных смертей.

Что придумали

Filterairn — устройство для улавливания CO₂ с последующим преобразованием в карбонат кальция. Воздух проходит через фильтрационную систему с гидроксидом кальция, который химически связывает CO₂; встроенные датчики непрерывно измеряют концентрацию газа и автоматически включают систему очистки при превышении заданного уровня. Часть питания — от солнечной панели, что снижает зависимость от электросети.

Ключевое отличие, которое подчёркивает команда: уловленный CO₂ никуда не выбрасывается — устройство превращает его в безопасный твёрдый продукт, который используется в промышленности.

Как это началось

По словам команды, всё началось с простого вопроса: почему в их городе такой грязный воздух и можно ли что-то с этим сделать. Готового решения не было, и поначалу задача казалась слишком сложной. Переломный момент наступил во время испытаний устройства на промышленном предприятии:

«Когда мы увидели выбросы своими глазами, масштаб проблемы стал для нас совершенно другим. А после того как устройство смогло снизить концентрацию CO2 примерно на 90%, мы поняли, что наши идеи могут иметь практическое применение».

Главный провал: месяц отказов

«Для участия в конкурсе требовалось подтвердить эффективность проекта не только лабораторными экспериментами, но и полевыми тестированиями. Почти месяц мы обращались на предприятия, отправляли письма, договаривались о встречах и пытались получить разрешение на проведение испытаний. Мы неоднократно получали отказы, и в какой-то момент нам стало казаться, что реализовать эту часть проекта не получится».

Команда не остановилась и в итоге провела тестирование на промышленном объекте.

«Этот опыт научил нас, что настойчивость иногда оказывается не менее важной, чем сама идея проекта».

Была у этой истории и техническая сторона. Во время испытаний перегревались провода, корпус не выдерживал температуры, устройство было неудобно обслуживать, а кабели оставались без защиты. Команда собрала провода в одну коробку и добавила кнопку включения и выключения.

Разбор изобретателя

Метод-этап Полевая валидация вместо лабораторной демонстрации
Что сработало Не останавливаться после отказов — почти месяц обращений к предприятиям в итоге дал реальный полевой тест с измеримым результатом (~90% очистки)
Что не сработало Первая сборка не была готова к заводским условиям: перегрев проводов, корпус, не выдерживавший температуры, неудобное обслуживание — всё это пришлось дорабатывать по ходу испытаний
→ Инструмент Части 2 Как искать первого пилотного партнёра: письмо + личная встреча + готовность к сериям отказов до первого «да»

Где проект сейчас

По словам команды, после конкурса испытания продолжились за пределами одного объекта: фильтр проверяли на действующих заводах в Алматы и за его пределами. Команда рассказывает, что получила финансовую поддержку на создание прототипа, консультировалась с экологами, инженерами и промышленными предприятиями, нашла партнёров и представила проект потенциальным инвесторам.

Для проекта про промышленные выбросы это важно: у каждого объекта свой состав газов и своя температура, и результат одной котельной ещё не говорит о другой.

Сами авторы тем временем окончили школу и поступили в университеты, продолжая заниматься научной и проектной работой. По их словам, проект был представлен на международной конференции в Китае, где команда обменялась опытом с участниками из разных стран.

«Сейчас мы совершенствуем проект, ищем партнёров и финансирование для дальнейших исследований, испытаний и масштабирования технологии».

После конкурса: есть следы предпринимательской траектории (стартап-роли в публичных профилях); участники заметны в конкурсах и олимпиадах после сезона.

Потенциал развития

Взгляд со стороны: чем этот проект может стать, если довести его до продукта. Это аналитическая гипотеза редакции, а не заявление команды.

Корпус с вентиляторами повторит любая мастерская. Ценность Filterairn — в связке «химическая реакция, превращающая CO₂ в твёрдый продукт, плюс данные о её эффективности в реальных промышленных условиях». Эффективность, измеренная на настоящей котельной (~90%), отличает проект от лабораторной демонстрации.

Модель дохода логично строить в два слоя: плата предприятий за установку и обслуживание оборудования (B2B) плюс продажа побочного продукта — карбоната кальция. На то, что он нужен промышленности, указывает и сама команда.

Направления, куда это масштабируется

Направление Что переиспользуется Пример применения
Точечный улов CO₂ на промышленных объектах Та же реакция гидроксид → карбонат кальция в промышленном масштабе Ретрофит-модуль для котельных и ТЭЦ — прямое расширение уже проведённого пилота
Компактные системы для помещений Уменьшенная версия той же химии Школы, офисы, закрытые помещения с плохой вентиляцией и накоплением CO₂
Побочный продукт как товар Карбонат кальция как сырьё Продажа строительной, бумажной или пластмассовой промышленности — реальный источник дохода помимо самого устройства
Верификация выбросов Методология измерения CO₂ до/после на реальном объекте Основа для MRV-протокола (измерение-отчётность-верификация) при выпуске углеродных единиц

Что нужно доказать. Первое — воспроизводимость результата ~90% на других объектах и в течение длительного времени, а не в одном тесте. Второе — экономику побочного продукта: есть ли реальный покупатель на объём карбоната кальция, который образуется при масштабировании. Третье — юнит-экономику в серии: во что предприятию обходятся устройство, реагент и обслуживание и окупаются ли они.

Что советуют тем, кто начинает

«Начинайте с себя, с того, чего вам действительно хочется и какую проблему вы хотите решить. Вы должны гореть своим проектом и своей идеей… Никогда ничего не бойтесь, идите до конца и не позволяйте никому заставить вас сомневаться в своих силах. Лимитов нет, всё возможно».

«Изобретать — это…»

«Изобретать — это познавать свои возможности вместе с возможностями своей сферы, пробовать новое и постоянно бросать вызов себе и своему творчеству».

Взгляд эксперта

Аналитическая врезка редакции: оценка проекта и принципа, который он демонстрирует, — не команды.

Что здесь инженерно сильно. Фильтр проверен на действующем промышленном объекте, и результат измерен: около 90% очистки. Поставить фильтр на трубу и измерить результат — это шаг от демонстрации к инженерии.

Какой принцип это демонстрирует. Месяц отказов перед первым «да» от предприятия — задокументированная настойчивость. Первый пилотный партнёр добывается перебором, и команда прошла этот перебор до конца.

Куда это масштабируется. Малые котельные и производства, которым не по карману промышленные системы газоочистки, — сегмент, где компактное и недорогое решение нужнее всего, в том числе в казахстанских моногородах.

Официальное описание

Формулировка организатора с сайта конкурса solvefortomorrow.kz — приводится как есть, это не текст редакции.

Ещё на одну актуальную проблему обратили внимание участницы команды Elym. Школьницы из Алматы разработали компактный аппарат, очищающий воздух. Принцип его действия следующий: при помощи датчиков определяется наличие углекислого газа, далее устройство включает в дело гидроксид кальция, который вступает в реакцию. На выходе образуется осадок в виде карбоната кальция, а интегрированный вентилятор выпускает чистый воздух. Тестирование проводили в котельной. В пилотном режиме удалось добиться показателя в 90% очистки от CO2.

Место: финалист

Материалы команды

Прототип1

Filterairn — прототип

Команда2

Filterairn — команда
Filterairn — команда

Знак проекта1

Filterairn — знак проекта