Лесные пожары можно обнаружить до того, как они распространится или даже до того, как они начнутся, с помощью новой спутниковой сенсорной системы, созданной группой недавних турецких выпускников-дизайнеров и освещенной Dezeen в рамках нашей серии «Проектирование для стихийных бедствий».
Подобно Интернету вещей для лесов, ForestGuard представляет собой систему датчиков, прикрепленную к деревьям для обнаружения изменений в воздухе и оповещения местных властей в случае пожара.
На каждые 16 гектаров леса (или около 16 000 деревьев) требуется только один датчик, и система может различать различные типы выбросов, например, выбросы от лесного пожара и выхлопных газов сигарет или автомобилей, чтобы избежать ложных срабатываний.
Суат Батухан Эсиргер вместе с сокурсниками стал соучредителем ForestGuard.
Технический директор ForestGuard Суат Батухан Эсиргер рассказал Dezeen, что этот продукт сокращает время, необходимое пожарным на уведомление о пожаре, с 90 минут в среднем до 15.
В недавнем примере это позволило пожарным турецкого архипелага Принцевых островов потушить лесной пожар, который охватил лишь участок земли размером с обеденный стол.
«Это была середина ночи, никто не проходил мимо, никто не сообщил о пожаре, пока он не стал намного сильнее, чем когда мы его обнаружили», — сказал Эсиргер. «Для нас это была огромная победа, увидеть ее в действии».
Эсиргер и другие члены команды ForestGuard — Эджем Эртан, Онур Сертгил и Рана Имам Эсиргер, студенты Стамбульского университета Билги, — начали работу над изобретением после разрушительных лесных пожаров в Турции в 2021 году, для борьбы с которыми все они оказали волонтерскую помощь.
Эсиргер помогал в поисково-спасательных операциях в качестве пилота дрона, что, по его словам, позволило ему увидеть весь процесс от начала до конца и начать думать о том, что можно было бы сделать лучше.
Датчики ForestGuard привязаны к стволам деревьев.
Во всем мире обнаружение лесных пожаров в настоящее время осуществляется с помощью сочетания дронов, спутников и тепловизоров — все варианты имеют свои недостатки, главным образом то, что они ограничиваются наблюдением над верхушками деревьев.
«Мы сосредоточились на фразе: «Что, если деревья сами нас уведомят?», — сказал Эсиргер. «Мы подошли к этому как к умным часам: давайте будем следить за воздухом в лесу ниже линии деревьев. Чтобы, если произойдет что-то ненормальное, мы об этом узнаем».
Разработанная ими система измеряет и анализирует температуру, влажность, давление воздуха и уровни различных газов для выявления наличия пожара, а обученные алгоритмы машинного обучения позволяют различать дым от лесных пожаров и другие виды выбросов.
В их первоначальном проекте для подключения датчиков к Интернету использовалась маломощная наземная сеть под названием LoRa, но с тех пор они перешли на спутниковую связь, предоставляемую американской компанией EchoStar.
Это изменение делает систему «катастрофоустойчивой», утверждает Эсиргер, тогда как некоторые из старых устройств LoRa были отключены от сети, когда в Турции в 2023 году произошло землетрясение.
Устройства могут уведомить власти о пожаре гораздо быстрее, чем существующие системы.
Другие меры также повышают устойчивость датчиков ForestGuard. Их питание поступает от солнечной панели с долговечным суперконденсатором для хранения энергии, и они оснащены механизмами защиты от кражи.
Они также изготовлены из специального пластика, который выдерживает воздействие ультрафиолета, вмешательство животных и температуру до 1500°C, а это означает, что они выживут частично, но не полностью, во время лесного пожара.
«Мы сделали его максимально огнестойким, поэтому они будут продолжать отправлять данные до последнего вздоха», — сказал Эсиргер. «На основе этих данных мы можем предсказать направление распространения этого лесного пожара, чтобы мы могли передать эти данные властям, и они могли более эффективно тушить пожар».
Алгоритмы ForestGuard также позволяют сделать что-то, возможно, даже более полезное, чем более быстрое реагирование на стихийные бедствия: предотвращение.
Используя данные, собранные с помощью датчиков, ForestGuard может определить, когда условия таковы, что вероятен пожар, давая пожарным возможность принять такие меры, как очистка засохших веток или превентивное распыление воды.
По словам Эсиргера, после лесного пожара в августе пожарные на Принцевых островах следовали этим предупреждениям и больше не допустили никаких инцидентов.
По данным ForestGuard, система может защитить 500 деревьев за 1 доллар США в год при условии, что устройства будут использоваться в течение пяти лет.
ForestGuard выиграла турецкий отбор на премию Джеймса Дайсона 2023 года и теперь противостоит региональным победителям со всего мира в международном соревновании, победитель которого будет определен 15 ноября.
Этот продукт продвинулся дальше в своем развитии, чем большинство других участников конкурса: устройства уже поступили в продажу в Турции, а ForestGuard планирует в ближайшие месяцы выйти на рынки, включая Францию, Австралию и США.
Изобретение стало национальным лауреатом премии Джеймса Дайсона в Турции.
Эсиргер надеется, что изобретение будет рассматриваться не только как инструмент борьбы с пожарами на региональном уровне, но и как часть объединенной глобальной битвы за минимизацию последствий изменения климата. По его словам, здесь лесные пожары образуют «порочный круг», который часто недооценивают.
«Лесные пожары выделяют углекислый газ», — сказал Эсиргер. «Углекислый газ вызывает глобальное потепление. Глобальное потепление вызывает гораздо больше лесных пожаров. Поэтому он просто питает себя. Мы пытаемся свести к минимуму это увеличение».
Размышляя об усилении лесных пожаров из-за изменения климата в начале этого года, партнер архитектурной студии GGA+ Грег Кохановски сказал, что дизайнерские профессии не делают достаточно для решения проблемы лесных пожаров.
«Что необходимо, так это новая целостная, синтезированная дисциплина проектирования», объединяющая множество областей знаний, написал он.
Фотография предоставлена ForestGuard.
Иллюстрация Томаса Мэтьюза
Проектирование на случай катастрофы
Эта статья является частью серии Dezeen «Проектирование на случай стихийных бедствий», в которой исследуются способы, с помощью которых дизайн может помочь предотвратить, смягчить последствия стихийных бедствий и восстановиться после них, поскольку изменение климата делает экстремальные погодные явления все более распространенными.
