У 2024 році 10-класник Максим Тимошенко підрахував: щодня кав'ярні Чернігова продукують понад тонну кавової макухи. Перемішана з паперовими склянками, серветками, пластиковими кришками та трубочками ця маса їде на сміттєвий полігон. Усвідомлення масштабів кавових відходів спонукало учня замислитися над переробкою кавової макухи. Як експеримент, він виростив печериці та мікрозелень у ґрунті, навпіл перемішаному зі спитою кавою. Цей проєкт Максима у 2025 році посів третє місце на Всеукраїнському конкурсі Малої академії наук (МАН).
Про технологію, дітей-науковців, як навчальному закладу заохотити їх до експериментів та чи можуть проєкти учнів стати бізнесом, – далі у тексті.
Ідею порахувати відходи кав’ярень запропонувала викладачка
Зараз Максиму Тимошенку 17, цього року він закінчив Чернігівський обласний науковий ліцей. Це спеціалізований науковий заклад, де вчаться діти 10 і 11 класів. До того хлопець навчався в чернігівській школі №7.
Максим Тимошенко
У 10 класі, завдяки викладачці біології Світлані Кирієнко, він зацікавився питанням відходів кав'ярень, кількість яких у Чернігові постійно збільшується.
"Насправді, ідею порахувати, скільки чернігівці продукують відходів у кав'ярнях, запропонувала я. Ще до повномасштабної війни ми з однодумцями переймалися цим питанням. Тоді мій товариш встановив у під’їзді коробку для збору стаканчиків, кришок та соломинок. Сусіди наповнювали її. Він потім здав то все на переробку, а на виручені кошти придбав лампочки для загальних місць користування. Відзвітував. Це так надихнуло мешканців, що вони підтримали сортування. Але потім почалася війна: ініціатива завмерла, а товариш долучився до війська. Та в моїй голові ця ідея і проблема відходів кав’ярень жила. Я запропонувала Максиму підрахувати, скільки їх у Чернігові. Він погодився. А вже наступного року сам вирішив експериментувати з переробкою кавового жмиху", – пригадує наукова керівниця проєкту Світлана Кирієнко.
Максим Тимошенко під час збору інформації про відходи кав’ярень
Під час свого дослідження Максим Тимошенко з'ясував: щодня з кав’ярень Чернігова вивозять на смітник близько тонни кавової макухи, перемішаної з іншим сміттям. Авжеж, це приблизні дані. Аби порахувати, учень відвідав близько десятка закладів, записав дані. А потім масштабував їх на кількість кафе та ресторанів у місті.
Печериці, вирощені на субстраті з кавовою макухою
Тоді ж виростив печериці на субстраті для грибів, який змішав із кавовим жмихом. Гриби проросли швидше, були важчими і потребували менше поливу порівняно з контрольним зразком.
Кавова макуха розпушує ґрунт і затримує вологу
Наступного сезону Максим під науковим керівництвом Світлани Кирієнко виростив мікрозелень у ґрунті, перемішаному з кавовою макухою. Цей проєкт посів перші місця в області в конкурсах МАН та Genius, останній фінансується з США. На всеукраїнському рівні він став третім в обох конкурсах.
"Для МАН ми акцентували увагу на технології виробництва добрив із кавової макухи. А для Genius – наголошували на її екологічній переробці. Так впродовж свого навчання Максим підсвітив проблему харчових відходів та показав спосіб їх переробки", – пояснює Світлана.
У ліцеївській лабораторії Максим Тимошенко вирощував мікрозелень: горох, капусту та грибну траву. Посіяв її в ґрунті зі спитою кавою та контрольний зразок – у чистому. На каві усі рослини мали краще розвинену кореневу систему: корінці були довшими на кілька сантиметрів.
Фото Максима Тимошенка
Деякі види показали кращий ріст надземної частини. Зокрема, різниця між розміром сіянців капусти в звичайному ґрунті та перемішаному з кавою, – 4 см. Це мікрозелень, тому такі показники є суттєвими.
Під час дослідження в шкільній лабораторії. Фото Максима Тимошенка
Світлана Кирієнко каже, що кавова макуха багата на азот, фосфор, калій. Її можна використовувати для підживлення збіднених ґрунтів. Вона підвищує пухкість ґрунту, забезпечує кращий доступ кисню до коренів, затримує ґрунтову вологу. Це економить воду для поливу і є практично значимим, з огляду на тривалі посушливі періоди літа.
“Ми не говоримо про те, що це супер-підживлювач, але ці відходи вже є, вони позитивно впливають на структуру ґрунту. То чому б їх не використовувати, а не залишати в перемішаному з пластиком вигляді. Є дані про негативний вплив кави на рівень кислотності ґрунту. Це потребує подальших досліджень. Але загалом ця кава вже спита і пройшла термічну обробку, тому вона не має надмірно знижувати pH. Переробкою макухи може займатися бізнес. З іншого боку, саме місто, комунальні служби можуть на виділеній території вносити відсортовану кавову макуху в ґрунт, де вона перегниватиме і потім цей субстрат можна використовувати для підживлення зелених зон у місті або продавати, як субстрат”, – каже Світлана Кирієнко.
Максим Тимошенко та Світлана Кирієнко розповіли, що спочатку потрібно зібрати кавову макуху окремо від іншого сміття. Для цього в кав’ярнях бажано встановити окремі контейнери.
Максим Тимошенко та Світлана Кирієнко
Якщо жмих треба зберігати якийсь час, то його треба висушити, аби не було плісняви. Це може бути взимку чи в інших випадках, коли немає можливості внести каву в ґрунт одразу.
“Наш експеримент проходив взимку, тому ми сушили кавову макуху під батареєю. Це зайняло пару днів”, – пригадує Максим.
Наукова керівниця додає, що в промислових масштабах для цього можна використати сушильні печі, де процес триватиме пару годин.
Далі макуху треба внести в ґрунт для подальшого перегнивання.
“Ми були обмежені у часі при закладанні досліду, тому аби пришвидшити процес, додали гранули гриба триходерми. Воно перегнивало два-три тижні. Після цього посіяли насіння. У відкритому ґрунті процес перегнивання жмиху займе місяць-півтора", – розказує Максим.
Коли кава перегниває, ґрунт стає помітно пухкішим та м'якшим. Тоді й можна висаджувати рослини.
"На Поліссі ми подекуди маємо проблему виснаження землі. Крім того, клімат змінюється, частішими стають повітряні та грунтові посухи.. Кава ж допомагає зберегти вологу. Звісно, це шкільний експеримент, лабораторні умови. Якби ми мали ще рік навчання, то дослідили б, як реагують рослини на таке підживлення в природних умовах. Можливо, за це візьметься хтось із наступних учнів. Ми точно можемо констатувати: кава розпушує ґрунт і зберігає вологу", – говорить наукова керівниця.
Не в кожній школі є умови для експериментів та наукових досліджень
Окрім викладання в ліцеї, Світлана Кирієнко працює на кафедрі екології, географії та природокористування в НУ “Чернігівський колегіум” імені Т.Г. Шевченка. Вона каже, що в науковому ліцеї заохочують дітей проводити різні дослідження, виконувати наукові проєкти, організовують еко-школи на канікулах.
Світлана Кирієнко
"Діти подають багато проєктів. На обласний етап МАН у 11 класі по природничій галузі цього року пройшли чотири: у Максима про каву, однокласниця писала про стоматологічні захворювання дітей, ще одна досліджувала сорти салату в умовах Полісся, а четверта – як озеленення міста впливає на мікроклімат урбосередовища. Два з них потрапили на Всеукраїнський етап МАН. Тобто, спрямування і захоплення в дітей зовсім різні, але всі вони цікаві і потрібні", – зауважує викладачка.
В ліцеї переможці всеукраїнських конкурсів отримують підвищену стипендію, її сплачують за рахунок фонду, який поповнюють успішні випускники. Також є символічні подарунки, як от канцелярія чи футболки. Деякі університети дають бонуси переможцям при вступі.
"В інших школах діти іноді й не знають про МАН. Мої колишні однокласники зі школи не знають, наприклад. А тут, у ліцеї, є внутрішня школа науковця ЛАН (ліцеївська академія наук. – Авт), тож кожен може спробувати свої сили, щось дослідити. Викладачі це підтримують", – каже Максим.
Заступниця директора ліцею з наукової роботи Галина Грищенко ділиться, що цього року на всеукраїнські олімпіади та конкурси поїхало 11 учнів з наукового ліцею. П'ятеро із них отримали нагороди: двоє зайняли другі місця і троє треті.
Галина Грищенко
"Ми заохочуємо учнів брати участь в подібних заходах. Це системна робота. Коли учень занурюється в певну тематику зі своїм науковим керівником, то авжеж це потребує часу, енергії, сил. Тому ми працюємо з усім колективом: для учня формується індивідуальний план завдань, аби він і проєктом займався, і мав гарні результати з інших предметів", – пояснює Галина Грищенко.
Також вона наголошує на важливій роботі психологічної служби навчального закладу, адже дітям треба презентувати себе, проєкт, бути впевненими. Учням надають індивідуальні консультації, проводять групові тренінги. Дуже важлива підтримка батьків в цьому процесі. І авжеж, – методистів, які допомагають оформити роботи належним чином.
"Коли дитина приходить зі своїми інтересами, запитами, ми знаходимо відповідного наукового керівника. Частина досліджень проходить на базі ліцею. Але за потреби ми користуємося хімічною лабораторією в НУ “Чернігівський колегіум”. Якщо це дослідження з фізики, інформаційних технологій, – маємо доступ до бази “Чернігівської політехніки”. Так створюємо максимально комфортні умови для учнів, які бажають провести дослідження", – пояснює Галина Грищенко.
Авжеж, наукова робота зі школярами – це додаткове навантаження для вчителів. Загалом, у школах за неї не доплачують. І цим можна пояснити низьку зацікавленість педагогів у такій діяльності. Та з іншого боку, вважає Галина Грищенко, фінанси тут не грають вирішальної ролі.
“Аби запровадити таку роботу в закладі, спершу має бути зацікавленість самих педагогів. Якщо вона буде, то і учні знайдуться. І вже потім це може призвести і до фінансових результатів”, – каже пані Грищенко.
Де перетинаються наукові дослідження та бізнес
Влітку цього року Максим Тимошенко випустився з Чернігівського наукового ліцею. Він планує вчитися на юриста. Каже, експерименти з біології – це про хобі, а не професію. Поки що він не збирається створювати бізнес зі своєї ідеї. Каже, хотів просто акцентувати увагу на проблемі та дати ідею для фермерів чи інших підприємців, які могли б переробляти кавові відходи.
На наукових конкурсах МАН немає підприємців, інвесторів. Проте старшокласники, за бажання, можуть скористатися бізнес-інкубаційними та бізнес-акселераційними програмами. У Чернігові їх організовує Агенція регіонального розвитку Чернігівської області у партнерстві із своїми засновниками – Чернігівською регіональною торгово-промисловою палатою (ЧРТПП), обласною військовою адміністрацією та НУ “Чернігівська політехніка”.
Фото з фейсбуку Костянтина Іванова
"Бізнес-інкубатор підходить тим, хто має ідею, прототип, концепт. А акселератор – це захід для діючих ФОПів чи стартапів. Обидві програми включають теоретичну частину, під час якої викладачі повторюють з учасниками основні бізнес-дисципліни: бізнес-ідеї, планування, маркетинг, просування, реклама, кадровий менеджмент, фінанси тощо. ЧРТПП забезпечує учасникам менторську підтримку: це консультанти, які самі є підприємцями", – пояснює голова ЧРТПП Костянтин Іванов.
Він додає, що планує надавати менторські індивідуальні консультації старшокласникам, які мають ідеї в будь-якій галузі активної діяльності людини і хотіли б реалізувати їх у підприємницькому проєкті.
Тож потенційно, старшокласники можуть подаватися на ці програми. Крім того, при МАН є програма Бізнес-інкубатор “Ukrainian Future”. Це освітня програма з підтримкою та грантом 7000 € для соціальних, екологічних та інноваційних ідей. Взяти участь можуть діти з 14 років. Подати заявку можна до 26 червня 2025 року. Програму започаткував український Червоний Хрест у партнерстві з австрійським за підтримки фонду «Neighbour in Need” (Австрія).
P.S. Можливо, ця бізнес-ідея зацікавить когось із підприємців. Напишіть у редакцію, якщо потребуватимете консультацій науковців із цього питання.
