Rīgas Tehniskajā universitātē dibinātā uzņēmuma "Waterson Technologies" zinātnieku komanda ir izstrādājusi tehnoloģiju, kas apstrādā ūdensapgādes sistēmu sensoru datus ar mašīnmācīšanās algoritmiem un aprēķina bioloģiskā piesārņojuma varbūtību. Tas varētu būt labs risinājums nākotnes viedpilsētai, jo šī tehnoloģija darbojas kā agrīnās brīdināšanas sistēma, kas ziņo par ūdens piesārņojuma riskiem.

Ūdens tehnoloģiju jaunuzņēmums "Waterson Technologies" tika izveidots pērn, taču līdz šim pētniecībā ieguldīti vairāk nekā astoņi gadi. "Zinātnes rezultātu pārnese uz komercsektoru ir laikietilpīga, to var salīdzināt ar maratonu. Ir jāiziet cauri daudziem dažādiem posmiem, viens no tiem– sagatavošanās posms, kurā tika apkopotas teorētiskās zināšanas un izstrādāts prototips, bija ļoti garš," stāsta uzņēmuma "Waterson Technologies" līdzdibinātājs Dāvids Štēbelis. Šobrīd zinātnieki strādā pie tā, lai šo tehnoloģiju varētu ieviest tirgū un izmantot ūdensapgādes nozares uzņēmumi gan Latvijā, gan ārpus tās robežām. Tas tiek pārbaudīts gan reālos, gan simulētos (laboratorijas) apstākļos.

Ambicioza komanda

Uzņēmuma attīstība, kas balstīta akadēmisko zināšanu pārnesē, ir gana netipiska un reta. "Viss sākās ar Rīgas Tehniskās universitātes Ūdens pētniecības un vides biotehnoloģiju laboratorijas pētnieka Sanda Dejus akadēmisko pētījumu un doktora darbu. Uz tā bāzes tapa intelektuālais īpašums, kas tika izsolīts, un "Waterson Technologies" ieguva tā lietošanas tiesības. Lai risinājumu komercializētu, uzņēmums pieteicās Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras organizētajā tehnoloģiju pārneses programmā un izgatavoja pirmo prototipu. 

"Rezultāti bija pietiekami labi, lai mēs varētu novērtēt gan iespējas, gan potenciālos riskus. Tā kā tehnoloģija ir visnotaļ sarežģīta un kompleksa, tika izveidota drosmīga un ambicioza zinātnieku komanda, kas spētu to turpināt attīstīt," 

stāsta D. Štēbelis. Lai tas būtu iespējams, bez zināšanām bija nepieciešams arī finansējums. Tāpēc pagājušajā gadā uzņēmums atsaucās uzaicinājumam piedalīties Zviedrijas akseleratorā "Techstars". Kopā ar šī akseleratora un Eiropas Inovāciju un tehnoloģiju institūta zināšanu un inovāciju kopienas "EIT Digital" pirmssēklas investīciju uzņēmums pērn spēja piesaistīt 185 tūkstošus eiro. "Šī nav tikai tehnoloģijas komercializācija, šis ir piemērs universitātes "spinoff" izveidei (tāds uzņēmums, kas izmanto universitātes pētniecības rezultātus un kam ir juridiskas saistības ar to, šajā gadījumā – licences līgums, kā arī uzņēmuma darbībā ir iesaistīti universitātes pārstāvji). Domāju, ka Latvijā nav daudz piemēru, kad tehnoloģija ir attīstījusies tieši šādā secībā," teic D. Štēbelis. "Waterson Technologies" komandā strādā seši pētnieki no RTU – četri no Ūdens pētniecības un vides biotehnoloģiju laboratorijas, kā arī pa vienam informācijas tehnoloģiju un mākslīgā intelekta ekspertam. Uzņēmuma dibinātāju vidū ir arī RTU rektors Tālis Juhna.

Tūkstoš reižu ātrāk un lētāk

"Waterson Technologies" radītie mākslīgā intelekta algoritmi apstrādā ūdensapgādes uzņēmumu rīcībā esošos datus par dažādiem dzeramā ūdens parametriem un sniedz prognozi par iespējamu bioloģisko piesārņojumu. Reālā laika mērījumi notiek katru minūti pretēji manuālai paraugu ņemšanai un laboratoriskām analīzēm. "Šobrīd ūdens kvalitātes noteikšanai tiek izmantota paraugu ņemšana un laboratorijas izmeklējumi, kas aizņem vidēji 16 stundas un maksā aptuveni 15 eiro. Tas ir manuāls un ilgs process. Mēs cenšamies radīt alternatīvu, nodrošinot reālā laika prognozi digitāli ik pa minūtei. 

Mūsu gadījumā viena ūdens kvalitātes testa cena ir viens cents, nevis 15 eiro. Rezultāts ir vismaz 1000 reižu ātrāks un lētāks," 

saka D. Štēbelis, skaidrojot, ka "Waterson Technologies" tehnoloģija gan nespēj nodrošināt tādu detalizācijas pakāpi, kādu nodrošina laboratorijas analīze. "Tā nenosaka, ka konkrētajā brīdī ūdenī, piemēram, ir zarnu nūjiņa "Escherchia coli" (E. Coli), bet gan to, ka ūdens kvalitāte ir tāda, ka ir liela varbūtība, ka šī baktērija tur ir un jāveic papildu pārbaudes," teic uzņēmējs. Ir dažādas situācijas, kurās pilsētas ūdensapgādes sistēmās var nonākt nekvalitatīvs ūdens. Piemēram, pēc lielām lietusgāzēm bojātās ūdensapgādes caurulēs dzeramais ūdens var sajaukties ar gruntsūdeņiem vai vidē nonākušiem notekūdeņiem. Tāpat var būt gadījumi, kad piesārņojums rodas cauruļvadu bojājumu vai neprecīzi veiktu remontdarbu laikā, tajos nonākot vides piesārņojumam. Pastāv arī situācijas, kurās ilgstošs karstuma vilnis var sasildīt ne tikai gaisu, bet arī zemi un tajā esošos cauruļvadus un līdz ar to arī dzeramo ūdeni, veicinot mikroorganismu attīstību. Latvijā šādas situācijas varbūt sastopamas reti vai nekad, tomēr Eiropā un pasaulē tās rada pietiekami lielus riskus. Ūdensapgādes sistēmās jau šobrīd ir diezgan daudz dažādu sensoru, kas ievāc ūdens kvalitāti raksturojošus datus. "Waterson Technologies" tos apstrādā un aprēķina bioloģiskā piesārņojuma varbūtību. "Mūsu tehnoloģija strādā līdzīgi kā laikapstākļu prognoze – zinot, ka, piemēram, ir karsts, ļoti mitrs un vējains laiks, ir liela varbūtība, ka drīz būs pērkona negaiss. Mūsu sistēma darbojas pēc tiem pašiem principiem, tikai ūdenī," stāsta D. Štēbelis. "Waterson Technologies" izmanto sensoru datus par ūdens temperatūru, pH līmeni, elektrovadītspēju, duļķainību un redokspotenciālu (ūdens kvalitātes mērījums, kas raksturo tā dezinfekcijas līmeni). Balstoties uz šiem mērījumiem konkrētā vietā un laikā, tiek prognozēts ūdens bioloģiskais piesārņojums. Ir definēti robežrādījumi – ja iegūtie rezultāti ir ārpus tiem, tad sistēma signalizē par potenciālu piesārņojumu. Tas, kā ar šo informāciju tālāk rīkojas ūdensapgādes uzņēmums, ir atkarīgs no iekšējām procedūrām. 

"Mūsu uzdevums ir ziņot par piesārņojuma riskiem. Uzņēmumiem ir dažādas aktivitātes, ko veikt, lai šos riskus novērstu," 

saka D. Štēbelis. Viņš piebilst, ka ūdens ir viena no vissarežģītākajām vielām, tāpēc izskaitļot tā mainību ir liels izaicinājums. Uzņēmums ir sašaurinājis savu darbalauku līdz bioloģiskā piesārņojuma noteikšanai dzeramajā ūdenī. Taču eksperti ir teikuši "Waterson Technologies", ka šī tehnoloģija varētu būt izmantojama arī pārtikas ražošanā un zivsaimniecībā. Tāpat tai ir potenciāls metalurģijā, būvniecībā, būvmateriālu ražošanā un citās. "Pagājušajā gadā veicām priekšizpēti un secinājām, ka ūdens kvalitāte ļoti ietekmē zivsaimniecību. Nespējot noteikt ūdens kvalitāti, šī nozare pasaulē katru gadu cieš aptuveni sešus miljardus eiro lielus zaudējumus," teic D. Štēbelis.

Uzņēmums savu tehnoloģiju jau ir pārbaudījis vairākās Latvijas pilsētās. Tā kā "Waterson Technologies" eksporta mērķa tirgus ir Eiropa, šobrīd notiek sarunas par prototipa pārbaudi vairākos Lielbritānijas un Nīderlandes ūdensapgādes uzņēmumos, testējot to reālos apstākļos. Štēbelis prognozē, ka drīzumā uzņēmums nonāks pie komercializējamas tehnoloģijas. Paredzams, ka viena licence maksās 6000 eiro gadā. Pilsētā, kurā dzīvo aptuveni viens miljons iedzīvotāju, būtu vajadzīgas 20–25 šādas licences.

Labs risinājums viedpilsētām

Nākotnē arvien biežāk ūdens kvalitāte un mainība būs grūti prognozējama. Tam ir daudz iemeslu, piemēram, bojāta vai novecojusi infrastruktūra, kā arī klimata pārmaiņas. "Latvija ir priviliģētā stāvoklī, jo šeit teju ikvienā krānā dzeramais ūdens ir viens no kvalitatīvākajiem un drošākajiem pasaulē. Tas lielā mērā ir atkarīgs no klimata. Taču tiek uzskatīts, ka nākotnē trešdaļā Eiropas ūdens pieejamība būs apdraudēta, piemēram, lielā sausuma dēļ. 

Būs valstis, kurās pēc 10 gadiem labas kvalitātes dzeramais ūdens no krāna vairs nebūs pieejams, to pirms dzeršanas vajadzēs īpaši apstrādāt, izmantot ķimikālijas," 

secina D. Štēbelis. Viņš uzskata, ka "Waterson Technologies" izstrādātā tehnoloģija ir labs risinājums nākotnes viedpilsētai – tā strādā kā agrīnās brīdināšanas sistēma, kas ziņo par piesārņojuma riskiem. "Piemēram, Parīze, gatavojoties nākamā gada olimpiskajām spēlēm, pilnībā ir digitalizējusi savu ūdensapgādes tīklu, tādējādi spēj kontrolēt ūdens kvalitāti un novērst problēmas, pirms tās rodas," teic D. Štēbelis.

Izaugsmes hronoloģija

2015. RTU Ūdens pētniecības un vides biotehnoloģiju laboratorijas pētnieka Sanda Dejus akadēmiskais pētījums par ūdens kvalitātes monitoringu.

2022. Izveidojas "Waterson Technologies" komanda, uzņēmums iegūst tiesības uz S. Dejus pētījuma rezultātu izmantošanu.

2022. Pirmssēklas investīciju piesaiste no Zviedrijas akseleratora "Techstars" un Eiropas Inovāciju un tehnoloģiju institūta zināšanu un inovāciju kopienas "EIT Digital".

2023. Demonstrācijas iekārtu izgatavošana tehnoloģijas testēšanai uzņēmumos, testēšanas plāni Lielbritānijā un Nīderlandē.

Vērtējums: Lielisks zināšanu un tehnoloģiju pārneses piemērs

Aigars Lazdiņš.

RTU Zinātnes un inovāciju centra Sadarbības un tehnoloģiju pārneses nodaļas vadītājs Aigars Lazdiņš: ""Waterson Technologies" ir lielisks piemērs zināšanu un tehnoloģiju pārnesei no universitātes uz industriju, apliecinot universitāšu lomu augstas pievienotās vērtības un zinātņietilpīgas ekonomikas attīstībā. Latvijā vēl nevaram runāt par daudziem zinātņietilpīgiem uzņēmumiem, kuri radušies tepat, Latvijas pētniecības institūtu un universitāšu laboratorijās. Arī "Waterson Technologies" attīstības ceļš nav bijis viegls vai ātrs. Investējot zinātnē un pētniecībā, sakārtojot saistīto tiesisko regulējumu, mērķtiecīgi atbalstot jaunuzņēmumu attīstību, mēs nākotnē varam sagaidīt vairāk spēcīgu, zinātnē bāzētu, globāli konkurētspējīgu uzņēmumu, kas mainīs mūsu ekonomikas attīstības virzienu."

Izvēlies savu soctīklu platformu, lai sekotu LASI.LV: Facebook, Twitter, Draugiem vai arī Instagram. Pievienojies mūsu lasītāju pulkam, lai saņemtu īpaši tev atlasītu noderīgu, praktisku un aktuālu saturu.