Импортозамещающее модульное оборудование для сверхкритической экстракции с ИИ-управлением

Суть проекта — создание российского модульного оборудования для сверхкритической CO₂-экстракции с интеллектуальной системой каскадного разделения, обеспечивающей извлечение из одного сырья четырёх целевых фракций (эфирные масла → липиды → пигменты → алкалоиды) в едином технологическом цикле без остановки процесса.

Технологическая основа базируется на научных принципах регулирования плотности SC-CO₂ через изменение давления и температуры, а также на запатентованных решениях команды (патенты 2007 г. на экстракторы и узлы высокого давления). Инновационным ядром системы является нейросетевая модель кинетики экстракции (LSTM + MPC-регулятор), работающая в реальном времени на базе отечественного или дружественного GPU-модуля и адаптирующая параметры каскада под вариативность сырья (влажность, фракционный состав, партия).

Модульная архитектура включает 4 унифицированных скид-блока (компрессия CO₂, экстрактор, каскадный сепаратор, AI-контроллер), что обеспечивает:

• масштабируемость производительности от 5 до 50 кг сырья/цикл;
• упрощённую логистику и пуско-наладку;
• быструю перенастройку под задачи пищевой, фармацевтической и косметической отраслей.

Целевой результат — доведение технологии с УГТ 3 до УГТ 6 (2027–2031 гг.) и вывод на рынок оборудования, на 40–60% более доступного по сравнению с импортными аналогами (Separex, Thar Process, Natex), при снижении энергопотребления на 25–30% и селективности разделения ≥90%.

Практическая реализация обеспечивается консорциумом МГТУ (научная база, AI-алгоритмы, кадры) — ООО «ЭдиАйт» (производство, коммерциализация) — ООО «СПИРТЗАВОД "МАЙКОПСКИЙ"» (пилотная площадка, сырьё, валидация). Проект соответствует стратегическим приоритетам РФ: нацпроектам «Биоэкономика», «Продовольственная безопасность», направлениям НТР (превентивная медицина, персонализированное питание, доверенное ПО) и критическим технологиям в области биотехнологий и искусственного интеллекта.

Ожидаемые эффекты: импортозамещение критически важного оборудования, формирование центра компетенций МГТУ в области биотехнологий и AI, создание 30+ рабочих мест в регионе, устойчивый денежный поток от коммерциализации интеллектуальной собственности и выпуск до 20 установок/год к 2031 году с потенциальной выручкой ~300 млн ₽/год.

Описание проблемной ситуации

Российская пищевая, фармацевтическая и косметическая промышленность критически зависят от импортного оборудования для сверхкритической CO2-экстракции (Separex, Thar Process, Natex), занимающего ~85% рынка РФ. Санкционные ограничения 2022–2026 гг. заблокировали поставки новых установок, запасных частей и сервисное обслуживание, создав угрозу остановки производств натуральных экстрактов, эфирных масел и БАД.

Ключевые технологические проблемы существующих решений:

• низкая селективность извлечения целевых компонентов (70–80%);
• высокое энергопотребление из-за отсутствия рекуперации тепла и давления;
• консервативная система управления без адаптивного ИИ, не учитывающая вариативность сырья;
• стоимость импортных установок €200–800 тыс. — неподъёмна для МСП.

Отечественные разработки ограничены единичными лабораторными образцами без модульной архитектуры, сертификации ТР ТС и интеллектуального управления. Это тормозит реализацию нацпроектов «Биоэкономика», «Продовольственная безопасность», стратегии НТР РФ в части персонализированного питания и превентивной медицины.

Требуется создание импортозамещающего модульного оборудования с интеллектуальной системой каскадного разделения на базе AI, обеспечивающего извлечение 4+ фракций (эфирные масла → липиды → пигменты → алкалоиды) в одном технологическом цикле с селективностью ≥90% и снижением энергопотребления на 25–30%, стоимостью на 40–60% ниже импортных аналогов.

Цель реализации идеи

Цель проекта — разработка и вывод на рынок отечественного модульного оборудования для сверхкритической CO2-экстракции с интеллектуальной системой каскадного разделения, обеспечивающего последовательное выделение из одного вида сырья четырёх целевых фракций различной полярности (эфирные масла → липиды → пигменты → алкалоиды) в едином технологическом цикле без остановки процесса.

Проект направлен на достижение технологического суверенитета РФ в сегменте критически важного оборудования для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности через импортозамещение иностранных аналогов (Separex, Thar Process, Natex), занимающих ~85% рынка. Технологическая цель — доведение уровня готовности технологии с УГТ 3 до УГТ 6 в период 2027–2031 гг. путём создания лабораторного прототипа, его валидации на пилотных площадках, сертификации по ТР ТС и запуска серийного производства до 20 установок в год.

Научно-техническая новизна заключается в интеграции нейросетевой модели кинетики экстракции (LSTM + MPC-регулятор) с аппаратной платформой каскадного сепарирования.

Коммерческая цель — создание устойчивой бизнес-модели консорциума (МГТУ — ООО «ЭдиАйт» — ООО "СПИРТЗАВОД "МАЙКОПСКИЙ") с выходом на операционную окупаемость к 2029 году и потенциальной выручкой ~300 млн ₽/год к 2031 году.

Стратегическая цель — формирование центра компетенций МГТУ в области биотехнологий и AI, создание 30+ рабочих мест, развитие инфраструктуры университета и укрепление позиций вуза в национальных рейтингах.

Конкурентные преимущества

1. Уникальная технология каскадного разделения. Установка обеспечивает извлечение 4 целевых фракций (эфирные масла → липиды → пигменты → алкалоиды) в едином цикле без остановки процесса. Селективность ≥90% против 70–80% у аналогов.

2. Интеллектуальное AI-управление. Нейросетевая модель (LSTM + MPC-регулятор) адаптирует параметры процесса под вариативность сырья в реальном времени, обеспечивая стабильность выхода и снижение брака.

3. Энергоэффективность. Рекуперация тепла, давления и замкнутый контур CO₂ (потери <2%) снижают энергопотребление на 25–30% по сравнению с импортными аналогами.

4. Модульная архитектура. 4 унифицированных скид-блока обеспечивают масштабируемость (5–50 кг/цикл), быструю перенастройку под пищевую, фармацевтическую и косметическую отрасли, упрощённую логистику.

5. Импортозамещение. Стоимость на 40–60% ниже зарубежных аналогов (Separex, Thar Process, Natex) при полной локализации сервиса и запчастей. Независимость от санкций.

6. Научно-технический задел. Проект базируется на 4 патентах РФ (экстракторы и узлы ВД) и компетенции команды МГТУ. Партнёрство с ООО «ЭдиАйт» и ООО «СПИРТЗАВОД "МАЙКОПСКИЙ"» гарантирует валидацию на реальных производственных площадках.

7. Стратегическое соответствие. Проект отвечает приоритетам НТР РФ, нацпроектам «Биоэкономика» и «Продовольственная безопасность», критическим и сквозным технологиям (AI, биотехнологии), открывая доступ к господдержке (ФСИ, ФРП).

Затраты и ресурсы

Финансовые затраты (2027–2031 гг.):

• НИОКР: ~48,5 млн ₽ (ФОТ команды – 22 млн, закупка оборудования – 15,3 млн, расходные материалы – 6,2 млн, сертификация ТР ТС – 2,5 млн, прочие расходы – 2,5 млн)
• Организация производства: ~35 млн ₽ (сборочная линия ООО «ЭдиАйт», оснастка, ПО, производственный персонал)
• Эксплуатационные расходы: ~4,2 млн ₽/год (сырьё для испытаний, газы ВД, фильтры, калибровочные стандарты)

Кадровые ресурсы:

• НИОКР (8 чел.): к.т.н. Чундышко В.Ю. (руководитель), 3 доцента кафедры ИБ и ПИ МГТУ (AI-алгоритмы, киберфизические системы), аспиранты ЮФУ
• Производство (5 чел.): сборка, контроль качества, пуско-наладка (ООО «ЭдиАйт»)
• Сервис и поддержка (3 чел.): обучение операторов, техобслуживание (к 2031 г.)
• Трудозатраты: НИОКР – ~12 000 чел/час, инженерные работы – ~8 500 чел/час, внедрение – ~6 000 чел/час

Материально-техническая база:

• Создание лаборатории высокого давления МГТУ (экстракторы до 40 МПа)
• Аналитическое оборудование: ВЭЖХ, ГХ-МС, спектрофотометры
• Вычислительный кластер для обучения нейросетей (4×GPU)
• Пилотная линия ООО «ЭдиАйт» для отработки узлов
• Площадка ООО «СПИРТЗАВОД "МАЙКОПСКИЙ"» для валидации на реальном сырь

Прогнозируемые социально-экономические эффекты

Экономические эффекты:

• Импортозамещение: Замещение ~25% рынка зарубежного оборудования (Separex, Natex), обеспечение технологического суверенитета РФ в критически важных отраслях.
• Рост доходов: Выход проекта на выручку ~300 млн ₽/год к 2031 г. Формирование самофинансируемой модели науки МГТУ за счёт коммерциализации ИС и роялти.
• Эффект для смежных отраслей: Снижение себестоимости натуральных экстрактов на 30–40% и энергозатрат на 25–30% у предприятий пищепрома, косметики и фармацевтики.
• Экспортный потенциал: Выход на рынки ЕАЭС и Азии после прохождения международной сертификации.

Социальные эффекты:

• Здравоохранение: Обеспечение производителей БАД и фармпрепаратов доступным высококачественным сырьём, прямой вклад в нацпроекты по сохранению здоровья населения и превентивной медицине.
• Кадры и образование: Практико-ориентированная подготовка студентов МГТУ на базе современной инфраструктуры, гарантированное трудоустройство выпускников.
• Развитие региона: Создание 30+ высокотехнологичных рабочих мест в Республике Адыгея, рост налоговой базы и инженерной инфраструктуры Юга России.
• Статус вуза: Трансформация МГТУ в региональный центр компетенций на стыке AI и биотехнологий, укрепление позиций в национальных рейтингах (RAEX, «Три миссии университета»).

Описание целевой аудитории

Первичный сегмент (РФ, ЕАЭС) — 80% спроса:

• Производители БАД и фитопрепаратов (МСП и средние предприятия) — нуждаются в селективном извлечении алкалоидов, биоактивных соединений для создания продуктов персонализированного и лечебного питания.
• Пищевые комбинаты — производство натуральных ароматизаторов, олеорезинов, специй, экстрактов из ягод, семян, пряно-ароматического сырья.
• Косметические компании — изготовление натуральных активов (эфирные масла, липиды, пигменты) для премиальной косметики с «чистым» составом.
• Фармацевтические заводы — получение высокоочищенных субстанций для лекарственных препаратов нового поколения.

Вторичный сегмент (15% спроса):

• Научно-исследовательские институты (РАН, отраслевые НИИ, университетские лаборатории) — лабораторные и пилотные модули (5–15 кг/цикл) для фундаментальных исследований и разработок новых рецептур.
• Кластеры и технопарки (ЮгФарм, биофарм-кластеры) — коллективное пользование оборудованием резидентами.

Экспортный сегмент (5% → 20% к 2031 г.):

• Страны ЕАЭС (Казахстан, Беларусь, Армения), Ближний Восток, Юго-Восточная Азия — рынки с растущим спросом на «зелёные» технологии экстракции.

Профиль типичного заказчика: среднее предприятие с выручкой 200–800 млн ₽/год, выпускающее 5–20 наименований экстрактов, испытывающее дефицит импортного оборудования и комплектующих после 2022 г., стремящееся к цифровой трансформации производства.

Возраст целевой аудитории

14 – 35, 35 – 60, 60+

Какая поддержка нужна Нашей идее?

Финансовая поддержка:

• Гранты Фонда содействия инновациям («Старт» – 2027 г., «Развитие» – 2028 г.) для финансирования НИОКР на этапах УГТ 3→5 (~20 млн ₽).
• Льготный заём ФРП (до 100 млн ₽ под 1–5% годовых) для масштабирования производства в 2029–2030 гг.
• Pre-Seed инвестиции от бизнес-ангелов и венчурных фондов (~15 млн ₽) для маркетинга и выхода на рынок.
• Региональные субсидии Республики Адыгея на создание рабочих мест и закупку оборудования.

Инфраструктурная поддержка:

• Предоставление МГТУ современных лабораторных площадей (100–150 м²) с инженерными системами (вентиляция, электроснабжение ВД, заземление).
• Содействие в создании Центра коллективного пользования (ЦКП) на базе МГТУ для совместного использования оборудования резидентами.
• Льготная аренда производственных помещений для ООО «ЭдиАйт» (сборочная линия до 20 установок/год).

Институциональная поддержка:

• Включение проекта в реестр Минпромторга РФ как приоритетного импортозамещающего решения (ПП РФ №719).
• Содействие в прохождении сертификации ТР ТС 010/2011 и 020/2011 через аккредитованные органы Росаккредитации.
• Менторская поддержка институтов развития (Сколково, ВЭБ.РФ, АСИ) в части бизнес-модели и правовой защиты ИС.

Совокупный объём требуемой поддержки: ~150–180 млн ₽ на период 2027–2031 гг., из которых ~60% – безвозвратные гранты и субсидии, ~40% – возвратное финансирование под льготный процент.

Файлы (материалы идеи)

EcoExtract AI — Автономное оборудование сверхкритической экстракции с каскадной селективностью.pptxОценка потенциала коммерциализации научного проекта.docxПроект в стратегию Разработка модульного оборудования для сверхкритической экстракции с интеллектуальной системой каскадного разделения.docxМодульная установка SC-CO₂ экстракции с AI-каскадом.html

Информация о лидере

Руководитель: Чундышко В. Ю. - заведующий кафедрой информационной безопасности и прикладной информатики руководитель Научно-образовательного центра «Промышленной робототехники и технологий искусственного интеллекта», Руководитель НТИ АЭРОНЕТ, Лектор Российского общества «Знание», кандидат технических наук

Команда:

• Довгаль В.А. - доцент кафедры информационной безопасности и прикладной информатики
• Сапиев А.З. - доцент кафедры информационной безопасности и прикладной информатики

Индустриальный партнер:

Немыкин В.О. – директор ООО «ЭдиАйт», преподаватель кафедры информационной безопасности и прикладной информатики, аспирант ЮФУ

Опыт реализации социально значимой идеи / проекта и эффекты, пользу от её реализации

Технологическая основа проекта:

Конструкция экстракторов и узлов высокого давления базируется на патентных решениях В.Ю. Чундышко:

• СПОСОБ ОТЖИМА МАСЛА ИЗ МАСЛИЧНОГО МАТЕРИАЛА Кошевой Е.П., Калиниченко С.С., Латин Н.Н., Чундышко В.Ю. Патент на изобретение RU 2292384 C1, 27.01.2007. Заявка № 2005121348/13 от 07.07.2005.
• ЭКСТРАКТОР Кошевой Е.П., Латин Н.Н., Рудич Е.М., Чундышко В.Ю., Косачев В.С. Патент на полезную модель RU 60873 U1, 10.02.2007. Заявка № 2006136703/22 от 16.10.2006.
• ЭКСТРАКЦИОННАЯ УСТАНОВКА Кошевой Е.П., Михневич А.Н., Латин Н.Н., Чундышко В.Ю. Патент на полезную модель RU 62538 U1, 27.04.2007. Заявка № 2007101604/22 от 16.01.2007.
• ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Кошевой Е.П., Гукасян А.В., Следь Н.И., Чундышко В.Ю., Косачев А.В. Патент на полезную модель RU 68850 U1, 10.12.2007. Заявка № 2007130842/22 от 13.08.2007.

На страницу проекта