Ivánka Laura: „A tartósság, a környezeti biztonság és a költséghatékonyság egyaránt fontos szempont volt”

Nemzetközi versenyt nyert kari kutatónk, Josh Davidson adjunktus közreműködésével a tizenöt évesen tenger alatti hulladékgyűjtőt tervező Ivánka Laura, aki ezen kívül sem unatkozik: középiskolásként robotikaversenyt is nyert, és a magyar junior síválogatott tagja is.

Hogyan találtál rá az ötletre, hogy tenger alatti szemét gyűjtésére szolgáló tartályokat tervezz?

Ivánka Laura: Nyolcéves korom óta rendszeresen búvárkodom Máltán, évről évre ugyanazon a helyen. Ez idő alatt egyre több műanyaghulladékot figyeltem meg a tengerfenéken.

Egy alkalommal, amikor megláttam egy műanyagdarabot, ösztönösen érte nyúltam, hogy összeszedjem, de ekkor rádöbbentem, hogy nincs hová tennem. A szárazföldön természetesnek vesszük, hogy vannak szemetesek, a víz alatt azonban nincsenek.

Ekkor merült fel bennem a kérdés: ha a szárazföldön mindenhol vannak hulladékgyűjtők, miért ne lehetnének a víz alatt is?

A probléma azért is különösen fontos, mert a tengerbe kerülő műanyaghulladék az idő múlásával egyre kisebb darabokra töredezhet, végül mikroműanyaggá válhat. Ezek az apró részecskék bekerülhetnek a tengerfenék üledékébe, ahonnan eltávolításuk rendkívül nehéz, sok esetben gyakorlatilag lehetetlen, vagy csak hatalmas költségekkel valósítható meg. A műanyagszennyezés ráadásul veszélyeztetheti a tengeri élőlényeket, ronthatja a víz minőségét, és megzavarhatja a tengeri ökoszisztéma természetes folyamatait.

Ezért úgy gondolom, hogy különösen fontos a műanyaghulladékot még azelőtt összegyűjteni, mielőtt az aprózódni kezd, és a környezetből való eltávolítása sokkal nehezebbé válik.

Így született meg a Dive&Clean ötlete: egy olyan tengerfenéken elhelyezhető hulladékgyűjtőé, amely lehetővé teszi, hogy a búvárok a merülésük során összegyűjtött hulladékot azonnal elhelyezzék, anélkül hogy azt végig magukkal kellene vinniük.

Csak a víznyomás mértékében ragadható meg a különbség a víz alatti és a szárazföldi szemétgyűjtés között, vagy más jelenségek is befolyásolják?

A víz alatti hulladékgyűjtés sokkal összetettebb mérnöki kihívás, mint elsőre gondolnánk. Nem csupán a víznyomással kell számolni, hanem számos más fizikai és környezeti tényezővel is, például a felhajtóerővel, a hullámzással, a vízáramlatokkal, a vízellenállással és a sós víz okozta korrózióval.

Az egyik legnagyobb kihívást az jelentette, hogy a hulladékgyűjtő a változó tengeri körülmények között is stabilan a tengerfenéken maradjon, anélkül hogy ahhoz rögzíteni kellene. Ez különösen fontos, mert a hagyományos rögzítési megoldások károsíthatják a tengerfenék természetes élőhelyeit, a kötelekbe, láncokba vagy más rögzítőelemekbe pedig tengeri állatok gabalyodhatnak vagy szorulhatnak be. A rögzítés nélküli kialakítás emellett egyszerűbb telepítést, áthelyezést és karbantartást is lehetővé tehet.

 A stabilitás szempontjából különösen fontos a hullámzás és a vízáramlatok hatása, hiszen ezek olyan erőket fejtenek ki a szerkezetre, amelyek elcsúszást vagy felborulást okozhatnak. Ezért különböző tengeri helyszínekre jellemző hullámzási és áramlási adatok alapján hidrodinamikai modellezést és stabilitási elemzést (stability analysis) végeztem. Ebben kaptam szakmai tanácsokat és programozási példákat Dr. Joshua Davidsontól, a BME Gépészmérnöki Kar Áramlástan Tanszékének adjunktusától, amelyeket önállóan alkalmaztam a munkám során.

A kutatás egyik legfontosabb eredménye egy döntéstámogató eszköz (decision tool) lett, amely a helyi hullámzási és áramlási viszonyok alapján segít meghatározni, hogy mennyi, a helyszínen rendelkezésre álló homokra van szükség a hulladékgyűjtő stabilizálásához. Fordítva is alkalmazható: a helyszínen rendelkezésre álló homokból egy észszerűen felhasználható mennyiséget alapul véve meghatározható, hogy legalább milyen mélységben helyezhető el biztonságosan a szerkezet. Így az adott helyszín környezeti adatainak ismeretében eldönthető, hogy alkalmas-e a telepítésre, és ha igen, milyen feltételekkel és hogyan érdemes elhelyezni a hulladékgyűjtőt.

Ivánka Laura átveszi Viktória svéd koronahercegnőtől a Stockholmi Ifjúsági Víz Díjat. Forrás: Embassy of Sweden in Budapest Facebook-oldala.

Az anyagválasztás és a szerkezeti kialakítás során a tartósság, a környezeti biztonság és a költséghatékonyság egyaránt fontos szempont volt. A hulladékgyűjtő nagy sűrűségű polietilénből (HDPE) készül, amely jól ellenáll a sós víznek, nem korrodál, és a tengeri környezetben rendkívül lassan bomlik le, így hosszú élettartamú szerkezet kialakítását teszi lehetővé. A tervezésnél fontos szempont volt az anyag kopásának, a mikroműanyag-képződésnek és a környezeti terhelésnek a minimalizálása. A speciális, tengeri környezetnek ellenálló anyagból készült finom hálók lehetővé teszik a víz átáramlását és a nyomás kiegyenlítődését, miközben kialakításuk célja, hogy megakadályozzák a kisebb tengeri élőlények bejutását és beszorulását.

A tervezés során kezdettől fogva arra is törekedtem, hogy a hulladékgyűjtő olcsón előállítható és lapra szerelhető legyen. Így kis helyen, egyszerűen és alacsony szállítási költséggel juttatható el akár távoli tengerparti helyszínekre is, ahol a helyszínen könnyen összeszerelhető. Ez különösen fontos számomra, mert úgy gondolom, hogy egy környezetvédelmi megoldás akkor lehet igazán sikeres, ha nemcsak hatékony, hanem megfizethető és könnyen hozzáférhető is. Minél egyszerűbb és olcsóbb a beszerzése, szállítása és telepítése, annál nagyobb az esélye annak, hogy valóban széles körben használni fogják.

A célom tehát nem egyszerűen egy víz alatti szemetes megalkotása volt, hanem egy olyan biztonságos, környezetkímélő és gazdaságosan alkalmazható rendszer kifejlesztése, amelynek telepítése tudományos számításokkal megtervezhető. A Dive&Clean alkalmazását első lépésként a part menti tengeri védett területeken (Marine Protected Areas, MPA) található, rendszeresen látogatott búvárhelyeken képzelem el, hosszabb távon azonban szeretném más part menti búvárhelyekre is kiterjeszteni a használatát. Egy 2025-ben, a Nature Portfolio Scientific Reports folyóiratában megjelent nemzetközi kutatás világszerte 27 609 tengeri merülőhelyet azonosított, amelyek közel kétharmada tengeri védett területen található. A kutatás becslése szerint évente több mint 33 millió tengeri merülés történik világszerte. Ez jól mutatja, hogy milyen jelentős lehetőséget jelenthet a már meglévő búvártevékenység bevonása a környezetvédelembe. Azt szeretném elérni, hogy a megfelelő helyszíneken, a szükséges engedélyek birtokában alkalmazott hulladékgyűjtők segítségével a műanyaghulladékot még azelőtt eltávolíthassuk, hogy mikroműanyaggá aprózódna, és ezzel helyi szinten valóban hozzájárulhassunk a tengeri környezet védelméhez.

Hogyan találtál rá a lehetőségre, hogy Joshua Davidsonnal dolgozz együtt, aki a BME Gépészmérnöki Karán éppen a tengerek hidrodinamikájával foglalkozik?

Az első, Máltán végzett tengeri tesztelés során a hulladékgyűjtő nem bizonyult kellően stabilnak, és ez ráébresztett arra, hogy a szerkezet biztonságos telepítéséhez a korábbi számításaimnál részletesebb hidrodinamikai modellezésre lesz szükségem. Ekkor vált világossá számomra, hogy a tengeri hullámzás és a vízáramlatok hatásait tudományos módszerekkel kell elemeznem, hogy meghatározhassam, milyen körülmények között maradhat stabil a hulladékgyűjtő a tengerfenéken.

Ehhez olyan szakembert kerestem, aki kifejezetten ezen a területen rendelkezik kutatási tapasztalattal. Internetes keresés során találtam rá Joshua Davidsonra, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Karának Áramlástan Tanszékén dolgozó kutatójára, akinek szakterülete szorosan kapcsolódik a projektem műszaki kihívásaihoz. Különösen örültem annak, hogy a kutatásomhoz szükséges speciális szakértelmet itthon, a BME nemzetközi szinten is aktív kutatói közösségében találtam meg.

Már az első megkeresésemben részletesen leírtam a megoldandó műszaki problémát és azt, hogy milyen kérdésekben szeretnék szakmai tanácsot kérni. Nagyon örültem, hogy Josh pozitívan fogadta a megkeresésemet, és készséggel vállalta, hogy szakmai tanácsaival segíti a kutatásomat.

Hogyan folyt az együttműködésetek?

Az együttműködésünk elsősorban szakmai konzultációkon alapult. Josh a hidrodinamikai modellezés és a szimulációk területén adott tanácsokat, valamint programozási példákat mutatott, amelyek segítettek megérteni, hogyan tudom a szükséges számításokat elvégezni.

A megbeszéléseink között önállóan dolgoztam, alkalmaztam a kapott útmutatást, továbbfejlesztettem a modellemet, és a következő alkalomra már az újabb eredményeimmel és kérdéseimmel érkeztem.

Az együttműködés során a hullámzási és áramlási viszonyok modellezésével, valamint a különböző tengeri helyszínekre jellemző környezeti adatok felhasználásával foglalkoztam. Az így elkészült stabilitási elemzés alapján fejlesztettem ki azt a döntéstámogató eszközt, amely segít meghatározni a hulladékgyűjtő biztonságos telepítésének feltételeit.

Nagyon hálás vagyok Joshnak a szakmai útmutatásért és azért, hogy időt szánt a kérdéseimre. Az együttműködés nemcsak a kutatásom előrehaladásában segített, hanem abban is, hogy sokat tanuljak az önálló tudományos munkáról és a mérnöki problémamegoldásról.

Hogyan tudtad összeegyeztetni a kutatást a középiskolai tanulmányaiddal?

A Dive&Clean megalkotása különösen közel áll a szívemhez, hiszen egy olyan problémára keresek megoldást, amellyel személyesen is rendszeresen találkozom búvárkodás közben. Ez kezdettől fogva nagyon erős motivációt jelentett számomra.

A tanulmányaim mellett a sport is fontos része az életemnek: a magyar junior síválogatott tagja vagyok, emellett versenyszerűen windszörfözöm is, így az időm beosztása nem mindig egyszerű. A kutatással elsősorban délutánonként, esténként, hétvégente és az iskolai szünetekben foglalkoztam. Voltak időszakok, amikor egy-egy műszaki probléma megoldása, a prototípusok fejlesztése vagy a tengeri tesztelések előkészítése különösen sok időt és kitartást igényelt.

A projektet azonban soha nem éreztem tehernek, mert valóban szeretnék hozzájárulni egy számomra fontos környezeti probléma megoldásához. A kutatás során ráadásul rengeteget tanultam, és sokszor olyan matematikai, fizikai és mérnöki kérdésekkel is foglalkoztam, amelyek túlmutatnak a középiskolai tananyagon.

Bár a tanulás, a sport és a kutatás összeegyeztetése időnként komoly kihívást jelentett, a kíváncsiságom és az a tudat, hogy a munkámnak egyszer valódi környezetvédelmi haszna lehet, mindig motivált a folytatásra.

Ivánka Laura az ISEF phoenixi világdöntőjén. Fotó: BME honlap.

 

Milyen érzés volt, amikor megtudtad, hogy a négyfokú dobogós rendszerben a 4. helyet sikerült elérned, így dobogós lettél?

Fantasztikus érzés volt! Már önmagában az is hatalmas élményt jelentett, hogy Magyarországot képviselhettem a világ egyik legrangosabb középiskolai tudományos versenyén, a Regeneron International Science and Engineering Fair (ISEF) 2026-os, phoenixi világdöntőjén. Amikor megtudtam, hogy a Dive&Clean projektemmel a környezetmérnöki kategóriában negyedik díjat (Fourth Award) nyertem, rendkívül boldog voltam. Különösen sokat jelentett számomra, hogy a nemzetközi zsűri egy olyan ötletet ismert el, amely egy személyes búvárélményből született, és amelynek megvalósításán hosszú ideje dolgoztam.

Ez a siker óriási motivációt adott a folytatáshoz, de akkor még nem is sejtettem, hogy néhány hónappal később egy még emlékezetesebb élmény vár rám. Augusztusban, a Stockholm Junior Water Prize világdöntőjén, ahol közel 40 ország fiatal kutatói mutatták be vízügyi és környezetvédelmi projektjeiket, a Diploma of Excellence díjat nyertem el, amelyet Viktória svéd koronahercegnő személyesen adott át nekem. Különösen büszke vagyok arra, hogy a Stockholm Junior Water Prize közel harmincéves történetében első magyarként sikerült díjat nyernem.

A stockholmi díjátadó számomra felejthetetlen pillanat volt. Ott állni a színpadon, átvenni a díjat a koronahercegnőtől, és tudni, hogy Magyarországot képviselem, olyan élmény, amelyre mindig emlékezni fogok.

Mindkét elismerés nagyon sokat jelent számomra, de talán még a díjaknál is fontosabb, hogy megerősítettek abban: egy fiatal kutató ötlete is nemzetközi figyelmet kaphat, és valódi változást indíthat el, ha kitartóan dolgozik a megvalósításán.

Mik a terveid a projekttel? Indítanál akár saját startupot a találmányodra?

A legfontosabb célom, hogy a Dive&Clean ne csupán egy sikeres tudományos projekt maradjon, hanem a gyakorlatban is alkalmazható megoldássá váljon a tengeri műanyagszennyezés csökkentésében.

A prototípusokat már több alkalommal is teszteltem Máltán, valós tengeri körülmények között. A következő lépés a további fejlesztés és a tesztelések kiterjesztése más part menti helyszínekre, eltérő hullámzási, áramlási és tengerfenéki viszonyok között. A Stockholm Junior Water Prize nemzetközi zsűrijének visszajelzései is megerősítettek abban, hogy a szélesebb körű gyakorlati tesztelés különösen fontos.

Első lépésként a tengeri védett területeken (Marine Protected Areas, MPA) található, rendszeresen látogatott part menti búvárhelyeken szeretném bevezetni a Dive&Clean rendszerét, később pedig más part menti búvárhelyekre is kiterjeszteni az alkalmazását. Hosszabb távon szeretném elérni, hogy a hulladékgyűjtők a meglévő búvárútvonalak természetes részévé váljanak, így a búvárok minden merülés során hozzájárulhassanak a tengerfenék tisztán tartásához.

A Dive&Clean azonban számomra már több mint egy találmány: egy környezetvédelmi és oktatási kezdeményezés is. Interaktív robotbemutatókkal, oktatási robotkészletekkel és medencés játékokkal igyekszem felhívni a fiatalok figyelmét a tengeri műanyagszennyezésre. Szeretném megmutatni, hogy a tudomány és a technológia segítségével már fiatalon is tehetünk a környezetünkért.

A projekt nemzetközi kapcsolatainak bővítésén is dolgozom. Már több nemzetközi szervezettel, köztük a NOAA-val, a Marine Conservation Societyvel és a North Sea College-dzsal is folytattam levelezést, és keresem a lehetőségeket a jövőbeli szakmai együttműködések kialakítására. Szeretném a turisztikai szektor szereplőit is bevonni, például a Booking.com-mal együttműködve elérni, hogy a szálláshelyek adatlapjain feltüntessék, ha a közelükben található búvárhelyeken Dive&Clean hulladékgyűjtők működnek. Hosszabb távon pedig szeretném elérni, hogy a Dive&Clean hulladékgyűjtők telepítése a Blue Flag nemzetközi környezetvédelmi minősítés egyik feltételévé váljon.

Egy saját startup alapítását sem zárom ki, hiszen a találmány szélesebb körű elterjesztéséhez idővel megfelelő szervezeti és üzleti háttérre is szükség lehet. Számomra azonban nem önmagában egy vállalkozás létrehozása a cél, hanem az, hogy a Dive&Clean valóban használatba kerüljön, és minél több part menti búvárhelyen hozzájárulhasson a tengeri környezet védelméhez.

Néhány mondat rólad: hol és mikor születtél, hová jársz középiskolába, esetleg a családi hátteredről, és mik a terveid a továbbtanulásra?

2011-ben születtem Budapesten, jelenleg 15 éves vagyok, és a British International School Budapest tanulója vagyok.

A természettudományok és a technológia már régóta érdekelnek. A Dive&Clean mellett robotikával is foglalkozom, 2025-ben RoboCup Európa-bajnoki címet szereztem, és több más hazai és nemzetközi versenyen is sikeresen szerepeltem. A robotika különösen azért áll közel hozzám, mert lehetőséget ad arra, hogy a programozást, a mérnöki gondolkodást és a kreativitást a gyakorlatban is összekapcsoljam.

A sport szintén fontos része az életemnek: a magyar junior síválogatott tagja vagyok, emellett versenyszerűen windszörfözöm. A búvárkodás pedig az egyik legnagyobb szenvedélyem, amely a Dive&Clean megalkotásához is inspirációt adott.

A továbbtanulásban elsősorban a mérnöki területek és a tengerbiológia érdekelnek, különösen azok a területek, ahol a technológiai fejlesztések a tengeri környezet és az élővilág védelmét szolgálhatják. Ugyanakkor a pszichológia is nagyon érdekel, különösen a kognitív pszichológia, valamint az emberek és robotok közötti interakciók, hiszen szeretném jobban megérteni az emberi gondolkodást, és azt, hogyan tudnak az emberek és az intelligens robotok hatékonyan együttműködni.

__

Josh Davidson: Laura már eleve felkutatta azokat a tudományos területeket, ahol megválaszolatlan kérdései voltak

Hogyan zajlott a közös munka?

Josh Davidson: Laura vette fel velem a kapcsolatot, hogy segítséget tudnék-e nyújtani a szimulációkkal és a projekt tesztelésével kapcsolatban. A mentorálási folyamat során a tanácsadás mellett megmutattam azoknak a kódoknak a példáit, amelyek Laurát érdekelték. Bámulatos, hogy mikor legközelebb beszéltünk, jelezte, hogy már el is sajátította mindazt, amit megbeszéltünk, és sikerült még tovább is fejlesztenie a kutatást.

Josh Davidson. Fotó: Philip János

Milyen kérdésekben, munkafázisokban tudtad segíteni Laura projektjét?

JD: Laura már eleve felkutatta azokat a tudományos témákat, amelyekben a segítségemet kérte. Egy hidrodinamikai modellt kellett kifejlesztenie a megvalósítandó rendszerhez, amellyel képes volt a hullámok és az áramlatok hatását szimulálni, hogy biztosítva legyen az eszköz stabilitása a tengerfenéken horgonyok igénybevétele nélkül is. Ezután pedig a tengeri körülmények valósághű modellezését kellett elvégezni a projekt megvalósulásának feltételezhető helyszínein.

Vannak-e terveitek a további közös együttműködésre? 

JD: Laura folyamatosan tudósított a projekt aktuális helyzetéről, majd az elnyert, bámulatos nemzetközi elismerésről. Nagy örömömre szolgált, hogy követhettem a lenyűgöző fejlődést, amin keresztülment, és mindig örömmel segítek neki, ha a továbbiakban kérdése akad.

 Josh Davidsonnal már 2021 márciusában is készült interjú a BME Mechanical Engineering Blogon.

Benesóczky László