Сточные воды могут помочь создать оазис в пищевой пустыне

Делиться:

По мнению исследователей из Университета Клемсона и Национального университета Кёнсан в Южной Корее, новые методы выращивания продуктов питания позволят производить свежие овощи в густонаселенных городских районах, оставляя при этом меньший углеродный след и используя меньше воды, энергии и земли, чем традиционные методы ведения сельского хозяйства.

Проект объединяет исследователей из двух университетов и финансируется за счет 1,5 миллионов долларов США из программы Национального научного фонда под названием «Партнерство для международных исследований и образования» (PIRE).

Система, которую разрабатывают исследователи, будет использовать анаэробный мембранный биореактор для фильтрации вредных примесей из сточных вод, оставляя после себя питательные вещества, которые удобряют растения. Очищенная вода будет использоваться для выращивания сельскохозяйственных культур, таких как салат-латук, которые растут в закрытой гидропонной системе без почвы, спроектированной для эффективного использования воды и ее питательных веществ.

Очистка сточных вод приведет к образованию метана, который можно будет преобразовать в углекислый газ. Углекислый газ улучшит рост растений, обогащая воздух внутри теплицы или модульного контейнера, который был переконфигурирован для выращивания сельскохозяйственных культур.

Идея состоит в том, чтобы выращивать овощи там, где они больше всего нужны, без необходимости доставлять их за сотни или даже тысячи миль. Исследователи стремятся разработать систему, которая принесла бы пользу любому городскому или пригородному сообществу, и они видят особенно многообещающие возможности для применения в бедных городах и зонах стихийных бедствий.

По словам исследователей, система аналогична системе, предложенной НАСА в 1990-х годах как способ выращивания сельскохозяйственных культур для поддержки колонизации планеты.

Главным исследователем проекта является Дэвид Ладнер, доцент кафедры экологической инженерии и наук о Земле в Клемсоне. Ладнер сказал, что проект объединяет его исследовательские интересы в области сточных вод и воды для потребления человеком.

«Мне нравится совместный характер и международный аспект этого проекта», - сказал он. «Нам есть чему поучиться у наших партнеров в Южной Корее, и, надеюсь, мы сможем экспортировать некоторые наши знания и идеи из США в другие части мира».

Бён Рён Чжон, профессор садоводства в Национальном университете Кёнсан, сказал, что ему приятно быть частью проекта, тем более, что это международное сотрудничество, направленное на сокращение выбросов углекислого газа и более эффективное использование воды.

«Это не локальные проблемы, возникающие в конкретных регионах мира, а действительно глобальные», — сказал Чон. «Как садовод, я очень рад работать с инженерами Clemson, которые пытаются использовать воду и энергию нашей среды обитания для формирования будущего садоводства. Наша команда имеет хорошие возможности для получения плодотворного урожая, находя не только практические решения для не только повторное использование сточных вод и других доступных ресурсов, но и производство свежих, здоровых культур».

Среди соавторов проекта — Диана Ванегас, доцент кафедры экологической инженерии и наук о Земле в Клемсоне.

«Это проект, направленный на решение самой важной проблемы, с которой человечество сталкивается сейчас, — изменения климата», — сказала она. «Я воодушевлен академическим сотрудничеством Востока и Запада с Южной Кореей и Соединенными Штатами. Эти глобальные проблемы необходимо решать в рамках глобального партнерства, и международные отношения очень полезны для этого».

Дэвид Флинн, генеральный менеджер AmplifiedAg, заявил, что компания рада сотрудничеству с Клемсоном.

«Сохранение воды стратегически важно для нас, сообщества закрытого сельского хозяйства и мира в целом», — сказал он. «Наш метод гидропонного выращивания очень эффективен с точки зрения использования воды, но мы хотим еще больше снизить это потребление. Наша технология, основанная на данных, в настоящее время широко используется в исследованиях в области сельского хозяйства в закрытых помещениях, и мы считаем, что она очень поможет Клемсону в ее попытаться повторно использовать сточные воды для сельского хозяйства всех типов».

Проект может иметь широкое влияние, сказал соавтор Рагхупати Картикеян, заведующий кафедрой инженерии природных ресурсов факультета сельскохозяйственных наук Чарльза Картера Ньюмана.