Ученые из Института индустрии будущего UniSA разработали вертикальную плавучую морскую ферму, состоящую из двух камер: верхнего уровня, похожего на теплицу, и нижнего для сбора воды. Чистая вода подается с помощью солнечных испарителей, которые впитывают морскую воду, улавливают соли в теле испарителя и под действием солнечного света высвобождают в воздух чистый водяной пар, который затем конденсируется и переносится в верхнюю камеру для роста растений. Во время полевых испытаний исследователи вырастили три распространенные овощные культуры — брокколи, салат и пак-чой — на поверхности морской воды без ухода и дополнительного орошения чистой водой.
По словам ученых, система, которая питается только от солнечного света, имеет ряд преимуществ перед другими проектами солнечных морских ферм, которые уже проходят испытания. В других конструкциях испарители устанавливаются внутри камеры выращивания, что занимает ценное пространство, которое можно было бы использовать для роста растений. Кроме того, эти системы склонны к перегреву и гибели урожая. Также предлагались плавучие фермы, где традиционные фотоэлектрические панели собирают электроэнергию для питания обычных опреснительных установок, но они энергоемкие и дорогие в обслуживании.
В новой конструкции вертикальное расположение испарителя и ростовых камер уменьшает общую площадь устройства, максимально увеличивая площадь для производства продуктов питания. Эта технология полностью автоматизированная, дешевая и простая в эксплуатации, использует только солнечную энергию и морскую воду для производства чистой воды и выращивания урожая.
Пока это только проверка концепции, но следующим шагом будет масштабирование с использованием небольшого набора отдельных устройств для увеличения производительности. Прототип, вероятно, будет модифицирован для производства большего количества биомассы, в том числе с использованием недорогих материалов-основ, таких как отходы волокна рисовой соломы.
Исследователи показали, что переработанная вода, полученная таким образом, достаточно чистая, чтобы ее можно было пить, и имеет меньшую соленость, чем указано в рекомендациях Всемирного здравоохранения для питьевой воды.
По оценкам ООН, к 2050 году 2,4 млрд человек будут испытывать нехватку воды. За тот же период глобальные поставки воды для сельскохозяйственного орошения снизятся на 19%. Пресная вода составляет всего 2,5% мировых запасов воды, и большая ее часть недоступна, поскольку заперта в ледниках, ледяных шапках или находится глубоко под землей. Спрос на нее постоянно растет из-за роста населения и изменения климата. При этом 97,5% воды в мире находится в океанах в свободном доступе. Поэтому использование морской воды и солнца может решить проблему глобальной нехватки воды, продуктов питания и сельскохозяйственных земель.
