Как устроена ферма, работающая на солнечной энергии и морской воде

Наша дача

Популярные публикации

Последние комментарии

Как устроена ферма, работающая на солнечной энергии и морской воде

Нехватка плодородной земли с каждым годом ощущается все острее. Совсем скоро фермеры будут выращивать продукцию, особенно овощи и зелень, при помощи водно-солнечных систем и гидропонных установок. Одна из таких ферм уже успешно функционирует в Австралии.

В безводной, выжженной солнцем пустыне на побережье Южной Австралии функционирует ферма абсолютно нового типа.

Ферма «Солнечная капля»

Комплекс Sundrop («Солнечная ферма»), расположен возле города Порт-Огаста (Port Augusta) на юге Австралии. Это первая в своем роде коммерческая сельскохозяйственная система, которая получает урожай, не используя грунтовые воды, почву, пестициды или ископаемое топливо. Проект развивался в течение 6 лет, а начинался он с небольшой экспериментальной теплицы. К 2014 году общее пространство, отведенное под ферму, заняло 50 га, «сердцем» системы стал производственный комплекс, рассчитанный на производство 18 тыс. тонн томатов ежегодно.

Рабочий процесс выглядит так: из залива Спенсера, расположенного в полутора милях от берега, производится забор морской воды. Ее прогоняют через опреснитель, работающий на солнечных батареях. В пресную воду добавляют удобрения и минеральные вещества в необходимых количествах. Кстати, дозировка удобрений – «секрет фирмы». «Приправленная» вода используется для полива томатов, которые вместо почвы выращивают в грунте из скорлупы кокосовых орехов. Выбор такого субстрата обусловлен тем, что кокосы – ресурс возобновляемый, и в их оболочке уже содержатся необходимые для питания растений элементы.

По словам Филиппа Самуэбера (Philipp Saumweber), генерального директора «солнечной фермы», отказ от пестицидов стал возможен, благодаря активному испарению части морской воды и перекачке ее через воздушные фильтры. В результате насыщения воздуха солями большая часть вредителей и болезнетворных микроорганизмов погибает.

Поля вокруг фермы оборудованы 23 тыс. зеркал-отражателей, которые перенаправляют солнечный свет в башню-приемник. В солнечный день она вырабатывает до 40 МВт электроэнергии. Этого количества достаточно для работы опреснителя и обеспечения всех потребностей фермы. Излишки тепла и энергии накапливаются в специальных резервуарах и используются в сезон дождей или пасмурные дни. На всякий случай ферма подключена к электросети, но даже в самые «безнадежные» дни она использует 10-15% от общей мощности сети.

Будущее и критика фермы

Сумма инвестиций в создание и оборудование фермы составила около 200 млн долларов. Строительство ее обошлось дешевле, чем аналогичной по площади фермы, работающей исключительно на гидропонике. Существенная экономия была достигнута за счет морской воды, которая является практически неограниченным ресурсом. Эффективность фермы позволила выстроить подобный комплекс в Австралии и приступить к строительству похожих ферм в Португалии и штате Теннесси (США). Не все они функционируют на морской воде или солнечной энергии. В этих странах планируется использовать другие возобновляемые или неограниченные ресурсы.

Помидоры реализуют через ритейлерскую сеть, работающую по всей Австралии. Контракт заключен на 10 лет. Однако даже прибыльность проекта не спасает его создателей от критики. Один из преподавателей университета в Новой Англии метко сравнил выращивание томатов в австралийской пустыне с измельчением зубчиков чеснока кувалдой. По его мнению, томаты прекрасно росли по всей стране и в обычных теплицах, поэтому необходимости в создании такой многофункциональной фермы не было.

Читать еще:  Спиральная ферма в центре города

Защитники окружающей среды выступили против варварского опреснения воды в заливе. Работники фермы были уличены в том, что они сбрасывают соль, образовавшуюся в результате выпаривания воды, обратно в океан. Засоление может привести к гибели местной флоры и фауны, которая и без того нуждается в особой защите. К тому же океанская вода, используемая для охлаждения опреснителя, впоследствии выводится обратно в океан. А это – еще один шаг в сторону глобального потепления.

Впрочем, все эти обвинения руководство фермы отрицает, утверждая, что речь идет о минимальных концентрациях, согласованных с местными властями, которые постоянно проводят мониторинг окружающей среды и проводят мероприятия по ее охране.

Учитывая дефицит чистой воды во всем мире, технология опреснения выглядит все более привлекательной. К тому же речь попутно идет об освоении пустынных и других неблагоприятных для выращивания растений земель. Ведь, даже по самым скромным подсчетам, к 2050 году население земли достигнет 9,5 млрд человек, и всех этих людей нужно будет кормить. И такая ситуация потребует широкого внедрения самых перспективных технологий.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Как устроена ферма, работающая на солнечной энергии и морской воде

Добавление статьи в новую подборку

Нехватка плодородной земли с каждым годом ощущается все острее. Совсем скоро фермеры будут выращивать продукцию, особенно овощи и зелень, при помощи водно-солнечных систем и гидропонных установок. Одна из таких ферм уже успешно функционирует в Австралии.

В безводной, выжженной солнцем пустыне на побережье Южной Австралии функционирует ферма абсолютно нового типа. Она использует всего два из доступных природных ресурсов – морскую воду и солнечный свет. Именно они служат питательной основой, благодаря которой выращивают томаты. Много-много томатов.

Ферма «Солнечная капля»

Комплекс Sundrop («Солнечная ферма»), расположен возле города Порт-Огаста (Port Augusta) на юге Австралии. Это первая в своем роде коммерческая сельскохозяйственная система, которая получает урожай, не используя грунтовые воды, почву, пестициды или ископаемое топливо. Проект развивался в течение 6 лет, а начинался он с небольшой экспериментальной теплицы. К 2014 году общее пространство, отведенное под ферму, заняло 50 га, «сердцем» системы стал производственный комплекс, рассчитанный на производство 18 тыс. тонн томатов ежегодно.

Рабочий процесс выглядит так: из залива Спенсера, расположенного в полутора милях от берега, производится забор морской воды. Ее прогоняют через опреснитель, работающий на солнечных батареях. В пресную воду добавляют удобрения и минеральные вещества в необходимых количествах. Кстати, дозировка удобрений – «секрет фирмы». «Приправленная» вода используется для полива томатов, которые вместо почвы выращивают в грунте из скорлупы кокосовых орехов. Выбор такого субстрата обусловлен тем, что кокосы – ресурс возобновляемый, и в их оболочке уже содержатся необходимые для питания растений элементы.

По словам Филиппа Самуэбера (Philipp Saumweber), генерального директора «солнечной фермы», отказ от пестицидов стал возможен, благодаря активному испарению части морской воды и перекачке ее через воздушные фильтры. В результате насыщения воздуха солями большая часть вредителей и болезнетворных микроорганизмов погибает.

Поля вокруг фермы оборудованы 23 тыс. зеркал-отражателей, которые перенаправляют солнечный свет в башню-приемник. В солнечный день она вырабатывает до 40 МВт электроэнергии. Этого количества достаточно для работы опреснителя и обеспечения всех потребностей фермы. Излишки тепла и энергии накапливаются в специальных резервуарах и используются в сезон дождей или пасмурные дни. На всякий случай ферма подключена к электросети, но даже в самые «безнадежные» дни она использует 10-15% от общей мощности сети.

Будущее и критика фермы

Сумма инвестиций в создание и оборудование фермы составила около 200 млн долларов. Строительство ее обошлось дешевле, чем аналогичной по площади фермы, работающей исключительно на гидропонике. Существенная экономия была достигнута за счет морской воды, которая является практически неограниченным ресурсом. Эффективность фермы позволила выстроить подобный комплекс в Австралии и приступить к строительству похожих ферм в Португалии и штате Теннесси (США). Не все они функционируют на морской воде или солнечной энергии. В этих странах планируется использовать другие возобновляемые или неограниченные ресурсы.

Читать еще:  10 идей для сада в ирландском стиле

Помидоры реализуют через ритейлерскую сеть, работающую по всей Австралии. Контракт заключен на 10 лет. Однако даже прибыльность проекта не спасает его создателей от критики. Один из преподавателей университета в Новой Англии метко сравнил выращивание томатов в австралийской пустыне с измельчением зубчиков чеснока кувалдой. По его мнению, томаты прекрасно росли по всей стране и в обычных теплицах, поэтому необходимости в создании такой многофункциональной фермы не было.

Защитники окружающей среды выступили против варварского опреснения воды в заливе. Работники фермы были уличены в том, что они сбрасывают соль, образовавшуюся в результате выпаривания воды, обратно в океан. Засоление может привести к гибели местной флоры и фауны, которая и без того нуждается в особой защите. К тому же океанская вода, используемая для охлаждения опреснителя, впоследствии выводится обратно в океан. А это – еще один шаг в сторону глобального потепления.

Впрочем, все эти обвинения руководство фермы отрицает, утверждая, что речь идет о минимальных концентрациях, согласованных с местными властями, которые постоянно проводят мониторинг окружающей среды и проводят мероприятия по ее охране.

Учитывая дефицит чистой воды во всем мире, технология опреснения выглядит все более привлекательной. К тому же речь попутно идет об освоении пустынных и других неблагоприятных для выращивания растений земель. Ведь, даже по самым скромным подсчетам, к 2050 году население земли достигнет 9,5 млрд человек, и всех этих людей нужно будет кормить. И такая ситуация потребует широкого внедрения самых перспективных технологий.

Сайт о нанотехнологиях #1 в России

Что нужно для озеленения пустыни? Как собрать богатый урожай на высохшей почве, где почти ничего не растёт? Возможно ли ведение сельского хозяйства, если пресная вода заканчивается, почва засоляется, а вокруг — только солёное море, как в Крыму? Оказывается, такое возможно, если использовать интеллект и науку.

Австралийская ферма Sundrop — первая в мире ферма, которая выращивает овощи в пустыне, не используя никакого ископаемого топлива. Только солнечный свет и морская вода (и удобрения).

Теплицы с томатами, зеркала и солнечный концентратор на ферме Sundrop. Фото: Sundrop

Футуристическая ферма в Южной Австралии производит 17 000 тонн томатов в год, что приносит доход около $16,9 млн, учитывая среднюю стоимость томатов на оптовом рынке Австралии $994 за тонну . В отличие от обычных ферм, здесь не используются ни подземные водные источники, ни ископаемое топливо типа бензина. Ничего. Даже местный песчаный грунт не используется — растения помещаются в сосуды, как в гидропонике. Вместе с водой в сосуды подаются необходимые питательные вещества, удобрения.

Из природных ресурсов берётся только солнечный свет и морская вода. Такая модель фермерского хозяйства может найти широкое распространение в будущем, пишет журнал New Scientist. Запасы пресной воды на Земле постепенно иссякают, население в Азии и Африке быстро растёт, а температура на поверхности Земли увеличивается из-за парникового эффекта. Таким образом, складываются практически идеальные условия для фермерского тепличного хозяйства.

Даже пестициды здесь не нужны, потому что в пустыне вредители практически не выживают. А те, кто выживают, — не могут проникнуть в изолированную теплицу.

Читать еще:  Надувные дома из бетона – жизнь под куполом

К 2050 году из-за роста населения людям понадобится на 50% больше еды, чем сейчас. А ведь все сельскохозяйственные земли уже заняты. Так что остаётся два варианта — или повышать урожайность на существующих площадях, используя более урожайные культуры, или осваивать новые территории — те же пустыни — по ходу решая проблему пресной воды.

Получается, что переход на инновационные технологии в сельском хозяйстве с получением солнечной энергии и опреснением морской воды — это не только наиболее предпочтительный вариант развития человечества. Это единственный возможный вариант. «Обычное» сельское хозяйство больше не работает, пришло время для серьёзных изменений.

Конструкцию уникальной фермы Sundrop разрабатывала и доводила до ума международная группа учёных в течение шести лет. Первая экспериментальная теплица была построена в 2010 году. Спустя четыре года начали возведение полномасштабного сооружения с теплицами на площади в 20 гектаров. В теплицах высажены 180 000 кустов томатов. Официальное открытие фермы состоялось в 2016 году.

Центральным элементом конструкции фермы является 127-метровая башня солнечного концентратора, на которую отражают лучи света 23 000 зеркал, расположенных на земле. Концентратор даёт пар, электричество и пресную воду для фермы.

Вода закачивается из залива Спенсер, который является частью открытого Большого Австралийского залива, омывающего южное побережье Австралии. Как и весь остальной Индийский океан, этот залив содержит солёную морскую воду.

На ферме осуществляется термическое опреснение солёной воды (дистилляция). Вода нагревается, а пар собирают и конденсируют. Образуется дистиллят — это совершенно чистая пресная вода. Таким же способом воду опресняют на морских судах, например. Ничего необычного.

В хороший день солнечная электростанция генерирует 39 МВт электроэнергии. Это достаточно для опреснения примерно цистерны воды. Дистилляция обычно требует около 700 ккал на 1 литр воды. Но это из опыта обычных дистилляторов. Нам неизвестен КПД энергоустановки Sundrop. Возможно, инженеры как-то повысили КПД, поигравшись с осмотическим давлением, например.

Пруд с морской водой на ферме Sundrop

Для упрощения общей конструкции во время предварительных испытаний решено отказаться от прямого нагрева воды солнечным светом. Сейчас установка вырабатывает электроэнергию, а та используется для нагрева и дистилляции воды в отдельной ёмкости.

В любом случае, тепла в концентраторе хватает для опреснения необходимого объёма воды и получения остального электричества, необходимого ферме.

Сухой и жаркий климат Южной Австралии делает землю непригодной для обычного сельского хозяйства. Но используя современные технологии и альтернативную энергетику люди вполне могут разворачивать фермы даже на пустынных территориях, где климат ненамного лучше марсианского.

Компания Sundrop считает, что модель солнечных ферм с концентраторами можно применять во многих тёплых странах, где почва не слишком пригодна для сельского хозяйства, зато много солнечных дней в году. Сейчас фирма открывает ещё одну такую ферму в районе Одемира (Португалия), а также в штате Теннесси (США). Планируется открыть и вторую австралийскую ферму. Сооружение инфраструктуры для солнечной фермы подобного масштаба обошлось в $200 млн. С ежегодным урожаем на $16,9 млн ROI доходит до 8,45%. Получается, что в идеале ферма должна вернуть вложенные инвестиции примерно через 12 лет. Отличный результат.

Руководство компании Sundrop считает, что это очень выгодная долгосрочная инвестиция, а правительства могут поддерживать частные инициативы по созданию экологически чистых ферм, озеленению пустынь, опреснению морской воды. Например, освобождать такие предприятия от налогов. Хотя бы на территории Крыма подобная инициатива могла бы спасти сельское хозяйство, которое грозит исчезнуть из-за нехватки пресной воды.

Томаты, собранные на ферме Sundrop, уже поступили в продажу в супермаркеты Австралии.

Упаковка урожая на ферме Sundrop

Источники:

http://love-dacha.ru/blog/43348823110/Kak-ustroena-ferma,-rabotayuschaya-na-solnechnoy-energii-i-morsk
http://www.ogorod.ru/ru/main/trends/11065/Kak-ustroena-ferma-rabotajushaya-na-vode-i-solnce.htm
http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/pervaya-v-mire-gidroponnaya-solnechnaya-ferma-morskaya-voda-solnechnyi-svet-pomidory

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector