水と食糧不足に対処する革新的な垂直農場が明らかに

南オーストラリア大学 ( UniSA ) の研究者らは、海に浮かべて飲料用や農業用の淡水を生産する垂直型海洋農場のコンセプトの設計を明らかにした。

世界初と考えられているこの自立型太陽光発電システムは、海水を蒸発させて淡水にリサイクルし、人間の介入を一切必要とせずに作物を栽培します。

グリーンイノベーションが一度立ち上げられ、実行されれば、特に世界人口が2050年までに100億人に達すると予想されていることから、今後数十年間で差し迫った世界的な淡水と食糧不足の解決に役立つことが期待されています。

UniSA未来産業研究所の Haolan Xu 教授と Gary Owens 博士は、垂直浮遊海洋養殖場の開発を担当する研究者です。この垂直浮遊海洋養殖場は、温室のような上層と下層の水の収集​​室の2 つの室で構成されています。

「このシステムは、家庭菜園をする人にはよく知られている吸収性ベッドのように機能します」とオーウェン博士は説明しました。

「しかし、この場合、きれいな水は、海水を吸収し、蒸発器本体に塩分を保持し、太陽光の下できれいな水蒸気を空気中に放出し、その後水に凝縮する一連のソーラー蒸発器によって供給されます。そして植物の上部生育室に移しました」と彼は付け加えた。

Xu教授によると、このシステムは太陽光だけで電力を供給しており、現在テスト中の他の太陽光発電海洋養殖プロジェクトに比べていくつかの利点があると付け加えた。

「他のプロジェクトでは、成長室内に蒸発器を設置していますが、これは植物の成長に使用できる貴重なスペースを占有しています。さらに、これらのシステムは過熱して作物が枯れる傾向があります。」

従来の太陽光発電パネルが電力を集めて従来の海水淡水化ユニットに電力を供給する水上農場も提案されていますが、エネルギーを大量に消費し、維持費が高くつきます。

「私たちの設計では、蒸発器と成長チャンバーを垂直に配置することで装置の総設置面積を減らし、食料生産のための面積を最大化します。これは完全に自動化されており、低コストで操作が非常に簡単で、太陽エネルギーと海水のみを使用してきれいな水を生成し、栽培します」と徐氏は述べた。

このプロジェクトはまだ概念実証段階にあるため、オーエンズ博士は、次のステップは、プラントの生産量を増やすために少数の個別のデバイスを使用して規模を拡大することであると説明しました。そのため、より大きな食糧供給のニーズに応えるために、研究者は装置のサイズと数の両方を増やす必要があります。

「将来のある時点で、巨大な農業バイオームが海に浮かんだり、複数の小型装置が広い海域に配備されたりする可能性は考えられないわけではない」と同氏は述べ、既存のプロトタイプはおそらく次のように修正されるだろうと付け加えた。バイオマスの生産量が増加します。これには、廃棄稲わら繊維などの低コストの基板材料を使用して、デバイスの運用コストをさらに下げることが含まれます。

研究者らは、この方法で生成されたリサイクル水は飲めるほど純粋で、世界保健ガイドラインが推奨する飲料水よりも塩分濃度が低いことを実証しました。

「淡水は世界の水のわずか 2.5% を占めており、そのほとんどは氷河、氷床、または地下深くに閉じ込められているため、アクセスできません」とオーエンズ博士は述べました。

「また、淡水が減少しているわけではありませんが、人口増加と気候変動により、わずかに存在する淡水の需要が増加しています」と彼は付け加えた。

「世界の水の 97.5% が海にあり、自由に利用できるという事実は、海と太陽を利用して、増大する世界的な水、食料、農地の不足を解決する明白な解決策です。このテクノロジーを採用すれば、世界中の何百万人もの人々の健康と幸福を改善できる可能性があります」と彼は結論付けました。