Сколль. Холод и мгла
Водорослевый реактор поглощает углекислый газ в четыреста раз эффективней деревьев! Колония клеток в реакторе стабильна. Она не демонстрирует признаки старения и обладает свойствами само-регуляции. Клетки хлореллы делятся каждые девять часов и цикл регенерации кислорода происходит за двое суток. Помимо углекислого газа хлорелла отлично утилизирует окись углерода и метан, также вырабатываемые человеком при дыхании. Производство фотобиореакторов следует организовать в порядке высшего приоритета, — Ирина посмотрела на Павла.
— Если вы имеете ввиду полный цикл, на собственной элементной базе, то не ранее, чем через два года, — пояснил Павел. — Будем постепенно локализацию наращивать: светодиодные модули, нагревательные элементы, датчики, насосы… Универсальные реакторы объёмом двадцать, сто и тысячу литров делают с возможностью объединения в стойки. Реакторы, как батарейки будут вставлять в «гнёзда» и централизованно снабжать электричеством, питательным раствором и углекислым газом. Крышки со светодиодными лентами быстросъёмные, со встроенными магнитами, что значительно упростит их обслуживание.
— Фотобиореакторы, — продолжила Ирина, — будут использоваться для покрытия потребностей в кислороде проекта «Биосфера», промышленных кластеров и части технических помещений и складов. Жилые зоны и зоотроны обеспечат кислородом фитотроны (климатические камеры для выращивания растений в закрытом объёме, в регулируемых условиях с возможностью точного регулирования потока света, температуры и влажности), кормовые реакторы хлореллы и флоки, позже я расскажу, что это такое.
«Свартальфахейм» разделят на изолированные кластеры усреднённым объёмом миллион кубических метров каждый. Помещения внутри данных кластеров соединят с залами фотобиореакторов и, или с фитотронами, вентиляционными каналами нескольких сечений, оборудованных клапанами, демпферами, фильтрами и установками обеззараживания, датчиками уровня кислорода, метана и углекислого газа.
Резервирование на случай аварий предусматривает между кластерные вентканалы, адсорберы углекислого газа и тоннели газгольдеры, где будет храниться воздух под давлением триста атмосфер и питаемые от него независимые системы подачи воздуха. Вышеперечисленные меры обеспечат возможность регулирования в каналах содержание кислорода или углекислого газа, кратное резервирование кислорода на случай любой аварии и «сглаживание» циклов потребления кислород-углекислый газ, который рассчитать точно не представляется возможным.
Второй по значению контур жизнедеятельности — круговорот питательных веществ. Для полностью замкнутого цикла, обеспечивающего одного испытателя ежедневным рационом в четыреста грамм свежих овощей и двести грамм зерна, в проекте «БИОС-3» потребовалось помещение объёмом триста двадцать кубометров, большую часть которого заняли фитотроны. Испытатели выращивали там следующие овощи карликовых сортов — сою, салат, солерос, лук, для получения растительного масла-чуфу, морковь, редис, свёклу, картофель, огурцы, щавель, капусту, укроп, лук. Все овощи были карликовых сортов. Карликовую пшеницу, имеющую укороченные стебли для уменьшения объёма несъедобной биомассы, выращивали конвейерным способом. Её урожайность достигала триста центнеров с гектара! Ничто не вечно под Луной! — Ирина вывела новые слайды. — За пятьдесят лет наука шагнула вперёд. Размещая лотки друг над другом в строго контролируемых температурных условиях, мы можем кратно повысить урожайность. Конструкция фитотрона из десяти слоёв позволит получать две тысячи тонн с гектара в год, что в шесть сот раз больше средних показателей. Использование двадцати двух часового интенсивного освещения в условиях высокой концентрации углекислого газа и бесперебойная подача питательных веществ, приводит к тому, что пшеница начинает плодоносить шесть раз в год.
Однако, мы пошли дальше и разработали концепцию автоматизированной теплицы шестого поколения, включающую «умные» датчики интернета вещей, микроконтроллеры, исполнительные механизмы, системы мониторинга и управления, которые будут работать в связке с системами автоматического полива, вентиляции и кондиционирования. В режиме реального времени такие датчики фиксируют данные о росте растений, орошении, наличии вредителей, чем сводят к минимуму применение ручного труда.
Универсальные оранжереи разной высоты и фитотроны типа «вертикальные фермы» образуют «многослойный» 3-D фитотрон с типовыми стеллажами и линейными направляющими из стали с напылением карбида вольфрама, по которым будут перемещаться портальные и вертикальные арки со специализированными насадками для сбора урожая, видеокамерами и светодиодными анализаторами биомассы, фрезами, триммерами, микроволновыми генераторами СВЧ для активации почв, блоками электроискрового уничтожения сорняков, лазерными головками, генераторами низкочастотных акустических колебаний и холодной плазмы для активации роста и стимулирования иммунитета растений.
По направляющим будут перемещаться склярные роботы с трёх и шести осевыми манипуляторами, оснащенные универсальными и специализированными, мягкими захватами для сбора плодов и ягод, секаторами, захватами для подвязки, захватами для транспортировки горшков и поддонов на склады и зоны холодной зимовки.
Позднее их дополнят каллаборативные роботы, действующие совместно с человеком и гибкие манипуляторы, типа щупальцев осьминога с искусственными мышцами, — речь Ирины сопровождалась видео фрагментами с демонстрацией работы устройств, которые убирали урожай клубники. — На направляющих помимо светодиодов будут фиксироваться рукава капельного полива и подачи углекислого газа, пчёлопроводы, датчики химического состава, освещённости, температуры, влажности и прочие. Форсунки генерации искусственного тумана, форсунки искусственного опыления. Датчики, манипуляторы и прочее оборудование полностью интегрированы в цифровую платформу «Флора», которая автоматически регулирует световой поток и спектр, температуру, влажность и прочие параметры для конкретного вида растений, стадий их развития и времени суток.
Контроллеры фитотронов генерируют оповещения и отчёты о производительности на основе данных датчиков и по видеокамерам. Данные отправляются на облачный сервер «Флоры» в режиме реального времени. Если кому интересно, подробней про данную платформу расскажут на специализированной конференции.
Ирина вывела в центр сцены новые диаграммы:
— Ознакомимся с технологиями, позволяющими значительно увеличить урожайность. Искусственный туман. Подобно природной росе он обеспечивает воздушную ирригацию почвы. Осевшая влага по свободным капиллярам уходит вглубь почвы не нарушая структуру и аэрацию среды обитания корней, что способствует её насыщению кислородом и активизирует процесс фотосинтеза. Опрыскивание происходит ионизированной водой с микроэлементными подкормками необходимыми для текущей фазы развития растений. Урожай, в среднем, увеличится в два раза, а воды, по сравнению с капельным поливом, требуется в двадцать раз меньше. Что касается оборачиваемости воды, то в фитотронах она замкнута на девяносто девять процентов.
Следующий фактор — предпосевная обработка семян. Перечислю основные операции: криогенная обработку жидким азотом, фото-активация лазером на парах меди и золота (дополнительная энергия в семенах способствует более интенсивному поглощению питательных веществ, росту и увеличению урожая), обработка семян пульсирующим электромагнитным полем сверхвысокой частоты, пневмомеханическое и электроннолучевое протравливание, низкочастотная акустическая обработка, выдержка в биологически активных растворах с добавками микроэлементов и неодима, бактериальная инокуляция и гранулирование гелями на основе карбоксиметилцеллюлозы. Оптимальная комбинации методов активации семян конкретных растений приводит не только к значительному увеличению урожайности, но и повышению резистентности к грибковым и бактериальным заболеваниям.