Все больше людей переезжают в города - обеспечение растущего населения сельскохозяйственной продукцией становится большой проблемой. Следовательно, необходимы новые сельскохозяйственные системы. Немецкий проект BMBF SUSKULT под руководством Фраунгоферского института экологических, безопасных и энергетических технологий UMSICHT предлагает решение

Очистные сооружения имеют функцию очистки сточных вод. Но наука также считает их ценным ресурсом. В рамках проекта SUSKULT будет создана городская теплица, которая будет использовать ресурсы очистных сооружений для выращивания пищевых культур по методу гидропоники. Напомним, что в гидропонной системе нет почвы. Питательные вещества, необходимые для растения, наносятся на корни исключительно в жидкой форме.

«Качество и устойчивость производства продуктов питания находятся в центре внимания. Однако то, что относительно легко реализовать в сельскохозяйственных регионах, гораздо сложнее в городах. Кроме того, в будущем существует ключевая проблема, такая как повышение урожайности, конечные ресурсы фосфатов, высокое использование энергии при производстве удобрений и загрязнение воды и почвы фосфором и азотом. Мы же соединяем сельскохозяйственную систему с муниципальными очистными сооружениями», - объясняет Фолькмар Койтер, заведующий отделом фотоники и экологии UMSICHT и координатор SUSKULT.

Почему очистные сооружения? Стоит взглянуть на компоненты, необходимые для выращивания растений. Это в основном питательные вещества (удобрения), СО 2, тепло и вода. «Все эти ресурсы можно найти на очистных сооружениях», - говорит Койтер. К тому же добавляется преимущество местоположения.

Первоначально построенные на окраинах города, очистные сооружения теперь часто расположены недалеко от центра из-за роста городов.

Идея использования ресурсов очистных сооружений с точки зрения утилизации не нова. Уже существуют технологии, которые восстанавливают фосфор из шлама и золы на очистных сооружениях - отчасти с повышенным расходом энергии - для превращения его в удобрения или кормовые добавки в сельскохозяйственном секторе.

Есть смысл внедрить аналогичные процессы и в городах – для сити-фермерства. Койтер предполагает, что к 2025 году большинство мегаполисов примут такую концепцию переработки отходов, если, конечно, будут разработаны нормативные основы.

Сейчас исследователи закладывают фундамент новой сельскохозяйственной системы.

До 2024 года на территории в устье реки Эмшер на границе города между Динслакеном, Оберхаузеном и Дуйсбургом построят демонстрационный завод, чтобы восстанавливать из стоков основные питательные вещества для растений: азот, калий и фосфор.

Недавно Инженеры-технологи из Университета Леобена завершили проект по восстановлению азота из сточных вод. В рамках этого также разрабатывается новая технология, где используются цеолиты для извлечения избыточного азота из сточных вод.

Цеолиты встречаются в природе под видом различных полезных ископаемых и могут также добываться на европейских месторождениях. Благодаря своей кристаллической структуре они обладают способностью связывать определенные вещества или выделять их в концентрированном виде.

Ученые проверили, что будет если позволить сточным водам течь по цеолитам. И обнаружили, что азот остается захваченным в решетчатых структурах цеолитов и впоследствии вымывается в виде концентрированного раствора. Полученный таким образом азот применяется для очистки промышленных дымовых выбросов.

Команда SUSKULT теперь проверит, можно ли использовать такой азот в качестве удобрения и извлекать калий и фосфор тем же способом.

Цель амбициозна: «После фазы оптимизации отдельных компонентов мы хотели бы производить несколько тонн овощей в год на месте», - говорит Койтер.

Если все получится, можно покрыть, например, годовой спрос на листовые салаты в муниципалитете Анрёхте в округе Зоест (среднегодовое потребление в Германии составляет около 3 кг листового салата на человека).

Проект является частью инициативы «Сельскохозяйственные системы будущего», финансируемой Федеральным министерством образования и науки Германии, и объединяет 15 научных и промышленных партнеров.

(Источник: innovationorigins.com. Автор: Хильдегард Сантингер).