Китайские ученые предлагают превратить шахты в сельскохозяйственные лаборатории

Фото из открытых источников

В Китае насчитывается более 12 000 заброшенных угольных шахт, предлагающих огромные подземные пространства и развитую инфраструктуру, которые потенциально можно было бы перепрофилировать, и у исследователей есть идея, как это сделать.

Идея, предложенная командой из Инженерного центра по развитию экологически чистых и высокоэффективных технологий в угольной промышленности провинции Шаньси, заключается в использовании сети туннелей и пещер для «сельскохозяйственных экспериментов», превращении этих пространств в лаборатории для выращивания сельскохозяйственных культур.

Давайте сначала разберемся с очевидными недостатками: под землей явно нет ни солнечного света, ни осадков, что обычно крайне важно для сельского хозяйства. Однако, как отмечают исследователи в статье, опубликованной в журнале China Mining Magazine, есть и положительные стороны.

Подземная среда может тщательно контролироваться и защищаться от колебаний погоды, продолжающихся изменений климата и стихийных бедствий.

«На фоне усиливающегося глобального изменения климата и растущего спроса на сельскохозяйственную продукцию в экстремальных и замкнутых условиях исследование экспериментальных моделей сельского хозяйства в подземных пространствах угольных шахт имеет важное научное значение и инженерную ценность», — пишут исследователи в своей статье.

Это не значит, что для этого не потребуется много работы – или что все эти 12 000 шахт можно использовать в качестве сельскохозяйственных экспериментов.

Исследовательская группа провела общую оценку, рассмотрев вопросы структурной безопасности, целесообразности преобразования заброшенных шахт в сельскохозяйственные угодья, а также практической возможности регулирования освещения, тепла, воды, воздуха и углекислого газа в таких условиях.

Они также рассматривали такие вопросы, как вентиляция и дренаж.

В итоге был сделан вывод, что, по крайней мере, некоторые из шахт обеспечат достаточно стабильные условия для тестирования новых подходов к сельскому хозяйству – подходов, которые могут стать все более важными по мере изменения климата.

«Результаты показывают, что подземные пространства угольных шахт обладают инженерной основой для строительства экспериментальных сельскохозяйственных участков, если устойчивость окружающих горных пород соответствует инженерным требованиям, а системы вентиляции, дренажа и контроля безопасности полностью завершены», — пишут исследователи. «Благодаря искусственным источникам света и системам контроля микроклимата подземные пространства позволяют обеспечить независимое снабжение и точное регулирование ключевых производственных факторов, таких как свет, тепло, вода, воздух и углерод, тем самым способствуя проведению высококонтролируемых сельскохозяйственных экспериментов».

Еще одно преимущество подземного земледелия — доступ к геотермальной энергии. Исследователи предполагают, что ее можно использовать в качестве устойчивого источника тепла для сельскохозяйственных культур, что позволит значительно сократить выбросы парниковых газов.

Более того, загрязненные грунтовые воды, просачивающиеся обратно в шахты и загрязняющиеся сульфатами, металлами и другими частицами, можно очищать под землей и повторно использовать для орошения.

Речь идёт не о целых полях с посевами, а о исследовательских проектах, в рамках которых тестируются различные способы выращивания продуктов питания в разных условиях.

«Внедрение сельскохозяйственных систем в подземное пространство угольных шахт направлено не на достижение традиционного сельскохозяйственного производства, а скорее на создание научно-экспериментальной сельскохозяйственной платформы для экстремальных и замкнутых условий», — пишут исследователи.

По данным газеты South China Morning Post, к концу десятилетия число закрытых шахт достигнет примерно 15 000. Это означает, что около 7,2 миллиарда кубических метров пространства останутся неиспользованными.

Хотя остается еще много проблем (и исследователи еще не проводили никаких полевых испытаний), это, по крайней мере, возможно. В технико-экономическом обосновании в качестве примера того, что возможно, приводится проект Callio в Финляндии, успешный проект по переоборудованию шахты.

В конечном итоге, знания, полученные в результате подземного земледелия, могут быть использованы для разработки будущих подходов к выращиванию сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях – будь то в космосе или в отдаленных районах мира, непригодных для традиционных сельскохозяйственных систем.

«В целом, подземные пространства угольных шахт могут служить важным носителем для высококонтролируемых сельскохозяйственных экспериментов, предоставляя новый подход к исследованию механизмов ведения сельского хозяйства в экстремальных условиях и повторному использованию ресурсов подземного пространства», — пишут исследователи.