Читать книгу «Сколль. Холод и мгла» онлайн.
«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.
Изоляция растений, электромагнитная и СВЧ обработка почв, магнитная стимуляция рассады, широкое использование органических гидрогелей, органических гербицидов, фунгицидов, инсектицидов на основе нейтральных минералов, специализированных штаммов грибков, бактериальных культур, нематод, а также растительных экстрактов в сочетании с подкормками комплексными органическими удобрениями с микроэлементными добавками вызывает синергический, комплексный эффект. К примеру, органический микроэлементный комплекс на основе L-аспарагиновой кислоты в двадцать раз минимизирует внесение микроэлементов, по сравнению с неорганическими соединениями, используемые в комбикормовой промышленности, точно такой же комплекс мы планируем производить и для потребностей человека.
— Ирина, расскажите о вашей группе подробней.
— Платформу «Флора» развивает две тысячи человек. К сожалению, в перспективе требуется кратно увеличить численность исследователей. Андрей Владимирович, очень большой объём исследований, не справляемся…
— Вы то сами чем занимаетесь? — спросил Дмитрий.
— Курирую направление микроорганизмов.
— Я бы послушал.
— Расскажите, лишним не будет, — согласился я с другом.
— Бактерии играют очень важную роль в росте и развитии растений, — увлечённо стала рассказывать Ирина. — Учёные только сейчас стали понимать их важность. Почвенные бактерии, попадая на корни растений, синтезируют биологически активные вещества, способные влиять на их физиологическое состояние. Бактерии активно взаимодействуют с растениями, стимулируют их рост и развитие, поднимают иммунитет и способствуют корневой системе, улучшая её поглощающую способность.
В наших лабораториях разрабатываются биопрепараты на основе микроорганизмов, способные трансформировать труднорастворимые органические и минеральные фосфаты в легкорастворимые и доступные для растений формы. Например, эффективность всасывания железо- и фосфорсодержащих удобрений на основе гуминовых веществ увеличивается при внесении в почву аморфных наночастиц кварца, покрытых бактериальной биоплёнкой, содержащей специальные грибковые и бактериальные штаммы. При добавке этих частиц, содержание белка в зерне увеличивается до пятнадцати процентов, а глютена до тридцати двух. Бактерии не только повышают урожай, они великолепно защищают растения.
— Приведите, пожалуйста, примеры.
— Что ж, биофунгицид на основе штаммов бактерии Bacillus subtilis подавляет жизненную активность грибков, повышает природный иммунитет растений и стимулирует их развитие. Штамм Brevibacillus laterosporus синтезирует биологически активные соединения для борьбы с микроскопическими водорослями и грибками, поражающими растения. Все эти бактерии не токсичны для животных, растут на дешёвых питательных средах и, главное, не требуют специальных условий для культивирования.
Ещё один пример, растения, обработанные препаратом на основе карбоксиметилированной органической целлюлозы, включающей симбиотические бактерии Risobium japonicum, усваивают азот в два раза продуктивней, по сравнению с контрольной группой, а численность болезнетворных грибков в их корневой системе снижается в три раза. Вот вроде и всё, позвольте, я продолжу выступление по плану?
— Конечно, Ирина.
— Следующий ключевой фактор для роста растений — чистая вода. По плану ЦИК для очистки воды для фито- и зоотронов будут применять установку комбинированной кавитационно-вихревой обработки воды профессора Константинова. Профессор, думаю вам есть, что сказать.
— Кхм, — Антон Игоревич встал, потер руки, — кавитационная обработка обеспечивает полное обеззараживание воды от вирусов, бактерий и прочих патогенов. За счёт энергии схлопывания кавитационных каверн происходит частичное разрушение сетки водородных связей в молекуле воды, в жидкости генерируется значительное число мелких кластеров, происходит интенсивная диссоциация молекул воды на высокоактивные гидрид ионы H+ и ОН- с дальнейшей рекомбинацией и образованием из них перекиси водорода и кислорода. В результате изменяются физико-химические свойства воды, возрастает электропроводность и поверхностное натяжение, спектральные и люминесцентные характеристики. Увеличивается растворимость газов. Соли выпадают в осадок.
— Благодарю! — сказал я, когда профессор замолчал. — От себя добавлю, по расчётам ЦИК ЭГ обработка воды обходится в два раза дешевле ультрафиолетовой, в три — хлорирования и в десять — озонирования. Биологические и органолептические качества обработанной таким образом воды существенно выше аналогов. На этих же установках одновременно с обеззараживанием возможно образование азотных удобрений. Они берутся в прямом смысле из воздуха, растворного в воде. Один киловатт*час мощности позволяет произвести десять литров концентрата, из которого можно приготовить тонну жидких азотно-фосфорных удобрений.
— И почему же, профессор, такие замечательные устройства ещё не сделали вас миллионером?
— А потому, молодой человек, — Антон Игоревич повернулся к Тимуру, — есть такое понятие, как совокупная стоимость внедрения и инерция мышления. Разработка силовой электроники…
— Профессор, прошу вас, — прервал я его, — давайте обсудим эти вопросы после конференции. У нас не так много времени.