Читать книгу «Сколль. Холод и мгла» онлайн.
— Так они по сути и есть. В нашем биоцентре наработано двести видов флоков для морских и пресноводных животных. Флоки позволят выращивать рыбу на ограниченной площади и поддержат высокое качество воды. Биологический фильтр, представляющий из себя совокупность мелких неразложенных частиц растительных и животных организмов или их выделений (детрит), взвешенных в воде или осевших на дно водоёма, с аммоно-, нитро- и денитрифицирующими бактериями, водорослями и простейшими формирует нижнюю ступень пищевой цепочки рыб, — пояснила Ирина. — При интенсивной аэрации продукты жизнедеятельности рыб усваиваются бактериями, которые в свою очередь образуют колонии, перерабатывающие органические соединения углерода, азота и фосфора из сложных продуктов жизнедеятельности рыбы в простые соединения и протеин. Бактерии, в свою очередь, потребляют планктоны (реснички, копеподы, коловратки, нематоды). А рыбы потребляют планктоны активно или пассивно. Таким образом, мы получаем рециркуляцию питательных веществ, уменьшение энергии на циркуляцию воды и обогащение воды кислородом.
Благодаря использованию флоков мы исключили сложные системы, оставив только кавитаторы и недорогие фильтры из кварцевого песка. Для кормов планируем наладить производство муки из флоков с уникальным составом. Флоки будут в ферментерах с наполнителем — шарообразным пористым кварцем, на котором будут формироваться плёнки из пробиотических и гетеротрофных бактерий. Бактерии выделяют полимерный межклеточный (внеклеточный) матрикс, состоящий из смеси ферментов, предназначенный для защиты, обмена и питания бактерий.
На матрикс подселяют различные инфузории, коловратки, амёбы, нематоды. Такие гидробионты как тиляпии, кефали, карпы, креветки и раки могут непосредственно переваривать флоки, извлекая из них питательные вещества. Включение муки из флоков в рационы питания животных и рыб значительно усилит их иммунитет. Флоки убивают патогенные микроорганизмы и снабжают рыбу кислородом из «зелёной» воды, что значительно повышает их продуктивность. Замкнутый цикл регенерации отходов и большой объём воды на особь, а также дешевые корма с растительными белками позволят нам снизить цену рыб до двадцати рублей за килограмм. Пищевой цикл производства кормов для рыб дополним биомассой дрожжей, кормовой хлореллой и зоопланктоном, выращиваемых в типовых реакторах.
Альтернативой промышленному производству рыбы в больших ёмкостях-тоннелях станет выращивание рыб в танках-контейнерах с высокой плотностью. В воде, в значительных количествах накапливаются продукты обмена рыб. Окисление этих продуктов и остатков кормов приводит к накоплению в воде значительного количества нитратов и фосфатов. Их концентрация зависит от плотности посадки рыб, норм кормления и возможности удаления отходов при помощи различных отстойников и фильтров.
Продукты азотного обмена послужат для выращивания овощных и иных культур в качестве питательных веществ. Разработаны замкнутые системы совместного выращивания рыб и растений в сорокафутовых контейнерах-акватронах с помощью флоков и активного ила. Химикатов, в том числе и пестицидов, не требуется. Очистка воды происходит биологически активным илом с помощью мембранных реакторов, которые отделяют воду от ила без процедуры отстаивания присущей классическим способам фильтрации.
Ничего сложного в конструкции нет, пакеты полупроницаемых мембран из биопластика опускаются в аэротэнк с иловодяной смесью, а через них уже выкачивается очищенная вода. Из схемы очистки исключаются громоздкие отстойники, реакторы с прикрепленной загрузкой и фильтры доочистки. Кавитационной и ультрафиолетовой обработки воды хватает с запасом. Постепенно происходит рост ила в аэротэнке. Чем больше его накапливается, тем активней идут биологические процессы. Система циркуляции перерабатывает метаболиты и остатки корма рыб и позволяет снимать два-три урожая в год, каждый из которых минимум на пятьдесят процентов выше, чем в комплексах с классической (химической) гидропоникой.
И пара слов про утилизацию отходов. Кругооборот воды в фито и зоотронах происходит через трубы, конденсаторы влаги и фильтры, содержащие ионообменные смолы, цеолиты и активированный уголь. Минерализацию продуктов жизнедеятельности человека и животных проводят ступенчато.
Первый этап — разделение на фракции и кавитационное обеззараживание в импульсном генераторе-диспергаторе.
Второй — окисление в аэробных ферментерах и газовихревых биореакторах в присутствии окисных катализаторов. Метан из них пойдёт для топливных элементов, а растворы для непосредственного питания водорослевых реакторов или гидро-ионитопонных растворов. Кругооборот газов, воды и минералов замкнут и рассчитан для каждого зоотрона. Оборудование для очистки спроектировано в виде универсальных модулей со стандартизируемыми коннекторами подвода и удаления газов, растворов, местами установки датчиков, сенсоров, мешалок и индукционных нагревателей. Модули масштабируемые и объединяются в стойки.
Для очистки промышленных отходов, медицинских и других опасных стоков и нейтрализации прочих вредных химических веществ будем производить катализаторы из биогеля и порошковых ферросплавов. Гель, проходя несколько циклов замораживания и оттаивания, становится прочным и упругим, наделяется способностью сцепляться с другими веществами. Гель смешивают с полимерами, а затем подвергают состав сжиганию методом СВС-синтеза, чтобы получить фильтры заданной формы, обладающие повышенной твердостью и уникальной пористой структурой.
Более безопасный мусор помогут разлагать ферменты, выделенные из термофильной бактерии Caldanaerobacter, найденной в горячем ключе на Камчатке. Выделенные из неё ферменты стали основой моющих средств, препаратов для ферментации растительной биомассы, очистки промышленных стоков от токсичных металлов и радионуклидов. Данные ферменты планируется использовать для интенсификации технологических процессов в десятках направлениях нашей биопромышленности.
— А что у вас с коммерческой составляющей по животным? — вопрос из зала.
— Предлагаем запустить упрощенные зоотроны без светодиодов. Зелёный корм из пророщенной пшеницы обойдется в три раза дешевле комбикорма, суспензия из хлореллы в десять раз. Все необходимые птицам витамины присутствуют в мицелии. Для набора массы бройлерам свет нужен только во время кормления. Мы проводили такой эксперимент: птицы, в полнотой темноте набирали всего на двадцать процентов меньше товарного веса. Курицы, гуси, кролики, улитки, нутрия и даже японская исполинская саламандра — для каждого вида разработан замкнутый цикл, не требующий света и рассчитанный на дешёвые корма. Окупаемость этих проектов быстрей, чем у фитотронов, шесть-восемь месяцев.
Платформа «Флора» лишь малая часть большой экосферы «Свартальфахейм». Андрей Владимирович поставил перед нами задачу полностью замкнуть цикл. Приходится учитывать растения и бактерии, необходимые для производства биопластиков, тканей, биохимии, биокосметики, биофармакологии и биомедицины.
Биохимия, например, обеспечит поселенцев живой одеждой из древесной целлюлозы и водорослей. Волокна содержат микрочастицы морских водорослей, способствующие регенерации клеток и придающие коже защитные и противовоспалительные свойства.
Лиоцелл — волокно из биоразлагаемой древесной целлюлозы, которое можно смешивать с волокнами водорослей и конопли или комбинировать с тканью, покрытой слоем микроорганизмов. Разрабатываются ткани крапива-луб, крапива-конопля, крапива-лён, бамбуковая вискоза и искусственный шёлк, получаемый из дрожжей и сахара. Наша группа рекомендует запасти кору растений Broussonetia papyrifera, Artocarpus altilis и Ficus natalensis, крапиву, джут, абаку, кенаф, ивовый прут, лён, сизаль, кокосовое волокно, коноплю, лыко, хлопок, лекарственные и красильные растения.
— Не слабые у вас аппетиты! Всё это и стоит прилично! — выкрикнули из зала.
— Естественно, — ответил я. — Ирина, давайте пригласим главного координатора нашего центра управления ресурсами. Иван Сергеевич, расскажите про запасы и склады.
— Для хранения замороженного зерна, риса, круп и консервов нужны склады с индивидуальными температурными режимами, — начал Иван Сергеевич. — Прочаяя органика такая, как сахара, спирт, торф, сапропель, черноземы, опилки, не требует специальных условий.
Консервы, батончик и замороженное мясо-рыба разделяются по срокам годности — год, три и пять лет. На длительные сроки продукты будут закладываться в криогенные цистерны с жидким азотом, а перед этим подвергаться сушке в дегидраторе. В ЦИК провели анализ себестоимости сублимационной сушки (замораживание и возгонка в вакууме) и криогенной заморозки. Расход энергии на килограмм продукта в случае сублимированния три киловатт-часа, а сам процесс длится двадцать часов. Оборудование для такого вида сушки дорого, стоит от ста тысяч долларов, а сроки окупаемости составляют пять-семь лет. Масла, жиры не подвергаются сублимации, а сублимированные продукты требуют дорогую упаковку и хранятся не более пяти-двадцати лет.
Криогенная заморозка лишена подобных недостатков. Большой расход на испарение азота компенсируется увеличением размеров криобаков. Внутренний криогенный резервуар имеет ширину двадцать три, высоту три и длину сто метров, а полезный объём три тысячи пятьсот кубометров. Скорость испарения азота в таком огромном резервуаре составляет всего пять грамм в час на литр жидкого азота, что в десять раз меньше, чем аналогичные параметры для криогенных железнодорожных систем. Баки сварены из нержавеющей стали, имеют комбинированную порошковую и экранно-вакуумную изоляцию и содержат двадцатифутовые контейнер-платформы, заполненные упаковками с продуктами из криогенного бои-пластика. Над резервуаром оборудованы рельсы для тельфера, а контейнеры извлекают через верхние люки. Криогенная заморозка будет применяться для хранения рыбы, мяса, жиров, масла, молочного порошка, кофе, какао-бобов, фруктов и прочих животных, и растительных продуктов, получение которых в крупных объёмах в первые десятилетия после катастрофы будет невозможным.
Закупать в больших объёмах волокно и продукты питания с высокой добавленной стоимостью невыгодно. ЦУР предлагает организовать производства консервов, протеиновых батончиков, молочного, горчичного, грибного и яичного порошка, искусственного мёда неотличимого от настоящего, фудбаров (высококалорийный брусок еды на основе муки) шоколада с наполнением из искусственных жиров, ореховой массы, кэроба, цикория или какао, обогащенного полезными веществами из морских звезд, ежей и лимонника. Наладить синтез химозина, он используется при изготовлении сычужных сыров, организовать производства сыров, йогуртов и кухни в целом.
Для консервирования ЦУР рекомендует производить при помощи дрожжей сахарозаменитель браззеин, белок со сладким вкусом из плодов западноафриканского растения Pentadiplandra brazzeana, — продолжал Иван. — Он слаще сахара в две тысячи раз, но содержание калорий и себестоимость в пять раз ниже сахаров.
Ещё у нас есть «шоколадный кекс» близкий по содержанию незаменимых аминокислот к «идеальному» белку. Высокобелковая подсолнечная мука и порошок из проростков расторопши, входящие в его состав, способствуют лучшему перевариванию, всасыванию и усвоению белка, а содержание витаминов, микроэлементов и полезных веществ соответствует необходимой суточной дозе потребления.
— Вопросы питания рассмотрим на специализированной конференции. Ирина, вы кажется хотели подвести итог? — я активировал аватар биолога.
— Для обеспечения человека полноценным питанием, таким как грибы, мясомолочной и рыбной продукцией требуется четыреста кубометров складов и шесть сот двадцать кубометров помещений для вермиреакторов, аква, фито- и зоотронов, модулей выращивания грибов, насекомых и зоопланктона.
На текущий момент наш биотехнический кластер курирует двести пятьдесят биотехстартапа, однако отчёт по их работе будет готов не ранее чем через три месяца и потребует подготовок нескольких специализированных конференций. Андрей Владимирович, на этом всё.
— Благодарю за доклад, Ирина! Иван, вижу, у вас есть что добавить?
— За два года нам нужно запустить линии для производства продуктов питания с частичной окупаемостью и также для компонентов биокосметики и биофармацептики, пре- и пробиотиков с полной окупаемостью, что потребует не менее двух миллиардов семьсот миллионов долларов инвестиций. И это, не считая подготовки, необходимы VR-курсы для обучения специалистов новых профессий — биофармакологов, архитекторов живых систем, системных биотехнологов, биоразведчиков, урбанистов экологов.
— Деньги, деньги, деньги! Нужны везде и много. Кто бы нам станок печатный подарил?!