第454章 垂直農場和生物圈三號

就在離垂直農場大樓不到十公里的一個地點,還有一個雄心勃勃的計劃,正在進行當中。
與傳統農業相比,水栽培法的效率提高了70%,而氣霧栽培法又比水栽培法提高了70%的效率。
還有一個很大的集約農業區,用來種植食物,配備有完善的農業設備,包括一台打穀機。
三月16日,桃源農業開發有限公司在東方新城修建的「垂直農場」大樓封頂。
垂直農場擁有健全環境控制系統,與室外種植相比有很多優勢,它不受天氣的影響,不必擔心遭遇惡劣的氣候條件,如乾旱、洪水、霜凍、疫情等。
可惜,在實驗中研究人員發現了太多的漏洞和問題:沒有完善、嚴密的研究計劃;生物圈2號的氧氣未能順利循環;水泥建築物影響到正常的碳循環;降雨失控、多數動植物無法正常生長或生殖,其滅絕的速度比預期的還要快;還有病蟲害肆虐,黑螞蟻爬滿了建築物等等。
這座垂直農場大樓將用來養殖數種淡水魚,種植數十種蔬菜和水果,以供應東方新城15萬人口40%的需求。
1994年,科學家第二次進駐,工作10個月後於1995年走出。他們在這期間對大氣、水和廢物循環利用及食物生產進行了廣泛而系統的科學研究。
據計算,只要1和圖書50個30層的農場,就可以養活紐約市820萬的人口。
生物圈內共有約4000個物種,其中動物、植物約3000種,微生物約1000種,它們分別來自於世界各地。
目前,用來促進植物生長的LED照明系統的效率還不到30%,這使垂直農場的生產成本非常高,各國現在興建的垂直農場無不帶有實驗性質,離真正的商用還有一段距離。
垂直農場本身就在都市,可以直接運往有需要的地方,從而極大地節約食物運輸的成本,並減少運輸帶來的污染。
這是一座巨型的封閉環境,有居住區、熱帶雨林、紅樹林沼澤、熱帶草原、沙漠等,甚至還有一片可容納珊瑚礁、能掀起陣陣海浪的「迷你海洋」。
到2025年,隨著城市的擴張和膨脹,世界城市人口數量將從2013年的35億增長到55億,新華國將佔到9.25億;到2050年,全球城市人口有可能增長到64億,而新華國將達到12億。
藍本就是上個世紀由利堅國投資建設的實驗設施「生物圈二號」,這套系統旨在密閉狀態下進行生態與環境研究,增進人類對自己居住的這顆星球的了解。
生物圈二號計劃形成於1982年的一次科學家會議,於1987年建造www.hetubook.com.com,歷時8年才完工。
生物圈二號是此前世界上最大的封閉式人工生態循環系統,位於圖森市以北的沙漠中,因把地球本身稱作生物圈一號而得此名。
垂直農場難以推廣的原因在於能源成本,畢竟傳統的耕地擁有免費的陽光,而室內農場需要人工光照。
它佔地12800平方米,容積達141600立方米,由80 000根白漆鋼樑和6 000塊玻璃組成,耗資1.5億美元。
生物圈三號吸取了教訓,技術更先進、佔地面積更大、先期準備更充分,包括新型建築材料和設備的使用等。
最終經廣泛討論,科學家們確認「生物圈二號」實驗失敗,未達到原先設計者的預定目標,也證明了在已知的科學技術條件下,人類離開了地球將難以永續生存。
在室內種植,對地點、氣溫、濕度等作物生長所需基本要素的選擇,具有更好的靈活性。
在未來的「天宮」空間站上,也會實驗植物在失重環境中的生長和培育。
雖然這次大型實驗以失敗告終,但生物圈二號無論從規模、技術難度和複雜程度,以及所取得的效果來看,均堪稱人類科學史上的一大傑作,也為後來者提供了寶貴的經驗教訓。
它被用來證明人類在封閉環境中,再加上hetubook.com•com一些陽光的幫助,就有可能生存下去的建築設施,也將應用於人類未來的地外星球定居和宇宙載人探險。
生物活性液更適用於水栽培法,能將各種作物的產量提高一倍以上。
在無土水溶液栽培之外,還有一種無土栽培法——氣霧栽培法,就是通過營養豐富的氣霧把養分輸送給植物。
所有農作物都會在受控制的環境下生長,並使用生物感測器檢驗是否成熟,可以365天不間斷地種植、採收,一年能收穫20季以上的作物,如果採用傳統的栽培技術,一年則只能收穫一到兩季。
……
氣霧栽培是利用噴霧裝置將營養液霧化為小霧滴狀,直接噴射到植物根系以提供植物生長所需的水分和養分的一種無土栽培技術。
這一點,對未來的宇宙航行和外星殖民是至關重要的。
利堅國、羅剎國等國已在空間站上培育了豌豆、小麥、玉米、稻穀、洋蔥、蘭花等100多種植物,果蠅、蜘蛛、魚類等動物在失重狀態下也可以生長、繁育。
同時利用現代科技最大限度地減少浪費和能源使用,促進回收利用。
如果這些技術能應用到宇宙航行和外星殖民上,人類的生存問題就容易解決了。
1991年,有4男4女共8名科研人員首次進駐生物圈2號,1993m.hetubook.com.com年走出,在裏面停留了21個月。
這個封閉結構在密閉狀態下可以作為月球、火星殖民的實驗基地、潛在核大戰後的庇護所,也可以用作居住型實驗室,對地球整個生態系統與環境進行大尺度研究。
為了給空間站、宇宙飛船、太空城市和外星殖民做一些前提試驗,提供生態系統藍圖,東方集團、桃源集團與新華國航天部、科學院、農科院等機構合作,共同投資30多億人民幣,準備建立一個大型全封閉人工生態循環系統——生物圈三號。
採用凈室技術,「室內農場」將遠離蟲害的侵襲,根本不需要除草劑或者殺蟲劑,也就意味著沒有農業污染排放。
期間,這些「生物圈人」吃的食物全是自己種的,喝的是循環水,呼吸的氧氣則來源於植物,還在各自的研究領域內,積累了豐富的科學數據和實踐經驗。
垂直農場還可以將傳統的農場解放出來,用來種植更多樹木綠化環境,從而減少大氣中的二氧化碳含量,減緩全球變暖過程。
而且,管理這個垂直農場並非難事,星河智能科技為農場設計了智能控制軟體和機器人等,通過生物感測器和各種監測系統,準確、精心地照料植物,安排光照、引導水泵等,溫度也得到準確控制,確保營養液被均勻噴洒。
氣霧栽培法不僅最www.hetubook.com•com節水,也最節肥,種植環境也不受局限,它解決了傳統土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養分供應的矛盾,使作物根系處於最適宜的環境條件下,從而發揮作物的增長潛力,使植物生長量、生物量得到大大提高。
垂直農場又名「城市農業」、「室內農場」或「垂直農業」,耕地從田地向多層建築式的樓層化農場發展,每層樓都是一片農地,用來栽種、養殖各種作物和牲畜。
大樓還安裝了大型太陽能電池板、高科技灌溉系統,以及用於焚燒垃圾生產能源的焚燒爐等。
這座大樓高46層,它的外形就像是一把打開的扇子,又像是豎立的貝殼,十分的漂亮。建築物的立面採用了最新科技的智能幕牆,能讓更多的陽光,通過落地玻璃窗和自動感測器照射進來。
相比傳統農業,垂直農場不僅使作物每次收穫時的產量增長了許多,收穫次數也將增加10倍,同時還將節省80%的土地、90%的用水量以及100%的農藥,食物的運輸成本也幾乎可以忽略不計。
從現在開始,全球城市人口已經超過了總人口的一半,傳統的農業生產空間逐漸萎縮,人們不得不尋求下一代全新的農場模式。
桃源集團研製出了轉換效率高達80%的植物生長燈,大幅降低用光成本,使垂直農場擁有了極大的利益空間。
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