Холодная плазма и сточные воды для устойчивого гидропонного земледелия

18.06.2026

Сельское хозяйство сталкивается с серьезными вызовами: растущей потребностью в пресной воде и синтетических удобрениях на фоне ограниченных ресурсов и экологических проблем. Перспективным решением могут стать технологии, которые превращают отходы в ценный ресурс. Ученые из Университета Альберты в Канаде разработали инновационную автоматизированную систему, способную одновременно очищать промышленные сточные воды и превращать их в питательный раствор для гидропонного выращивания растений. Эта разработка открывает путь к созданию по-настоящему циркулярных агросистем, где отходы одной отрасли становятся основой для другой.

В основе подхода лежит система electrified microbubble-enhanced cold plasma activation (MB-CPA). Она сочетает холодную плазму с технологией микропузырьков, что значительно усиливает взаимодействие плазмы с жидкостью. Процесс позволяет генерировать азотсодержащие реактивные соединения, которые эффективно разрушают органические загрязнители и одновременно фиксируют биодоступный азот в воде, превращая ее в полноценную питательную среду. Корреспондирующий автор исследования, профессор Сюэхуа Чжан из Университета Альберты, подчеркивает важность такого подхода для устойчивого развития.

По словам профессора Чжан, современное сельское хозяйство продолжает зависеть от синтетических удобрений и пресной воды, в то время как ежедневно сбрасываются огромные объемы богатых питательными веществами сточных вод, которые пока не используются из-за высокой органической нагрузки. Новая технология решает эту проблему, выполняя двойную функцию: она очищает стоки и обогащает их необходимыми для растений соединениями. Система использует обычный воздух, формируя мелкие пузырьки, которые переносят окислительные формы азота и кислорода.

Исследователи протестировали MB-CPA на сточных водах средней концентрации из солодовой промышленности. Результаты оказались многообещающими: технология существенно снижала органическую нагрузку и содержание взвешенных частиц, а также активно генерировала нитраты - форму азота, наиболее доступную и необходимую для роста растений. Интеграция системы с гидропонным контуром позволила получить готовый питательный раствор без дополнительных удобрений.

Особенно впечатляющими стали результаты биологического тестирования. При использовании обработанной воды наблюдалось значительно более быстрое и интенсивное прорастание ростков чеснока: биомасса растений увеличилась почти в два раза по сравнению с контрольными образцами. Кроме того, в растительной массе отмечалось повышенное содержание серы, что указывает на улучшение качества продукции. Авторы полагают, что технология может быть адаптирована для широкого спектра овощных культур в гидропонных системах.

Автоматизированный характер MB-CPA делает ее удобной для практического применения. По словам разработчиков, система способна работать на возобновляемых источниках энергии, что усиливает ее экологические преимущества. Такой подход способствует созданию замкнутых агросистем, где сточные воды, питательные элементы и электроэнергия циркулируют в едином контуре, минимизируя отходы и затраты.

Для фермерских хозяйств и тепличных комплексов это означает реальную возможность одновременно снижать расходы на утилизацию стоков и получать качественный раствор для фертигации. Технология уже демонстрирует высокий потенциал для перехода к более устойчивым методам производства продуктов питания.

<< Назад: Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

>> Вперед: Препараты GLP-1 меняют нейронные связи и поведение 17.06.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Светящаяся рыбка 11.10.2003 Генная инженерия проникла в домашний аквариум. Биологи из Национального университета Тайваня ввели распространенной аквариумной рыбке данио ген от светящейся медузы, и рыбка стала светиться в темноте. Сначала целью генных инженеров было облегчить наблюдение за внутренними органами этих полупрозрачных рыбешек. Но фотографию светящейся зеленоватым призрачным светом рыбки, показанную на научной конференции, увидел представитель компании, занимающейся разведением и продажей аквариумных рыб. По заказу фирмы в геном данио добавили еще ген красного свечения, выделенный из морского коралла. Полученную породу назвали "Ночная жемчужина". Следующая идея рыбоводов - добавить тропическим аквариумным рыбкам ген холодоустойчивости от обычных речных рыб средних широт, чтобы можно было не заботиться о подогреве воды в аквариуме. Но экологи опасаются, что такие рыбки, ускользнув из аквариума, размножатся в естественных водоемах и, возможно, вытеснят местные виды или нанесут другой ущерб природе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026