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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Защита смартфона при падении 14.12.2014 Не секрет, что одна из типичных причин поломки смартфона - удар при падении. Больше всего страдает экран в том случае, если устройство падает на твердый пол экраном вниз. Apple предлагает инновационный метод, который позволит решить эту проблему. Патент ? US 8,903,519, полученный компанией Apple 2 декабря в патентном бюро США, описывает новый метод защиты от значительных повреждений при падении. В том случае, если акселерометр или иной сенсор аналогичного назначения зафиксирует начало падения, информация о его скорости и ориентации корпуса мобильного устройства будет обработана процессором, который подаст управляющий сигнал на электромотор с движущейся частью, которая имеет смещенный центр тяжести (его конструкция аналогична вибромотору). Во время падения вращение электромотора позволяет изменить положение всего мобильного устройства на более безопасное. Например, смартфон может быть развернут так, чтобы падение пришлось не на поверхность экрана, а на заднюю крышку устройства. Для того чтобы система работала более эффективно, можно применять ультразвуковые сенсоры, гироскопы, или комбинацию микрофона и громкоговорителей для расчета скорости падения, дистанции до поверхности, а также времени до столкновения. Упоминается, кроме того, компас, GPS, радар и модуль камеры. Информация о падении может сохраняться в устройстве с целью анализа и использования при очередных падениях для обеспечения более эффективной работы защитной системы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026