​В президентском Указе № 642 от 01.12. 2016 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации» находим вот такую любопытную строчку: «В долгосрочной перспективе особую актуальность приобретают исследования в области понимания процессов, происходящих в обществе и природе, развития природоподобных технологий, человеко-машинных систем, управления климатом и экосистемами».

На мой взгляд, самым загадочным термином здесь выступают «природоподобные технологии». Готов биться об заклад, что не в каждом академическом институте вам толком объяснят, что это такое. И, тем не менее, данный термин каким-то образом попал в текст президентского Указа. Похоже на то, что составители текста были в курсе современных «зеленых» технологических трендов.

Пожалуй, самое вопиющее противоречие наших дней, - это когда на самом верху формулируются какие-то установки, которые для нижестоящих уровней практически ни о чем не говорят. То есть на уровне президента есть понимание современных трендов, о которых внизу, что называется, ни сном, ни духом. Для руководителя среднего звена все эти природоподобные технологии, человеко-машинные системы, управление климатом и экосистемами – даже не абстракции, а сплошная фантастика. Я могу живо вообразить себе скептическую ухмылку на лице какого-нибудь чиновника или директора предприятия, которому кто-нибудь из ученых начнет об этом рассказывать.

Что касается специалистов, хорошо разбирающихся в таких вещах (мало того – занимающихся указанными технологиями), то для них упоминание природоподобных технологий в президентском Указе стало прямо-таки бальзамом на душу. Ведь теперь можно представлять свои разработки руководителям разных уровней, не опасаясь попасть в список фантастов. Ученого-изобретателя, как мы понимаем, обидеть у нас может каждый, а вот  с главой государства так шутить уже нельзя.

Этот Указ оказался как никогда кстати для новосибирских ученых, принимающих участие в реализации государственной программы по защите Байкала от органических стоков. Как мы уже писали, недавно – по заказу ФГБУ «Заповедное Прибайкалье» - ими была подготовлена Концепция развития инфраструктуры заповедных территорий, примыкающих к озеру Байкал. Эта Концепция примечательна именно тем, что она разрабатывалась в русле указанной государственной установки на внедрение природопододных технологий. В этом смысле изложенные в ней подходы к решению экологической проблемы ни в коей мере нельзя рассматривать как какую-то отвлеченную фантазию чудаковатых ученых.  Ничего подобного! Концепция как раз конкретизирует новое направление исследований, обозначенное в президентском Указе.

Как мы уже писали, остров Ольхон рассматривается авторами Концепции как готовая установка «MegaScience» для осуществления коллективных исследований. Это то, что касается «теоретической» части. В чисто практическом плане территория острова рассматривается как своего рода «биосферный полигон», где как раз можно внедрить и опробовать природоподобные технологии. Прежде всего это касается утилизации органических стоков. Ольхон вполне может стать модельной территорией, где впервые будут применены принципиально новые подходы к использованию отходов человеческой жизнедеятельности. Вкратце речь идет о том, что отходы из источника угрозы для экологии острова и озера станут, наоборот, служить её восстановлению и приносить пользу местным жителям. Ничего фантастического здесь нет совершенно. Такой радикальный разворот как раз осуществляется посредством внедрения природоподобных технологий. Главное, - это изменить свое сознание, свое отношение к организации жизнедеятельности. Что касается чисто технической стороны вопроса, то здесь - благодаря научным исследованиям - всё вполне решаемо и поправимо.

Как объяснил автор Концепции – сотрудник Института теплофизики СО РАН Игорь Огородников, под природоподобными технологиями понимаются процессы, протекающие в природе и применяемые человеком для решения хозяйственных задач. «Для природных процессов создаются оптимальные условия, благодаря чему они протекают с большими, чем в природе, скоростями  - на порядок больше, чем в естественных условиях. Результатом чего является возрастающий объем производства ценного продукта, чем за тот же срок его производится в естественных условиях», - отметил ученый.

Как мы знаем, самая характерная особенность любой экосистемы (и биосферы в целом) заключается в том, что в них действуют замкнутые циклы. Поэтому экологическая инфраструктура острова должна обладать восстановительными функциями относительно его природы. Как это должно выглядеть на практике?

Для реализации Концепции применительно к Ольхону предлагается следующий комплекс технических решений:

  1. «Умные» компостирующие биотуалеты, использующие солнечную энергию.
  2. Вермифермы для производства экочернозема из всех видов органических отходов (для чего используются компостные черви).
  3. Биоботаническая площадка для переработки бытовых стоков с гидроизоляционной мембраной, исключающей попадание стоков в грунт. На биоботанической площадке с помощью почвенных биоценозов будут перерабатываться жидкие отходы, содержащие органику, в экопочву и другие органические продукты (это является природоподобной технологией замкнутого цикла).
  4. Мини-производство по глубокой переработке твердых бытовых отходов в товары местного потребления.
  5. Биовегетарии для всесезонного выращивания натуральных овощей.
  6. Безпастбищные животноводческие фермы, исключающие свободный выпас домашних животных.
  7. Новое энергоэффективное жилищное и коммунальное строительство и реконструкция существующих зданий на основе технологии «экодом».

Нас, в данном случае, интересует биоботаническая площадка, являющаяся здесь самым главным воплощением природоподобных технологий. В чем будет заключаться её «историческое» значение? Дело в том, что известное нам сельское хозяйство и животноводство за долгие годы привело к серьезной деградации почв в масштабах всей планеты. «В настоящее время, - объясняет Игорь Огородников, -  из-за хищнического и безграмотного отношения к почве идет мощный процесс ее деградации – «тихий кризис планеты». По данным ООН,  две трети почв планеты подвергнуты сильной деградации. Это привело к сокращению биоразнообразия на 30% за последние сорок лет».

Так вот, использование природоподобных технологий позволяет «выращивать почву» на органических отходах – в приличных количествах и за короткие сроки. Причем, это можно спокойно делать даже в самых суровых природно-климатических условиях. Базовым ресурсом для этого, подчеркиваю, являются продукты жизнедеятельности человека и животноводства. При этом решаются сразу две задачи: утилизируются органические отходы и бытовые химические вещества, и производится почва. Биоботанические полигоны, отмечает Игорь Огородников, позволяют экологически безопасно использовать жидкие отходы поселений для «выращивания» почвы с помощью вермикультуры и биомассы в виде деревьев и травы.

Главное преимущество использования биоботанического полигона для утилизации жидких бытовых отходов заключается в том, что это - полностью природный процесс, обеспечивающий замыкание органических циклов (как  это и должно происходить в биосфере). К тому же он более эффективен по сравнению с традиционными очистными сооружениями, использующими водную среду. Скорость переработки органики в почве значительно выше, чем при традиционном способе. Это происходит за счет превосходства - на порядки - количества аэробных организмов по сравнению с водной средой. Сам процесс не требует значительных энергетических мощностей, он также существенно дешевле и в капитальном строительстве (для ускорения переработки органики в водной среде требуется много энергии для насыщения воды кислородом).  Но главное, что «побочный эффект» такой переработки -  производство почвы, древесной и травяной биомассы, которые являются ценными продуктами, особо востребованными на острове ввиду крайней скудости здешних почв.

По мнению Игоря Огородникова, утилизация жидких отходов на полигоне с одновременным производством почвы и растительной биомассы станет решением главной экологической задачи, поскольку так мы исключим сброс в водоемы и дренаж в почву. Основным продуктом полигона станет «выращиваемая» почва, черви, растительная травяная и древесная продукция. Еще одной технологической особенностью является устойчивое задернение поверхности полигона. Произведенную в этих условиях почву можно будет использовать для озеленения территорий населенных пунктов острова.

Принципиально важно здесь еще и то, что данный полигон необходимо рассматривать как элемент биосферного стационара для научно-исследовательской работы и первый исследовательский объект проекта «MegaScience». Согласно Концепции, создаваемый комплекс будет постоянной базой развития прикладных образовательных программ для университетов, школьников и учителей местной школы, жителей поселков и отдыхающих.

Олег Носков

Источники

Биосферный полигон
Академгородок (academcity.org), 26/08/2019
Биосферный полигон
Экспир (xpir.ru), 30/08/2019

Похожие новости

  • 06/07/2016

    Научные решения для экологических проблем

    ​В пресс-центре "ТАСС-Сибирь" прошел круглый стол, посвященный инновационным подходам в сфере охраны окружающей среды.  Организатором мероприятия выступил департамент промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска.
    1800
  • 25/01/2019

    На Ольхоне создадут первый в стране Экодом

    Как мы уже неоднократно сообщали, новосибирские инициаторы проекта «Экодом» принимают активное участие в программе по защите озера Байкал от органических стоков. Работа осуществляется в рамках федерального гранта, специально выделенного на эти цели.
    496
  • 22/11/2018

    В Новосибирске предлагают построить полигон для новых технологий в энергетике

    В рамках программы «Академгородок 2.0» ученые рассчитывают на практике оценить различные технологии получения энергии. — В последнее время мы разрабатываем амбициозный проект в петротермальной энергетике.
    1082
  • 27/09/2018

    «Академгородок 2.0»: в один МИК объединят пять центров исследований

    ​Ученые предлагают создать междисциплинарный исследовательский комплекс аэрогидродинамики, машиностроения и энергетики. Планируется, что он объединит пять современных исследовательских центров: аэродинамический; геофизической гидродинамики; перспективных энергетических технологий; высокоэнергетических технологий и новых материалов; физико-химических проблем горения и аэрозолей.
    1308
  • 29/08/2018

    В Новосибирске собираются построить аэродинамическую трубу для изучения обледенения самолетов

    ​Аэродинамическую трубу для изучения процессов обледенения при взлете и посадке самолетов планируется построить в новосибирском Академгородке, сообщил агентству "Интерфакс-Сибирь" научный руководитель Института теоретической и прикладной механики им.
    1179
  • 12/03/2019

    Институт теплофизики СО РАН будет разрабатывать технологии для исследования космоса

    Институт теплофизики Сибирского отделения РАН займется разработкой эффективных технологий для применения в исследовании космоса. С этой целью в рамках национального проекта "Наука" в институте была создана молодежная лаборатория, сообщил ТАСС ученый секретарь института Максим Макаров.
    553
  • 04/07/2019

    Сибирские ученые создают ветряк для нагревания воды

    ​Сибирские ученые создают ветрогенератор, который может работать при низкой скорости ветра и нагревать воду практически без потерь благодаря преобразованию механической энергии воздушного потока непосредственно в тепловую энергию.
    726
  • 03/10/2018

    Академик Сергей Алексеенко: Энергетика – фундамент развития экономики государств

    2 октября Сергей Алексеенко, лауреат премии «Глобальная энергия» - 2018, академик РАН, заведующий лабораторией «Проблем тепломассопереноса» Института теплофизики СО РАН, прочел лекцию в МИСиС о тенденциях и перспективах развития энергетики в контексте теплофизических задач.
    1098
  • 06/09/2017

    В Новосибирске расмотрели альтернативы «мусорному» концессионеру

    ​Альтернативные предложения по сбору и утилизации отходов были рассмотрены в рамках "Городской ассамблеи" в Новосибирске. Местные разработчики предложили новые современные технологии переработки ТКО.
    1546
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1160