Жителей области предлагают расселить в «купольные поселения»

Кандидат технических наук Ткаченко и доктор биологически наук Керженцев готовы поставить на туляках эксперимент

Океанский Купол» (Ocean Dome) —  достопримечательность японского острова Кюсю

Для предотвращения ухудшения условий жизни на планете, техносфера должна стать экотехносферой — искусственной средой, работающей по тем же правилам, что и природная среда. В первую очередь, экотехносфера должна соответствовать принципу замкнутости потоков вещества. Создание круговоротов вещества в искусственной среде позволит минимизировать эмиссию загрязнителей в биосферу… В настоящее время уже разработаны искусственные экосистемы, замкнутые по дыханию, водообороту и питанию. Такие техноэкосистемы требуют извне только поступления энергии.

Первым этапом экологизации могло бы стать проектирование и строительство экотехносферного демонстратора — образцового самоподдерживающегося купольного поселения, в котором будет производиться практическая отработка новых технологий. Общая численность населения города составит до 800 человек.

Площадкой для его размещения может стать территория радиационного загрязнения в Тульской области. Поселение, работающее по принципу замкнутости потоков вещества, сможет предотвратить хроническое внутреннее облучение жителей таких территорий.

Жилая зона поселения состоит из 8 жилых модулей на 100 человек каждый, площадь одного модуля — 1 гектар. На одного человека в жилом модуле поселения должно приходиться 3 кВт установочной мощности для электроснабжения инфраструктуры жизнеобеспечения и 25 квадратных метра площади растительных посадок в синтетрофной зоне (13) для обеспечения питанием. Для создания комфортных условий проживания жилые модули покрываются лёгкими купольными сооружениями. Купол, как показано в работе (14), может представлять собой надуваемую конструкцию, выполненную из воздухонепроницаемой прозрачной плёнки толщиной до 5 миллиметров, укреплённую внутри проволочной сеткой. Каждый жилой модуль имеет купол диаметром 115 метров и высотой 15 метров. При строительстве сооружений демонстратора можно использовать опыт эксперимента «Биосфера-2″, в котором также использовались купольные сооружения.

Для строительства жилых помещений и инфраструктуры модулей должны использоваться новые технологии и материалы. Возможно использование технологий «песок и камень», позволяющих возводить долговечные сооружения. С помощью новых технологий можно создать керамические подземные акведуки путём спрессовывания и спекания глины в виде внутренних стенок с образованием подземных прямоугольных или цилиндрических полостей большой протяжённости. По ним будет осуществляться холодное и горячее водоснабжение жилых помещений, а также канализация стоков и гидротранспорт несъедобных частей растений и прочих бытовых отходов в централизованные системы биологической очистки и утилизации.

Жилые модули соединяются транспортными галереями с Центральным модулем, который имеет две полусферические части диаметром 115 метров, связанные стенами длиной 315 метров. Высота полусферических частей модуля — 15 метров, средняя часть модуля будет выше за счёт конструкций раздвижной крыши. Площадь Центрального модуля — 4.7 гектара. Стены и крыша модуля выполняются прозрачными для освещения растений лесной, озёрной зоны и водно-ландшафтных парковых комплексов. Прототипом Центрального модуля может служить Океанский купол, построенный на южном японском острове Кюсю. Это сооружение размером 300 на 100 метров имеет самую большую в мире раздвижную крышу. Океанский купол Японии вмещает в себя искусственный пресный водоём и пляж, такие же объекты можно создать и в экотехносферном демонстраторе.

Главной проблемой техноэкосистемы демонстратора является обеспечение энергией. Для функционирования синтетрофной зоны возможно использование электричества, получаемого путём преобразования солнечной энергии с помощью фотоэлементов. Уже разработаны гибкие и прозрачные солнечные батареи. Для организации бесперебойного электроснабжения необходимо разместить в жилых модулях аккумуляторы большой ёмкости. Для обеспечения электроэнергией общегородских нужд и работы систем горячего водоснабжения и отопления возможно использование мини-ТЭЦ, работающих на биогазе по органическому циклу Ренкина.

Получение биогаза производится путём сбора и гидросепарации органических отходов с последующим сбраживанием стоков в метантенках, сопровождающимся выделением метана и других горючих газов. Одновременно решается проблема утилизации коммунальных стоков, несъедобных частей растений и прочих отходов. Для бесперебойной работы мини-ТЭЦ необходимо предусмотреть газгольдерные хранилища биогаза. Наличие систем биологической очистки стоков позволяет создать внутри города замкнутую систему водооборота. Подпитка системы осуществляется за счёт использования талой воды и осадков, падающих на наружную поверхность купольных сооружений. Таяние снега осуществляется за счёт обдува наружной поверхности куполов тёплым воздухом или электроподогревом, при наличии достаточной электрической мощности.

Замкнутость жилой среды по питанию обеспечивается биосинтезом вегетарианского рациона и поставками мяса, молока и молочных продуктов. Производство животной пищи можно реализовать за счёт бесстойлового содержания стад крупного рогатого скота вне экотехносферного поселения на незагрязнённых природных территориях. Такой метод, в отличие от создания фермерских хозяйств, способствует сохранению естественных экосистем, так как не требует изъятия больших территорий под возведение капитальных сооружений и проведение сенокосов, не предусматривает использования большого количества машин, механизмов и горюче-смазочных материалов. Также отсутствует необходимость сжигания углеводородного топлива при обогреве животных — известны породы, которые в зимних условиях отращивают шерсть. Для налаживания поставок требуется только создание работающих вахтовым методом охотничьих хозяйств и молочно-заготовительных пунктов.

Может возникнуть вопрос: «зачем такие космические сложности?». Ведь экологический кризис, по мнению обывателей, и так будет сам собой успешно преодолён — природе придётся перестроиться для удовлетворения растущих нужд и потребностей человечества. Но имеющийся опыт, в том числе и экспериментальный, показывает, что подобные надежды несостоятельны.

Кандидат технических наук Ю.Л. ТКАЧЕНКО (МГТУ им. Н.Э. Баумана),
доктор биологических наук А.С. КЕРЖЕНЦЕВ (ИФПБ РАН)
Полная версия материала

Как несложно догадаться, данный текст представлен просто для ознакомления, но никак не по причине солидарности администрации сайта с означенными учёными