FarmHub
16.5 Аквапоник Потенциал или неуместная Надежда?
Современные исследования аквапоники показали глубокое осознание конкретных проблем, поднятых в Антропоцене. Обоснования для проведения исследований в области аквапонии, как правило, выдвигают на передний план задачу обеспечения продовольственной безопасности на земном шаре с растущим населением и постоянно напряженной ресурсной базой. Например, König et al. (2016) точно вписывают аквапонику в рамки планетарных проблем антропоценового дискурса, когда они заявляют: «Обеспечение продовольственной безопасности в XXI веке в рамках устойчивых планетарных границ требует многогранной агроэкологической интенсификации производства продуктов питания и развязка от неустойчивого использования ресурсов’.
· Aquaponics Food Production Systems16.4 Изменение парадигмы для новой продовольственной системы
Утверждение о том, что сельское хозяйство находится «на перепутье» (Kiers et al. 2008), не вполне соответствует масштабам ситуации. Возникающий «разрыв в устойчивости» (Fischer et al. 2007) среди единодушных призывов к устойчивому развитию все чаще встречает общий отклик среди исследователей: призывы к революционным мерам и сдвиги парадигмы. Foley et al. (2011:5) прямо сказали: «Проблемы, стоящие сегодня перед сельским хозяйством, не похожи на то, что мы испытывали раньше, и они требуют революционных подходов к решению проблем производства продуктов питания и устойчивого развития.
· Aquaponics Food Production Systems16.3 Выходя за рамки «зеленой революции»
Антропоцен знаменует собой шаг изменения в отношениях между людьми и нашей планетой. Это требует переосмысления нынешних способов производства, которые в настоящее время двигают нас по неустойчивым траекториям. До сих пор такие рефлексивные обязательства не требовались от научных исследований и разработок в области агропромышленного комплекса. Следует помнить о том, что «Зеленая революция» как с точки зрения ее амбиций, так и с точки зрения методов в течение некоторого времени была бесспорной; необходимо было активизировать сельское хозяйство и повысить производительность на единицу земли или рабочей силы (Struik 2006).
· Aquaponics Food Production Systems16.2 Антропоцена и агрисциентность
«Сегодня человечество начало соответствовать и даже превосходить некоторые великие силы природы […] Земная система в настоящее время не находится в аналоговой ситуации, которую лучше всего называют новой эрой в геологической истории, Антропоцен» (Oldfield et al. 2004:81). Научное предложение о том, что Земля вступила в новую эпоху — «Антропоцен» — в результате человеческой деятельности, было выдвинуто на рубеже нового тысячелетия химиком и лауреатом Нобелевской премии Полом Крутценом и биологом Евгением Стоермером (Crutzen and Stoermer 2000a).
· Aquaponics Food Production Systems16.1 Введение
Ключевыми движущими силами для исследования аквапоники являются глобальные экологические, социальные и экономические проблемы, выявленные наднациональными органами, такими как Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) (ООН) (ДЭСВ 2015), чьи призывы к устойчивому и стабильному производству продовольствия продвигают «потребность в новых и усовершенствованные решения для производства и потребления пищевых продуктов» (1) (Junge et al. 2017; Konig et al. 2016). Растет признание того, что нынешние методы сельскохозяйственного производства приводят к расточительному чрезмерному потреблению экологических ресурсов, полагаются на все более скудное и дорогостоящее ископаемое топливо, усугубляют загрязнение окружающей среды и в конечном счете способствуют изменению климата (Pearson 2007).
· Aquaponics Food Production Systems15.7 Выводы
Цель данного исследования заключалась в количественном определении степени гибкости и самодостаточности, которую может обеспечить интегрированная микросеть аквапоники. Для того, чтобы получить этот ответ, район из 50 домашних хозяйств был принят в качестве «умника», с развязанным многопетлевым центром аквапоники, который способен обеспечить рыбу и овощи для всех 100 жителей Смартхада. Результаты многообещающие: благодаря высокой степени гибкости, присущей системе аквапоники в результате высокой тепловой массы, гибких насосов и адаптивного освещения, общая степень самообеспеченности составляет 95,38%, что делает ее практически полностью самодостаточной и независимой от сети.
· Aquaponics Food Production Systems15.6 Обсуждение
Энергосистема, предложенная для концепции Smarthoood, способна достичь почти полной независимости от сети за счет использования гибкости, обеспечиваемой различными компонентами системы. Аквапоническая система, особенно, имеет положительный Таблица 15.4 Гибкий спрос на систему аквапоники стол тхед tr class=“заголовок» т Компонент /th т Порядок величин /th т Гибкость /th /tr /thead тбоди tr class=“нечетный» td rowspan=3 Насосы /td td 0,05—0,15 кВт.суб. MsUP3/SUP /td td rowspan=3 Не все насосы должны работать непрерывно. Основные процессы (контроль кислорода, контроль аммиака, контроль COSub2/Sub, обмен резервуарами, контроль взвешенных твердых веществ) должны выполняться непрерывно.
· Aquaponics Food Production Systems15.5 Результаты
Общий объем электрического и теплового потребления как домов, так и аквапонной теплицы (смоделирован на основе данных, приведенных в таблицах 15.1 и 15.2), показан в таблице 15.3. На аквапоническую теплицу приходится 38,3% потребления электроэнергии и 51,4% потребления тепла. Таким образом, потребность в электроэнергии для объекта аквапоники, интегрированного в жилую микросеть, составляет чуть более одной трети от общего спроса на энергию на местном уровне, учитывая, что вся бытовая энергия и производство овощей/рыбы осуществляется на местном уровне.
· Aquaponics Food Production Systems15.4 Метод
Район, состоящий из 50 домашних хозяйств, считается «умным», с развязанным многопетлевым аквапоническим объектом, способным обеспечить рыбу и овощи для всех 100 жителей Смарт. Для подробного моделирования умения использовался гипотетический справочный случай пригородного района Амстердама, состоящий из 50 домашних хозяйств (домов) со средней занятостью в домашнем хозяйстве 2 человека (всего 100 человек). Кроме того, один городской аквапонный объект состоит из теплицы, системы аквакультуры, УАСБ и дистилляционной установки. Определение размеров различных компонентов основывается на данных по типичному голландскому домохозяйству и парниковым свойствам (см.
· Aquaponics Food Production Systems15.3 Цель
Целью данного исследования является количественная оценка степени самодостаточности и гибкости микросетки, интегрированной с развязанной многоконтурной системой аквапоники.
· Aquaponics Food Production Systems