Финляндия: Закрытая теплица из деревянных панелей может уменьшить углеродный след и сделать выращивание более экологичным

Новый дизайн на основе древесины может уменьшить углеродный след теплиц, позволив им стать поставщиками тепла, а не потребителями. Закрытая конструкция идеально подходит для вертикальных ферм и выращивания сельскохозяйственных культур в городских районах с использованием меньшего количества земли, ресурсов и воды. Эффективная изоляция вдвое сокращает потребление энергии и может увеличить доходы вертикальных ферм.

Технология для «деревянной» теплицы была разработана Паси Херраненом, докторантом Университета Аалто. После года создания прототипов вручную Херранен разработал технологию, подходящую для проведения более масштабных испытаний, и в западной Финляндии была построена экспериментальная теплица площадью 65 м2. 

Экспериментальная теплица использует вдвое меньше энергии и на 95% меньше воды, чем традиционные стеклянные теплицы с круглогодичном выращивании в Финляндии. «Деревянные конструкции можно постоянно поддерживать в хорошем состоянии, и они настолько хорошо изолируют, что не требуется отдельного отопления. Всё тепло поступает от светодиодных ламп, освещающих салат», — говорит Херранен.

Секрет кроется в элементах из березовой фанеры, которые составляют стены и потолок, полностью закрывая помещения для выращивания. Херранен использовал вакуумную сушку для удаления влаги из фанеры. Он также разработал специальную внутреннюю конструкцию между фанерными панелями, которая укрепляет их, удерживая элементы вместе под высоким давлением вакуумной сушки.

Полученная изоляция настолько эффективна, что не требуется никакого внешнего обогрева. Растения используют около 4% энергии от светодиодных ламп для роста и преобразования оставшейся части в тепловую энергию. «До 90% энергии, используемой для освещения, может быть распределено в сеть централизованного теплоснабжения, что означает, что теплицы станут производителями тепла», — говорит Херранен. Сети централизованного теплоснабжения распределяют тепло, произведённое на центральных объектах, по многим зданиям. «Кроме того, влага, выделяемая растениями, собирается и повторно используется для их полива, поэтому вода внутри собранных растений — единственная вода, которая покидает деревянную теплицу».

Теплица была задумана и спроектирована как оптимальное решение для вертикальной фермы. Выращивание сельскохозяйственных культур послойно повышает продуктивность участка земли, а использование полной изоляции сокращает потребление воды. Это означает, что растения можно выращивать за пределами традиционных сельскохозяйственных районов.

«Вертикальное земледелие становится более популярным во всём мире, так как его можно использовать для выращивания продуктов питания в местах, которые слишком жарки для традиционных теплиц. Полностью закрытая теплица позволяет вести сельское хозяйство без огромных затрат на охлаждение», — объясняет Херранен.

Система капельной завесы охлаждает помещение и регулирует влажность.

Салат и травы являются наиболее распространенными растениями, выращиваемыми на вертикальных фермах, но Херранен говорит, что этот метод также может подойти для более богатых питательными веществами растения. Получение прибыли в условиях высоких финансовых затрат было проблемой для вертикальных ферм, но Херранен считает, что продажа тепла в сеть централизованного теплоснабжения может изменить это.

После успеха пилотной теплицы Херранен планирует построить большую теплицу на территории кампуса Университета Аалто. Это позволит ему проверить, насколько хорошо технология масштабируется, и посмотреть, как она работает в городских условиях.

В долгосрочной перспективе фанерные элементы могут быть использованы и в других видах строительства. «Конструкция настолько прочная и компактная, что может даже заменить бетонную конструкцию под землей», — говорит Херранен. «Мы планируем запустить этот проект в ближайшие несколько лет».

Источник: Aalto University

Перевод выполнила Мария Чайкина для greentalk.ru