Когда мы говорим о поселениях будущего, в нашем сознании обычно возникают два совершенно противоположных «фантастических» образа. Очень часто нам рисуется что-то в стиле «хайтек»: огромные небоскребы, пластик, сталь, бетон стекло, мириады ламп и снующие туда-суда транспортные средства. Примерно так, как в известном фильме Люка Бессона «Пятый элемент». Однако при этом нам периодически грезятся идиллические картинки, напоминающие библейский Эдем: гармония с природой, обилие зелени, полная умиротворенность.
Так куда, на самом деле, движется человечество, к какому идеалу? На первый взгляд, наш технический прогресс зовет нас в космические дали, и в этом смысле упомянутый «хайтек» со всеми его небоскребами, сталью и пластиком – вещь как будто предрешенная. Многие из нас, откровенно говоря, даже не понимают, как по-другому может выглядеть эпоха наивысшего торжества техники.
Но с чего мы взяли, что техническое развитие обязательно должно быть торжеством стали и пластика? Сто лет назад такое понимание, действительно, казалось современным и прогрессивным. Однако в последние годы мы уже по-иному оцениваем прогресс и все то, что связано с качеством жизни. Экология, энергосбережение, сбережение ресурсов, здоровье (моральное и физическое) в наши дни – совсем не пустой звук. По сути, так обозначены основные приоритеты научно-технического развития на современном этапе. По этой причине образ «зеленого» экопоселка начинает настойчиво вытеснять технократическую утопию (а может, уже и антиутопию) в духе «Пятого элемента» со всей ее «космической» атрибутикой.
В то же время, как ни парадоксально это звучит, именно те технологии, что предназначались для космических экспедиций и колонизации ближайших планет, стали хорошим подспорьем для создания современных систем жизнеобеспечения автономных экопоселений.
Эту связь детально изложил научный сотрудник Института биофизики СО РАН (г. Красноярск) Егор Задереев, выступая на недавно прошедшем Дискуссионном форуме «Поселения XXI века: условия прорыва в будущее». По его словам, Красноярский Институт биофизики СО РАН одно время разрабатывал автономные системы жизнедеятельности, предназначавшиеся (как нетрудно догадаться) для колонизации Луны и Марса. В чем суть таких разработок? Для этого нужно понять принцип автономной системы как таковой. Как разъяснил Егор Задереев, речь идет о замкнутых системах, где самым наглядным примером является наша планета Земля. «Замкнутая» она в том смысле, что здесь происходит постоянный обмен веществ, всё находится в едином цикле, в круговороте, включая и отходы жизнедеятельности организмов.
«Уточняю, – говорит Егор Задереев, – что замкнутые экосистемы не являются закрытыми системами. В них может поступать или их может покидать энергия. В замкнутой экосистеме любые продукты жизнедеятельности одного вида должны использоваться другими видами».
В качестве миниатюрной модели такой системы ученый привел продающуюся в магазинах стеклянную сферу, заполненную водой, куда помещают водоросли и одну-единственную креветку. Сфера совершенно герметична. Водоросли вырабатывают кислород, креветка им дышит, вырабатывает углекислый газ и объедает водоросли, которые снова нарастают. И так продолжается три года, пока креветка не издохнет (от возраста, разумеется). То есть здесь всё происходит внутри: синтез кислорода, рост биомассы, рост креветки.
А теперь представим, что аналогичную автономную систему решили создать на Луне или на Марсе. Надо ли туда, допустим, регулярно доставлять продукты? Нет, ибо так мы нарушаем сам принцип автономности. Нужно искусственно создать экосистему, имитирующую жизнь на земле, включая и производство продуктов питания. С одной стороны, они похожи на дома (а по-другому никак нельзя), но с другой стороны, дома эти устроены так, что обеспечивают нас всем необходимым для жизни – пищей, водой, воздухом.
Такие экспериментальные системы с замкнутым циклом жизнеобеспечения у нас начали делать уже в 1970-е годы (для космических целей, естественно). И одна из самых лучших систем как раз была создана в Красноярске, – отмечает Егор Задереев. Система называлась «БИОС-3». Она представляла собой замкнутый комплекс объемом чуть более 300 кубометров, рассчитанный на проживание трех человек в течение полугода. Таким оказался реальный итог эксперимента, где было достигнуто 99-процентное замыкание по воде и воздуху и 50-процентное замыкание по пище. Здесь предусматривалась не просто регенерация кислорода и очистка воды, но также выращивание пищевых растений в специальной теплице.
Как сказал Егор Задереев, эти эксперименты долго никто не мог повторить. И только два года назад китайцы повторили то, что когда-то – в 1970-80-е – сделали у нас в Красноярске. Причем, надо сказать, что китайские специалисты с этой целью несколько раз навещали Институт биофизики СО РАН, изучали нашу систему, консультировались с нашими специалистами. Свою систему они назвали «Лунный дворец 1», поскольку руководство Китая всерьез рассчитывает колонизировать Луну. «Дворец» состоит из трех блоков. В одном выращиваются растения, в другом очищается вода и производится воздух, а в третьем блоке очень тесно, в маленьких каютах живут люди.
Что-то похожее пытались сделать в США, построив здоровенный экспериментальный комплекс «Биосфера – 2». Правда, по словам Егора Задереева, эксперимент оказался не совсем удачным. Пришлось даже «запускать» кислород снаружи. Мало того, там еще развелись муравьи и тараканы в огромных количествах.
Казалось бы, надо ли нам что-то заимствовать для жизни от этих экспериментальных бункеров? Зачем нам эта теснота? Однако заимствуются, естественно, не условия проживания, а некоторые важные принципы. Что мы можем конкретно использовать отсюда у себя на Земле, для наших будущих поселений?
В настоящее время мы потребляем ресурсы извне, выбрасывая наружу отходы, не задумываясь при этом, куда они направляются. Так вот, необходимо так сформировать среду проживания, чтобы замкнуть этот обмен веществ в пределах жилища или в пределах поселения. И указанные выше «космические» разработки будут здесь полезны как никогда.
Что у нас есть на сегодня? Первое, это «зеленая» энергетика. Так, солнечные панели, заметил Егор Задереев, становятся всё более и более эффективными. Компания Tesla, по его словам, делает достаточно хорошие аккумуляторы, позволяющие накапливать электрическую энергию и использовать ее во время пиковых нагрузок. Есть тепловые насосы, есть источники геотермальной энергии. «Мы уже можем, – говорит ученый, – понемногу отключаться от крупных электростанций и производить электроэнергию более-менее локально».
Теперь по поводу еды. Егор Задереев сослался на то, что в настоящее время есть немало компаний, производящих компактные высокопроизводительные теплицы. «Это проект сегодняшнего дня: теплица, которая стоит, к ней никто не подходит. Ей управляют роботы, самостоятельно высаживающие растения, осуществляющие точечный полив, уборку урожая. Используется гидропоника, позволяющая с высокой скоростью получить большой объем биомассы», – говорит ученый. В Германии, по его словам, уже планируют ставить такие телицы в супермаркеты для выращивания овощей: овощи можно будет купить не с прилавка, а прямо с грядки. Несколько японских фирм также делают подобные теплицы. Естественно, ничто не мешает использовать их в современном жилище.
Самая серьезная проблема, которую предстоит решить, – это утилизация отходов. На этот счет также разрабатывается много технологий. Одна из них как раз использовалась в экспериментальном комплексе «БИОС-3». Она позволяет эффективно обеспечить необходимый замкнутый цикл. Причем, это напрямую связано с использованием теплиц. Скажем, с одной стороны дома у вас находится туалет, а с другой стороны стоит теплица. В настоящее время красноярские биофизики уже создали установку для переработки отходов жизнедеятельности человека в жидкие удобрения для выращивания овощей.
Подобные жилища, по логике вещей, объединяются в так называемые экодеревни. Сейчас в Дании приступили к реализации такого проекта. Речь идет о создании поселения, полностью отключенного от внешних сетей. Здесь же предусмотрено создание теплиц, участвующих в цикле переработки отходов.
Насколько удачным окажется данный эксперимент, загадывать пока еще рано. Однако нельзя не заметить, что это довольно устойчивая линия технического прогресса, соответствующая, безусловно, человеческой природе. Не мене важно и то, что современные научные открытия вполне содействуют этим устремлениям и содержат немалый потенциал развития. Причем, отечественная наука также не остается в стороне от указанного направления, что вселяет надежды на лучшее. Пожалуй, единственное, что необходимо как можно скорее сделать на начальном этапе, – это поменять скептическое отношение к самой идее экопоселений. В том смысле, чтобы пересмотреть свои взгляды на футуристические фантазии в духе «Пятого элемента». Скорее всего, будущее будет выглядеть совсем по-другому.
Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии