環境が管理された農業では、エネルギー効率が高く透明なソーラー パネルが組み合わされています。低エネルギー乾燥剤冷却;耐塩性食用植物;そして藻類バイオテクノロジー。クレジット:© 2020 KAUST;イヴァン・グロミチョ
砂漠の海岸で利用できる資源を利用して作物を栽培する効率的な温室施設は、何百万人もの人々の食料安全保障を改善する可能性があります。
新興技術を利用して、中東および北アフリカ (MENA) 地域の高温多湿の沿岸砂漠の強みを利用して、食料やその他の作物を栽培することができます。
KAUST の研究者は、新しいソーラー パネル、空冷技術、耐塩性農業の進歩に支えられた、新世代の広大な温室複合体を求めています。彼らのコンセプトは、世界中の沿岸砂漠地域で持続可能な農業革命を起こす可能性があります。
「環境制御農業 (CEA) は、統合システムを使用して、持続可能な地元の作物の成長を大規模に促進します」と、合成生物学者のカイル・ラウアーセンは言います。 「私たちのビジョンは、KAUST で現在開発中のいくつかの技術を組み合わせたものです。エネルギー効率の高い透明なソーラー パネル。低エネルギー乾燥剤冷却;耐塩性食用植物;そして藻類バイオテクノロジー。」
MENA 地域の沿岸地域は、海水に十分にアクセスでき、年間を通して強烈な日光に恵まれています。 CEAにより、新たに同定されたトマトや緑黄色野菜などの耐塩性作物の栽培に海水を使用することが可能になります。混合灌漑は、CEA が自治体の供給に与える影響が少ないことを意味します。余分な淡水を調達するために、研究者は湿った空気から収穫することを計画しています.
「私たちは、液体乾燥剤を利用した冷却技術の発展に興奮しています」と研究科学者の Ryan Lefers は言います。 「乾燥剤は、空気中の水分を吸収する高濃度の物質です。電子パッケージに含まれるシリカパックを考えてみてください。湿った空気が液体乾燥剤システムに送り込まれると、水分を吸収するために塩分濃度の高い溶液が使用されます。」
システムによって放出される空気は、より乾燥して冷たく、温室内を循環することができ、捕獲された淡水は回収されます。温室内の過剰な熱の蓄積は、MENA 地域の主要な懸念事項です。解決策の 1 つは、半透明のソーラー パネルを窓として使用する KAUST のスタートアップ iyris から得られたものです。このようなパネルは、赤外線エネルギー (熱) を電気に変換しながら、植物の成長のために可視光を通過させます。
研究者はまた、植物と藻類の成長を組み合わせて、食料だけでなく、水産養殖、動物飼料、化学工業製品、バイオプラスチック用のバイオマス原料を生成することも望んでいます.藻類は CEA 内のフォトバイオリアクターで成長させることができ、この共培養はシステムの価値を高めるでしょう。
「市場の需要に応じて、さまざまな施設での耐塩性種と淡水種の地域にインスパイアされた混合物には、信じられないほどの可能性があると考えています」とラウアーセンは言います。 「食品や製品を必要とするコミュニティの近くで生産することがますます重要になっています。 CEA はまた、食料安全保障、雇用、および通年の輸出のための経済基盤を提供します。」
植物科学者のマーク・テスターは、「ここで学際的な研究が真価を発揮します。 「パイロットの CEA 温室は、スピンオフ企業の Red Sea Farms の一部として KAUST で建設中であり、CEA の刺激的な可能性を実証するために、大学内外の同僚と協力していきます。」
参照:「中東・北アフリカ沿岸地域の極限環境における持続可能な制御環境農業を可能にする新しい技術」、Ryan M. Lefers、Mark Tester、Kyle J. Lauersen、2020 年 7 月 2 日、Frontiers in Plant Science .
DOI:10.3389/fpls.2020.00801
