Zielona ściana zamiast betonu
Udoskonalaniem miejskich ogrodów i upraw warzywnych zlokalizowanych na ścianach domów, firm i instytucji, oraz bezglebowych upraw hydroponicznych na dachach budynków, zajmują się m.in. badacze z Politechniki Gdańskiej.
Hydroponika to bezglebowa metoda uprawy roślin pozwalająca sadzić rośliny na pożywce zawierającej roztwór soli mineralnych. Uprawy hydroponiczne mogą być prowadzone nie tylko w skali przemysłowej, ale również w ogródkach przydomowych. Podnoszą wówczas samowystarczalność miast w produkcji żywności.
Minusem tego rozwiązania jest relatywnie duże zapotrzebowanie na wodę oraz konieczność oczyszczania zużytej pożywki – wyjaśniają na stronie uczelni badaczki z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska PG, które zamykają obieg wody w miejskiej hydroponicznej uprawie sałaty i poprzez oczyszczenie odcieku w systemie zielonej ściany.
Rolnictwo miejskie niezależne od pogody
Uprawy wertykalne nie wymagają dużej powierzchni, dlatego mogą być prowadzone w warunkach gęstej zabudowy. Trend „urban farming” staje się popularny również w polskich aglomeracjach.
Prof. Ewa Wojciechowska i dr inż. Karolina Matej-Łukowicz z Katedry Inżynierii Sanitarnej WILiŚ oraz studentka Joanna Stycharz prowadzą badania nad połączeniem dwóch systemów wertykalnych. Pierwszy z nich służy do hydroponicznej uprawy sałaty, natomiast drugi to tzw. zielona ściana, której zadaniem jest oczyszczanie odcieku z uprawy hydroponicznej.
Jak wyjaśniają ekspertki, uprawa hydroponiczna eliminuje konieczność sadzenia roślin w ziemi. Rośliny mogą być uprawiane w zamkniętych pomieszczeniach, bo do fotosyntezy wystarczą specjalne lampy o odpowiednim natężeniu światła. Eliminuje to problem z niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi – uprawy można prowadzić przez cały rok. Rośliny nie są też podatne na choroby przenoszone przez glebę, co redukuje użycie chemicznych środków uprawy roślin.
Łatwiej wyżywić miasto
„Uprawa hydroponiczna jest też odpowiedzią na długie łańcuchy dostaw produktów żywnościowych oraz na rosnące ceny świeżej żywności w miastach. Dzięki uprawianiu roślin na użytek prywatny skracamy drogę między miejscem produkcji, a naszym stołem. Uprawy bezglebowe stanowią odpowiedź na wyzwania związane z koniecznością wyżywienia dynamicznie rosnącej populacji” – podkreśla prof. Ewa Wojciechowska.
W kierowanym przez nią projekcie powstał układ do hydroponicznej uprawy sałaty. Rozsady sałat dojrzewają w szklarniach, następnie przesadzane są do specjalnych koszyczków, wydrukowanych na drukarce 3D i umieszczane w rurach wypełnionych pożywką, z wyciętymi na doniczki otworami. Dzięki takiej konstrukcji uprawy można umieścić w wybranym pomieszczeniu zarówno poziomo, jak i w pionie, w zależności od potrzeb i od dostępności miejsca.
„To tanie rozwiązanie. Poza koszyczkami, których zakup sprawiał trudność i z pomocą przyszedł nam student Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych, który umiał zaprojektować i wydrukować na drukarce 3D odpowiedniej wielkości i kształtu ażurowe pojemniczki do rozsad, użyłyśmy rur kanalizacyjnych, które otrzymałyśmy od firmy Pipelife. Do tego odpowiednia lampa – sałata wymaga akurat światła o temperaturze 6500 K i nasza hydroponiczna uprawa ma już odpowiednie warunki” – wyjaśnia cytowana w materiale prasowym dr inż. Karolina Matej-Łukowicz.
Badaczki pracują obecnie nad możliwością oczyszczania ścieków z hydroponicznej uprawy sałaty z zastosowaniem zielonej ściany i zamknięcia obiegu wody w tej hodowli.
Odpowiedź na „betonozę” i brak miejsca
Zielone ściany to coraz popularniejszy trend w aglomeracjach miejskich. Stanowią odpowiedź na nękającą miasta „betonozę”, ale ich funkcja nie ogranicza się tylko do estetycznego wyglądu. Korzystnie oddziaływają na mikroklimat, redukując efekt „miejskiej wyspy ciepła”. Mogą też z powodzeniem oczyszczać wodę – najczęściej stosowane są do oczyszczania wody deszczowej lub tzw. ścieków szarych, umożliwiając ich powtórne wykorzystanie. Nowatorskim pomysłem w projekcie jest wykorzystanie zielonej ściany do oczyszczania odcieku z uprawy hydroponicznej.
„Chcemy zbadać, czy woda użyta do podlewania naszych upraw, która tworzy dalej pożywkę, może być zastosowana powtórnie, a nawet kilkukrotnie. Zamknięty obieg pozwala na znaczące zmniejszenie ilości wody użytej do upraw hydroponicznych, co jest niezmiernie ważne ze względu zmiany klimatu, których rezultatem jest m.in. problem z dostępnością wody. Żeby jednak taki obieg zamknąć, musimy wodę oczyszczać. I tu z pomocą przychodzi zielona ściana zbudowana z kilku pięter roślin, które naszą wodę przefiltrują, oczyszczą i będzie mogła po raz kolejny być zastosowana do upraw sałaty” – tłumaczy dr inż. Karolina Matej-Łukowicz.
Badaczki używają różnych roślin do tworzenia zielonych ścian, m.in.: trzmieliny (Eonymus) czy żurawki (Heuchera) i sprawdzają ich możliwości filtrujące.
„Naszym celem jest stworzenie odpowiedniej pożywki, by sałata rosła w najlepszych możliwych warunkach oraz odpowiednia zielona ściana do oczyszczania zużytej pożywki i wprowadzenie obiegu zamkniętego” – podsumowuje Joanna Stycharz, studentka inżynierii środowiska.
