В Пермском университете создали гидропонную систему на базальте

Ученые ПГНИУ создали фитостену на непрерывном базальтовом волокне – экологически безопасном и долговечном материале, разработанном в университете. «Базальтовая грядка» заняла свое место в ботаническом саду ПГНИУ.

Корневая система растений при выращивании их способом гидропоники развивается на твердых субстратах. Обычно для этого используются керамзит, вермикулит, щебень, однако эти материалы имеют минусы – они подвержены гниению и разрушению. Ученые ПГНИУ предлагают использовать вместо них непрерывное базальтовое волокно - нитевидный материал, который получают из расплавленной и преобразованной магматической вулканической горной породы.

«Непрерывные базальтовые волокна, каждое из которых имеет средний диаметр 20 микрон, удерживают корни растений, как фундамент. В отличие от предшественников, этот материал имеет большую проницаемость, корни в нем «дышат». Поверхностная энергия волокна удерживает на своей поверхности 30% воды, позволяя рассчитать правильный цикл полива», - рассказывает руководитель «Лаборатории базальтового стекла» Рауль Ергалиев.

Базальтовое волокно не гниет, не растворяется и не пахнет. Стеклянная, гладкая поверхность волокон не позволяет микроорганизмам жить и развиваться на них. Волокно также подвергается рециклу – повторному использованию. Легкость материала позволяет создавать вертикальные грядки и экономить площади.

«Если решите сменить растение, достаточно его сжечь. Для плавления базальта температура будет слишком низкой, однако огонь его продезинфицирует. После этого материал можно использовать повторно», - поясняет автор разработки.

Ранее базальт, если и применялся в сельском хозяйстве, то в другом виде – дискретный (штапельный) базальт короткой длины прессовали в пласты, а потом связывали между собой смолами, которые при утилизации оказывают негативное воздействие на окружающую среду. У нового формата, благодаря непрерывной волоконной структуре, основным преимуществом стала экологичность и безвредность при утилизации – спустя миллионы лет использованное волокно кристаллизуется в камень.

Применяться разработка может как в промышленных масштабах - тепличных комбинатах с многоярусным расположением растений, так и в небольших – выращивание зелени или цветов прямо на подоконнике. Кроме того, легкость материала позволяет создавать горизонтальные зеленые покрытия, например, озелененные крыши. Базальт для этих волокон добывается в Горнозаводском районе Пермского края.

«Лаборатория базальтового стекла» начала свою работу в начале 2017 года. Кроме сельского хозяйства, базальтовые волокна, созданные сотрудниками лаборатории, могут применяться при производстве утеплителей, базальтопластиков, фильтрующих материалов, специальных видов цементов и бетонов повышенной прочности.

В ближайшее время благодаря изобретению лаборатории в Пермском крае запустится крупное производство зеленого фуражного корма для животных. Сейчас ученые планируют разработать технологию, с помощью которой можно будет создавать управляемые соотношения оксидов в базальте, чтобы контролировать конечные качества волокна, а также создание высокопористой структуры из базальта, которая может найти свое применение не только в машинном, но и в аграрном хозяйстве.

Анастасия Костарева,
пресс-служба ПГНИУ