Техника - молодёжи 1979-08, страница 25

Проникшие к катоду ионы водорода могут получать от него электроны и превращаться в свободный водород. Однако возможно создать такие условия на катоде, когда образование свободного водорода будет сильно затруднено. Тогда растение поглотит проникающие в катодное пространство водородные ионы. В его хлоропластах они с помощью НАДФ и электронов, доставляемых переносчиком с катода, будут вовлекаться в реакции биосинтеза (р и с. 1). То есть восстановление водорода произойдет не на катоде, а внутри растений. . И не в свободном, а в связанном и доступном для усвоения виде.

Теперь мы знаем, какой должна быть принципиальная схема устройства для выращивания хемосинте-тиков. Катодное пространство, отделенное от анодного разделительной диафрагмой, заполняется раствором питательных минеральных солей. Корень растения, погруженный в этот раствор, обильно прорастает и образует в нем обширную поглощающую поверхно! I

Молекулы переносчика, подобно челнокам, «перевозят» электроны от катода к растению. Растение «съедает» водородные ионы, проникающие через диафрагму из анодного в катодное пространство. Поглощенные ионы восстанавливаются электронами, доставленными переносчиками, в результате чего водород переходит в связанную форму и вновь поступает в реакции синтеза углеводов.

Чтобы осуществить реакции, необходима углекислота. Она продувается через катодное пространство снизу. Та часть ее, что не успела поглотиться корнями, собирается вверху и уже отсюда направляется для повторного использования.

Кислород, необходимый для дыхания, получают на аноде и используют для продувки катодного пространства.

Правда, количество «анодного» кислорода может превысить потребность растений. Специальное устройство должно следить за его содержанием в газовой смеси, выбрасывая излишки в атмосферу. Таким

Так устроена поточная линия завода растений хемосинтетиков.

Ячейки-электролизеры размещаются на стеллажах, компонуясь наподобие пчелиных сотов. В каждой ячейке — электродный блок с высаженным в него растением. После созревания плодов достаточно сдвинуть передвижные ящики, где зреет плод, и продукция готова к отправке.

образом, кислород, как и при фотосинтезе, оказывается побочным продуктом процесса.

Есть и еще одна проблема — материал анода. Дело в том, что пока единственным пригодным для его изготовления металлом являет ся... платина, поскольку она лучше других противостоит анодному растворению. Но платина дорога, и использование ее в промышленных установках просто недопустимо.

Следующими после платины по устойчивости к анодному растворению считаются титан и тантал. Но срок службы изготовленных из них анодов невелик. Устойчивы к растворению и окислы железа и марганца, однако они плохо проводят электричество и трудно поддаются механической обработке...

Ну что ж, если в природе не существует материала, который совместил бы в себе все нужные нам свойства, то выход один: надо создать композиционный материал. В нашем случае это может выглядеть так: поверхность титанового, например, анода покрыта слоем окисла марганца, который защищает анод. Малая его толщина не создаст значительного сопротивления прохождению тока. Анод будет работать хорошо и долго.

Житница под городом

...Ячейки, в которых выращиваются растения, размешаются на стеллаже. Сверху они укрыты плоской панелью с отверстиями для прорастания плодового побега. На панель укладываются низкие ящики на колесах с решетчатым верхом, сцепленные друг с другом. Каждый будущий плод окажется в специально предусмотренном для него мягком гнезде внутри ящика. Теперь дождемся «осени» и снимем урожай...

Для этого достаточно потянуть крайний из ящиков, и тогда весь их состав придет в движение, а кромки отверстий, смещаясь относительно друг друга, перережут плодоножки Стаскивая гирлянду ящиков со стеллажа, можно делить его затем на звенья нужной длины, удобной для транспортировки на склад или к потребителю. При таком способе уборки плоды совершенно не травмируются, что очень важно для последующей их сохранности. Весь процесс уборки можно полностью механизировать и автоматизировать. Я1ДМКМ

Панель

Когда очередной урожай уже снят на перерезанном плодовом побеге закладывается новая почка, из которой разовьется следующий плод Растение, таким образом, можно использовать многократно, а не выращивать каждый раз заново. Многократность использования должна стать принципом для промышленного культивирования любых растений.

Использование же явлений парте-нокарпии (развитие плода без опыления цветка) и вегетативного плодоношения (развитие плода без цветения), спонтанно возникающих в природе и известных в практике плодоводства, позволило бы отказаться от применения насекомых-опылителей. А благодаря выпадению стадии цветения при вегетативном плодоношении возможно сокращение сроков созревания плодов. Получающиеся при этих видах плодоношения плоды лишены семян, что в большинстве случаев является их достоинством.

Таким способом можно выращивать не только плодовые культуры, но и бахчевые, овощи, зерновые, лекарственные, технические культуры и даже древесину! В лабораторных условиях пшеница при искусственном освещении и гидропонном выращивании дала 4000— 5000 зерен на растение, в то время как в поле — максимум 25 зерен. Кроме того, в один год удавалось снять три урожая. А если мы сумеем вывести пшеницу, способную к хемосинтезу, то продуктивность повысится еще больше! Ведь хемосинтез можно интенсифицировать правильным подбором параметров выращивания растения.

«Возделывание» хемосинтетиче-ской древесины даст возможность получить дерево любого заданного сортимента. Растущему стволу можно будет придавать любую форму. По заказу — брус, доски, пластины, круглый лес, фигурный профиль. Ведь растущая ткань способна принимать форму того объема, в котором она растет.

Где же разместить новые фабрики? Лучше всего под землей, под городом. Температурный градиент (около 3° на 100 м) позволит выбрать наиболее благоприятную по температурным условиям зону.

Житница, расположенная под городом, сможет круглый год обеспечивать людей свежими фруктами, овощами и прочими дарами земли. Отпадет проблема складирования, хранения и консервирования урожая. Вы только представьте себе: каждый день — свежая зелень!

Высвободятся огромные площади. Ныне распаханные, они вновь будут возвращены первозданной природе.

Будущее — за хемосинтезом.

23

ячейки