Бамбук, найуніверсальніша та найшвидше зростаюча трава у світі | Технології

Бамбук — це трава, величезна, але скромна трав'яниста рослина родини злакових (Poaceae) з деякими унікальними характеристиками: окремі рослини деяких видів виростають від 70 см до метра (27,5 дюймів і 39,3 дюйма). Здатний поглинати втричі-чотири рази більше вуглекислого газу на день, ніж інші рослини, він цвіте в середньому кожні 100-150 років, але потім відмирає, його коріння не глибше 100 см (39,3 дюйма), хоча він високий, коли дозріває, його стебла можуть досягати 25 метрів (82,02 фута) лише за три роки, і вони можуть забезпечити тінь до 60 разів більшої площі, але не більше 3 квадратних метрів. Мануель Трільо та Антоніо Вега-Ріоха, два біологи, які навчалися в Університеті Севільї на півдні Іспанії, створили перший у Європі сертифікований неінвазивний бамбуковий розплідник. Їхня лабораторія — це ботанічна лабораторія для дослідження та застосування всіх переваг, які може запропонувати рослина, але упередження людей щодо цих переваг глибші, ніж коріння рослини.
Тут є готелі, будинки, школи та бамбукові мости. Ця трава, що росте найшвидше у світі, забезпечує їжею, киснем і тінню, а також здатна знижувати температуру навколишнього середовища до 15 градусів Цельсія порівняно з поверхнями, освітленими сонячним світлом. Однак вона несе хибний тягар того, що вважається інвазивним видом, незважаючи на те, що лише близько 20 з понад 1500 ідентифікованих видів вважаються інвазивними, і лише в певних регіонах.
«Упередження виникають через плутанину походження з поведінкою. Картопля, помідори та апельсини також не є рідними для Європи, але вони не є інвазивними. На відміну від трав, коріння бамбука знаходиться в центрі. Він дає лише одне стебло [гілка з тієї ж ніжки, квіти або колючки]», – сказав Вега Ріоха.
Батько Веги Ріохи, технічний архітектор, зацікавився цими фабриками. Він передав свою пристрасть синові як біологу та разом зі своїм партнером Мануелем Трільо створив екологічну лабораторію рослин для вивчення та представлення цих рослин як декоративних, промислових та біокліматичних елементів. Це місце походження La Bambuseria, розташованого за кілька кілометрів від столиці Андалусії, та першого неінвазивного бамбукового розплідника в Європі.
«Ми зібрали 10 000 насінин, 7 500 з яких проросли, і відібрали близько 400 за їхніми характеристиками», – пояснює Вега Ріоха. У своїй рослинній лабораторії, що займає лише один гектар (2,47 акра) у родючій долині річки Гвадалквівір, він демонструє різні види, адаптовані до різних кліматичних умов: деякі з них можуть витримувати температури до -12 градусів Цельсія (10,4 градуса Цельсія за Фаренгейтом) та переживати зимові шторми Філомени, тоді як інші ростуть у пустелях. Велика зелена зона контрастує із сусідніми фермами з вирощування соняшнику та картоплі. Температура асфальтової дороги біля в'їзду становила 40 градусів Цельсія (104 градуси Фаренгейта). Температура в розсаднику становила 25,1 градуса Цельсія (77,2 градуса Фаренгейта).
Хоча близько 50 робітників збирають картоплю менш ніж за 50 метрів від готелю, всередині чути лише спів птахів. Переваги бамбука як звукопоглинального матеріалу були ретельно вивчені, і дослідження показали, що він є придатним звукопоглинальним матеріалом.
Але потенціал цього трав'яного гіганта величезний. Бамбук, який є основою раціону великої панди та навіть її зовнішнього вигляду, присутній у житті людини з давніх часів, повідомляє Scientific Reports.
Причина такої стійкості полягає в тому, що окрім того, що він є джерелом їжі, його особлива структура, проаналізована в дослідженні National Science Review, не була ігнорована людьми. Пристрій використовувався в різних конструкціях або для економії енергії до 20% під час транспортування важких вантажів за допомогою простих опор. «Ці чудові, але прості інструменти можуть зменшити ручну працю користувачів», – пояснює Райан Шредер з Університету Калгарі в журналі Journal of Experimental Biology.
В іншій статті, опублікованій у GCB Bioenergy, описується, як бамбук може бути ресурсом для розвитку відновлюваної енергетики. «Біоетанол та біовугілля – це основні продукти, які можна отримати», – пояснює Чживей Лян з Угорського університету сільського господарства та наук про життя.
Ключем до універсальності бамбука є просторовий розподіл волокон у його порожнистому циліндрі, який був оптимізований для підвищення його міцності та здатності до згинання. «Імітація легкості та міцності бамбука, підхід, який називається біомімікрією, успішно вирішив багато проблем у розробці матеріалів», — сказав Мотохіро Сато з Університету Хоккайдо, який також є автором дослідження Plos One. Завдяки цьому водовмісні мембрани бамбука роблять його найшвидше зростаючою рослиною у світі, і це надихнуло команду дослідників з Квінслендського технологічного університету розробити ефективніші електроди акумуляторів для швидшої зарядки.
Спектр використання та застосування бамбука величезний: від виробництва біорозкладного кухонного посуду до виробництва велосипедів чи меблів у всіх сферах архітектури. Двоє іспанських біологів вже стали на цей шлях. «Ми ніколи не припиняли досліджень», – сказав Трільо, який має доповнити свої знання з біології знаннями з сільського господарства. Дослідники визнають, що не змогли б здійснити проект без його керівництва, яке він отримав від свого сусіда Еміліо Хіменеса з практичним ступенем магістра.
Завдяки відданості ботанічним лабораторіям Вега-Ріоха став першим легальним експортером бамбука в Таїланді. Він і Трілло продовжують експериментувати зі схрещуванням, щоб виробляти рослини зі специфічними ознаками залежно від їх використання чи регіону вирощування, або ж шукають по всьому світу унікальне насіння, яке може коштувати до 10 доларів за штуку, щоб вивести до 200 сортів з розсадника.
Одним із застосувань із негайним потенціалом та значним короткостроковим ефектом є створення стійких до комах затінених зелених зон у певних районах, де біокліматичні рішення можуть бути досягнуті з мінімальним використанням ґрунту (бамбук можна навіть садити в басейні) без пошкодження забудованої території.
Вони говорять про території поблизу автомагістралей, шкільних кампусів, промислових зон, відкритих площ, житлових парканів, бульварів або територій, позбавлених рослинності. Вони стверджують, що бамбук є не альтернативним рішенням для місцевої флори, а хірургічним інструментом для просторів, які потребують швидкого рослинного покриву. Це допомагає поглинати якомога більше вуглекислого газу, забезпечує на 35% більше кисню та знижує температуру на 15 градусів Цельсія в екстремальних умовах навколишнього середовища.
Ціни коливаються від 70 євро (77 доларів США) до 500 євро (550 доларів США) за метр бамбука, залежно від вартості виробництва рослин та унікальності бажаного виду. Трава може забезпечити конструкцію, яка прослужить сотні років, з меншою вартістю за квадратний метр будівництва, більшим споживанням води протягом перших трьох років та набагато меншим споживанням води після дозрівання та періоду спокою.
Вони можуть підтвердити це твердження науковою зброєю. Наприклад, дослідження 293 європейських міст, опубліковане в журналі Nature, показало, що міські простори, навіть коли вони зелені, конденсують у два-чотири рази більше тепла, ніж простори, вкриті деревами чи високими рослинами. Бамбукові ліси поглинають вуглекислий газ, ніж інші типи лісів.

 


Час публікації: 14 серпня 2023 р.