据克莱姆森大学和韩国庆尚国立大学的研究人员称，与传统种植方法相比，在人口稠密的城市地区种植粮食的新技术将在生产新鲜蔬菜的同时，减少碳足迹并使用更少的水、能源和土地。
该项目汇集了两所大学的研究人员，并从国际研究与教育伙伴关系 (Partnerships for International Research and Education, PIRE) 的国家科学基金会项目中获得了 150 万美元的资助。
研究人员正在开发的系统将使用厌氧膜生物反应器来过滤废水中的有害污染物，同时留下能为植物施肥的养分。经过处理的水将用于在室内无土水培系统中生长的生菜等作物，旨在有效利用水及其养分。
处理废水会产生可转化为二氧化碳的甲烷。二氧化碳可以通过充入温室或为种植作物而重新配置的模块化容器内来促进植物生长。
研究人员的目标是设计一个可以造福任何城市或郊区社区的系统，他们认为在贫困城市和灾后区域的应用前景尤其广阔。
该项目的首席研究员是克莱姆森大学环境工程和地球科学副教授David Ladner。Ladner说，该项目集合了他在废水和人类消费用水方面的研究兴趣。
“我喜欢这个项目的协作性和国际性，”他说。 “我们可以从韩国的合作伙伴那里学到很多东西，希望我们可以将我们的一些知识和想法从美国出口到世界其他地方。”
韩国庆尚国立大学园艺学教授 Byoung Ryong Jeong 表示很高兴参与该项目，特别是因为这是一项旨在减少碳排放和更有效利用水资源的国际合作。
“这些不是发生在世界特定地区的局部问题，而是全球性的，”Jeong 说。 “作为一名园艺师，我很高兴能与克莱姆森的工程师们一起工作，他们正试图利用我们生活环境中的水和能源来塑造园艺的未来。我们的团队有能力不仅可以找到废水和其他可用资源再利用的实用解决方案，还可以生产新鲜、健康的农作物，从而取得丰硕的成果。”
该项目的合作者之一是克莱姆森大学环境工程和地球科学助理教授Diana Vanegas。
“这是一个旨在解决人类目前面临的最重要问题的项目，即气候变化，”她说。 “我对韩美的东西方学术合作感到振奋。这些全球性问题必须通过全球伙伴关系来解决，而国际关系对此非常有用。”
节约用水
AmplifiedAg 总经理大卫弗林表示，该公司很高兴与克莱姆森合作。
“节水对我们、室内农业社区和整个世界都具有战略意义，”他说。 “我们的水培种植方法在用水方面非常有效，但我们希望进一步降低消耗量。我们的数据驱动技术目前被广泛用于室内农业研究，我们相信它将极大地帮助克莱姆森将废水重新用于各种类型的农业用水。”
克莱姆森农业科学系自然资源工程的Charles Carter Newman捐赠主席，项目合作者 Raghupathy Karthikeyan 说，该项目可能会产生广泛的影响。
Karthikeyan 说：“我们看到了食物荒漠，而城市农业运营而生成为一种解决方案，不仅在美国，而且在有水资源问题的发展中国家。” “作为这项研究的结果，我们可以利用经过厌氧膜处理的水来种植食物，并帮助那些最需要帮助的人变得更加自给自足。该系统将成为在城市群中实现可持续粮食生产的一种方式。”
合作者中还有环境工程和地球科学院长特聘教授Gary Amy。
“在包括食物、水、耕地和肥料在内的资源日益稀缺的时代，我们需要一种可持续农业的新范式：将非传统水用于灌溉、高强度密度作物种植和新的肥料来源，所有这些都在我们的项目中得到解决，”Amy说。 “特别重要的是韩国在受控环境农业方面的专业知识与美国在通过厌氧膜生物反应器技术回收废水方面的专业知识的融合。”
大自然的平衡
另一位合作者是克莱姆森大学园艺学教授Jeffrey Adelberg。 “在我们的项目中，我们将大自然的平衡重新投入到蔬菜生产中，”他说。 ““动物排泄物可作为搭建基块，植物用来构建高能分子，我们将其用作食物。我们的废物会降解为水、铵、二氧化碳和甲烷，以及一些矿物质营养素。从我们的废物流中将有问题的细菌分离出来时，所有这些都具有价值。早在 1990 年代，NASA 就设想了一个封闭的食品生产和废物回收系统。现在，这个构思的基于地球模拟将得到实际更新。”
克莱姆森土木与环境工程与地球科学学院院长 Jesus M. de la Garza 表示，克莱姆森非常适合领导该项目。
“David Ladner 在可持续水处理过程中的背景使他能够担任这项研究的首席研究员，”de la Garza 说。 “他建立了一支多学科的国际团队，为取得巨大成功奠定了基础。”
这笔资金是克莱姆森作为 PIRE 计划的一部分收到的第一笔赠款。
工程、计算和应用科学学院院长 Anand Gramopadhye 表示，这是当之无愧的。
“Ladner 博士和他的团队提出了一种解决食品安全问题和废水处理的创新方案，”Gramopadhye 说。 “他们的跨学科合作旨在为满足全球紧迫需求创造可持续的、现实的解决方案。我衷心祝贺David和他的团队获得这笔赠款。”
更多信息：
克莱姆森大学Clemson University
www.clemson.edu
