Юный техник, 2009 № 10

После нашей публикации в редакцию несколько раз звонили заинтересованные люди, спрашивали, как найти создателей этого уникального проекта. Дело как будто двинулось с мертвой точки.

Подобные работы ведут и за рубежом. «Людей на нашей планете становится все больше, а свободных земель под выращивание сельскохозяйственных культур — все меньше», — рассуждает профессор Колумбийского университета Диксон Депомье, если не приступить к строительству на окраинах городов-миллионников небоскребов-оранжерей или вертикальных ферм, как называет их автор идеи, то будущее человечество все же ждет голод.

На каждом земледельческом этаже такой фермы может быть размещено несколько уровней «земли», на которой растут столь необходимые нам картошка, лук и редиска. На других этажах можно расположить животноводческие хозяйства и даже сады. По оценке Депомье, продукции одной такой фермы достаточно, чтобы в течение года кормить и поить 50 тысяч человек, причем все необходимые технологии для организации такого производства уже существуют.

Городские фермы удобны не только тем, что максимально упрощают доставку продуктов и сокращают необходимость в складских площадях. Они также могут перерабатывать в электричество органические отходы, которых в любом крупном городе предостаточно. Кроме того, для орошения можно использовать очищенную воду канализационных стоков.

Схема очистки выглядит следующим образом: сначала вода проходит через систему фильтров, главная задача которых — задержать осадок. Затем происходит вторая фильтрация с помощью растений, которые не предполагается употреблять в пищу. И, наконец, в финале к делу приступают речные дрейссены — моллюски, хорошо известные владельцам аквариумов своими «очищающими» качествами.

Идея вертикального земледелия посетила Депомье еще восемь лет назад. Четыре года у него ушло на детальную разработку и оформление проекта. Однако ни одной вертикальной фермы пока еще не построено. На Западе тоже, оказывается, умеют откладывать перспективные идеи в долгий ящик.

Тем не менее, в начале 2009 года стало известно, что работами Депомье заинтересовались инвесторы из Лас-Вегаса. По их оценке, стоимость и прибыльность вертикальной фермы сравнима с… казино. При стоимости строительства 200 млн. долларов ожидается ежегодная прибыль в 25 млн. долларов. Плюс еще 15 миллионов долларов первые год-два принесут туристы, желающие посетить чудо-ферму.

Сооружение аналогичного агронебоскреба планирует начать и нью-йорский магнат Скотт Стрингер. Он уже открыл финансирование строительства агрокомплекса, который будет стоить около 30 млн. долларов.

Вполне возможно, интерес Стрингера стал следствием экономического кризиса. Многие фирмы резко сократили площади своих офисов, перевели своих сотрудников на домашний режим работы. А потому строительство ферм-небоскребов обещает стать выгоднее строительства офисных центров или жилых домов.

В. ЧЕТВЕРГОВ

ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ

Робот строит дом

Первоначально она выглядела так. Представьте: у котлована, вырытого под фундамент двухэтажного коттеджа, монтируют оборудование. Затем бригадир нажимает кнопку, и робот-манипулятор вытягивает свою телескопическую «руку» со шлангом, из которого ровным потоком течет тягучая бетонная смесь.

Манипулятор мерно, круг за кругом, перемещает раструб шланга по всему периметру фундамента, оставляя за собой слой бетона. К тому времени, когда заканчивается очередной виток, предыдущий слой успевает загустеть. И так круг за кругом, пока не будет готов весь фундамент. После этого следует переключение на новый режим работы, и робот приступает к формовке стены. Если его своевременно обеспечивать бетонной смесью, к вечеру остов дома будет готов.

Сама же идея новой технологии родилась довольно случайно. Как рассказал автор проекта, дизайнер Сергей Дудин, дело было так: «Ехал я как-то по Подмосковью, вдоль дороги ряд строящихся коттеджей. Подумалось: «Себе бы такой! Да где взять столько денег! Значит, надо подумать об удешевлении строительства»…

Стал Дудин в памяти перебирать, какие дома ему известны: глинобитные, саманные, деревянные, каменные, кирпичные, бетонные, наконец — последние самые прочные. Причем если строить из готовых бетонных панелей, дом растет прямо на глазах. Однако для производства самих панелей нужен специализированный завод. И везти такие панели с производства на место строительства довольно накладно…

Между тем сырье для производства бетона есть почти всюду. Не проще ли бетонную смесь готовить прямо на стройке — в бетономешалке. И тут же отливать фундамент, стены. Тогда весь процесс можно механизировать.

Кстати, сам по себе метод монолитного железобетона известен довольно давно. Но до сих пор он требует большого количества ручного труда — опалубку нужно поставить, прутья арматуры разместить…

Вот тут-то бы и пригодилась помощь промышленного робота. Вон их собратья в цехах даже автомобили на конвейере собирают. Конструкция же дома не в пример проще…

Сергей Дудин поделился своими соображениями с коллегами, и они вместе стали создавать новую технологию. От опалубки они решили по возможности отказаться. «Дело в том, что застывающий бетон — материал с весьма интересными физико-химическими свойствами, — рассказал Сергей. — Например, при схватывании на его поверхности выделяется так называемое «молочко», препятствующее сцеплению с новой порцией смеси.

Строителям это известно, но, как правило, никто не знает, в какой именно момент выделяется это «молочко». При исследованиях, проведенных Сергеем Дудиным совместно со специалистами МХТИ имени Д.И. Менделеева, удалось подобрать раствор такой густоты, что при укладке его слоем сантиметров в десять он не оплывает, не растекается и сцепляется с предыдущим витком. При подобной укладке стало возможно отказаться от опалубки, шире использовать механизмы. Роль укладчика работники фирмы вместе со специалистами ВНИИ физико-технических проблем решили доверить роботу. Он-то уж обеспечит ровный слой, его «рука» не дрогнет и может без устали работать хоть сутки.

Управлять механизмом тоже просто — заложил в память компьютера программу, и робот будет отливать стены словно по линейке, филигранно соблюдая как ширину, так и толщину…

Модель «механического строителя» конструкции С. Дудина.

Роботизированный строительный комплекс, согласно расчетам, способен построить двухэтажный коттедж площадью в 130 кв. м, высотой 8 м (на два этажа с цоколем) и толщиной стен в пол метра менее чем за 10 часов. А несколько роботов смогут за неделю-другую построить целый поселок. При этом стоимость работ по сравнению с обычной технологией снижается примерно в 2–3 раза. Комплекс оправдает себя уже в первый сезон работы.

Вот такой разговор состоялся у нашего корреспондента с разработчиками весьма перспективной технологии еще в 1994 году. Ну, а что случилось дальше? А ничего…

Схема действия «механического строителя» конструкции С. Дудина: