Идея действительно прорывная. Ведь уже сегодня ученые единодушны: главным дефицитом XXI века будет даже не нефть, а пресная вода. Причем, по данным ООН, около 70 процентов воды расходуется как раз на орошение. И эта цифра будет только расти. По мнению многих ученых, дефицит воды примет глобальные масштабы, вызовет перестройку мировой экономики, может стать причиной локальных войн. Надо подчеркнуть, что главный прирост расхода приходится на развивающиеся страны, где ожидается наибольший рост населения Земли. Ситуацию может смягчить знаменитое капельное орошение, которое применяется в Израиле. Оно сокращает расход воды в 8-10 раз. Но подобное земледелие влетает в копеечку. Такой вариант для бедных стран явно не по карману.
Иное дело "твердый дождь". Так называется технология, предложенная мексиканским инженером Серхио Веласко. В Воронежском госуниверситете начат цикл работ по созданию сорбента аналогичного типа. Ученые его усовершенствовали и приспособили для российской специфики.
- Суть в следующем, - объясняет профессор Владимир Селеменев. - Засеиваете гранулами с таким сорбентом поле, которое обильно поливаете водой. Они основательно набухают: примерно один килограмм гранул вмещает до 500 литров воды. На этом орошение заканчивается. Теперь полимер начинает работать как автоматический резервуар, который будет поддерживать в почве определенную влажность. Когда она падает менее некоего порога, гранулы будут отдавать воду. А при дожде вновь набухать, впитывая ее. Такие циклы могут повторяться многократно. В принципе одного заполнения водой может хватить на весь вегетационный период.
Профессор Селеменев подчеркивает, что гранулы не вымываются из почвы, могут успешно работать 5-10 лет в зависимости от конкретной ситуации и вида растения. Понятно, что разным растениям нужно разное количество воды, а значит, и полимера. Скажем, если требуется много воды, то в почву вносится больше гранул. Каждая - это своеобразная матрица, которая растягивается при набухании и сжимается при высыхании. Но как она удерживает воду? Может быть, закрывается, "напившись" воды, и раскрывается, когда ее надо отдавать? Но как таким процессом управлять?
- Все иначе и проще, - говорит профессор Селеменев. - Принцип действия основан на удивительных свойствах самой воды. В зависимости от внешних условий она меняет свою структуру. Так, попав в нашу матрицу, она образует связи с ее стенками и приобретает структуру льда, поэтому не выливается. Отсюда и название "твердая вода". А когда влажность вокруг гранулы уменьшается ниже определенного порога, связи воды с матрицей рвутся, структура жидкости меняется, она выливается и впитывается растениями.
На свою разработку российские ученые подали уже несколько патентов. Что привнесено нового? Предложена новая технология получения самих гранул, которая существенно снижает их стоимость. Если у зарубежных аналогов она составляет до 20 долларов за килограмм, то российские будут стоить около 10-15 долларов. Кроме того, наши ученые научились вносить в гранулы различные микроэлементы и микроудобрения для питания растений различного типа.
Наконец, удалось решить принципиальную и сложную задачу, приспособив технологию под российскую специфику, а точнее для нашей зимы. Дело в том, что при замерзании гранулы могут разрушаться. Ученым университета удалось решить очень непростую задачу. Это их ноу-хау. Новый метод орошения расходует во много раз меньше воды, повышается урожайность, закрывает проблему засух. И что важно - он экологичен. Если при обычном орошении земли нередко заболачиваются и засаливаются, то здесь этих проблем не может быть в принципе. А сами гранулы никак не влияют на почву, после окончания срока работы их не надо удалять.
Кстати
Дефицит пресной воды - явление, знакомое человечеству с древнейших времен. Не раз он становился причиной кризисов и социальных катастроф. Именно водный кризис стал причиной гибели цивилизации Древнего Двуречья, располагавшейся в долине рек Тигр и Евфрат. Неумелое водопользование привело к экономическому ослаблению Карфагена, поражению в войнах с Римом и фактическому исчезновению с карты мира. А затем изменение климата, засухи, снижение урожаев стали одной из главных причин падения и самого Древнего Рима.
В наши дни водный кризис приобретает глобальные масштабы. По данным ООН, уже сейчас более 1,2 миллиарда человек в условиях постоянного дефицита пресной воды, около 2 миллиардов страдают от него регулярно, а к 2030 году эта цифра превысит 4 миллиарда человек.