Utilizare
Cursuri: 0
Publicare RED: 0
Publicare articole în reviste: 480
Servicii AI: 0
Scânteia iluminării (II)
Vă propun să reflectaţi la un proiect ecologic pentru reducerea concentraţiei de dioxid de carbon din atmosferă, prin fixarea acestuia în sol sau în hidrosferă, cu consecinţe benefice pentru intensificarea proceselor de fotosinteză din biosferă.
În urma cercetărilor efectuate s-a stabilit că procesul de fotosinteză este un proces chimic complex la care participă un ansamblu de activatori chimici şi enzime.
În etapa luminoasă, radiația solară din domeniile roşu-portocaliu şi albastru-violet ale spectrului vizibil este absorbită de către clorofilă și transformată în energie chimică prin intermediul pigmenţilor asimilatori din sistemul tilacoidal al cloroplastelor. Moleculele de energie inferioară din gama cloroplastelor, NADP(nicotinamidă adenozină dinucleotidă fosfat) şi ADP(adenozină difosfat), sunt transformate în molecule de energie superioară, ATP (adenozină trifosfat) şi NADPH (nicotinamidă adenozină dinucleotidă fosfat). Spre deosebire de NADP, molecula de NADPH are în plus un atom de hidrogen, căruia îi lipseşte un electron.
Un alt proces important este fotoliza apei, oxigenul rezultat fiind eliminat prin stomate în atmosferă. Se poate afirma sugestiv că plantele reprezintă plămânul verde al Terrei.
În etapa de întuneric - care se desfășoară la nivelul stromei - energia stocată în ATP este utilizată pentru asimilarea dioxidului de carbon din aer în hidraţi de carbon(în special, glucoza). Din monozaharide se obțin apoi polizaharide(amidon, celuloză), acizi organici, lipide.
Prin vasele liberiene, substanţele organice sintetizate în frunze ajung ca sevă elaborată la ţesuturile din întreaga plantă, unde sunt depozitate sau utilizate pentru creștere.
Proprietăţile fizice şi chimice ale dioxidului de carbon pot fi utilizate eficient într-o instalaţie subterană de hidroaerare a solului care asigură:
- reducerea concentraţiei de dioxid de carbon din atmosferă, prin dizolvare şi combinare cu apa din sol;
- îmbogăţirea solului în dioxid de carbon, dar mai ales în azot, element indispensabil creşterii plantelor, aflat în aer în concentraţie de circa 78,09%;
- regenerarea progresivă a structurii şi texturii solului prin formarea coloizilor, activarea microorganismelor şi a unor reacţii biochimice, procese cu rol benefic asupra principalelor caracteristici ale solului – permeabilitate, capilaritate şi capacitate de retenţie a apei;
- intensificarea procesului de fotosinteză şi creşterea producţiei agricole pe terenul amenajat;
- producerea de biomasă pentru diverse ramuri ale economiei;
- cultivarea intensivă a plantelor cu conţinut bogat în uleiuri vegetale, pentru obţinerea biocarburanţilor sintetici.
Pe lângă avantajele menționate, în condițiile instabilității atmosferice și schimbării regimului pluviometric, rețeaua subterană de conducte este benefică pentru acumularea apei rezultate din precipitații, având o capacitate mare de stocare, iar în cazul producerii unor inundații, poate fi utilizată pentru evacuarea apei în exces.
În continuare, se prezintă două variante constructive pentru instalaţia subterană de hidroaerare a solului, precum şi modul de funcţionare a acestora.
În primul exemplu, instalaţia de hidroaerare a solului se compune, în principal, din staţia de pompare S1 şi reţelele de conducte R1, R2, pentru apă, respectiv aer. Staţia de pompare S1 este prevăzută cu pompe şi compresoare pentru circularea forţată a apei şi a aerului prin reţelele de conducte R1 şi R2.
Reţeaua de conducte R1, îngropată în sol la adâncimea h1=1...2 m, este amplasată în jgheaburile 3 umplute cu nisip 4, fiind alcătuită din conductele principale 1 pentru aducţiunea apei, pe care sunt dispuse perpendicular, la distanţe de 20...40 m, conductele secundare 2 pentru distribuirea apei în sol.
Reţeaua subterană R2 pentru aer este dispusă sub reţeaua R1 la adâncimea h2 = 1,5...3m faţă de suprafaţa solului, fiind formată din conductele principale de aducţiune 5, precum şi conductele secundare 6 de distribuire în sol a aerului, care sunt acoperite cu stratul 7 de nisip.
Conductele secundare 2 şi 6 sunt confecţionate din materiale permeabile pentru fluide, dar pot fi realizate şi din materiale impermeabile, caz în care sunt prevăzute cu orificii la partea inferioară, având diametrul de 2...5 mm, fiind dispuse la intervale de 0,5...3m. Straturile de nisip, în care se află reţelele de conducte R1 si R2 , au rolul de a uniformiza circulaţia fluidelor în jurul acestora, dar şi de a împiedica înfundarea orificiilor practicate în conductele secundare.
Modul de funcţionare a instalaţiei de hidroaerare a solului constă în pomparea simultană prin reţelele R1 şi R2 a apei, respectiv a aerului, la presiuni de 1,5...2,5 atm, în funcţie de dimensiunile suprafeţei agricole amenajate. Aerul sub presiune împiedică infiltrarea apei în adâncime, iar pânza de apă de deasupra constituie un obstacol în calea ascensiunii aerului spre suprafaţa solului. Apa este dirijată în acest mod spre sistemul radicular al plantelor, frontul şi viteza de propagare a apei fiind dependente de acţiunea forţelor de sucţiune, de capilaritate şi de gravitaţie, la care se adaugă presiunea exercitată de aerul din porii solului.
În cel de-al doilea exemplu, instalaţia de hidroaerare se compune din staţia S2 de pompare a aerului în reţeaua subterană R3, care este formată din conductele 8, racordate prin tuburile 9 la rezervoarele 10 amplasate în stratul de nisip 11, permeabil pentru circulaţia aerului şi a apei.
Conductele 8 pentru aer sunt îngropate în sol la adâncimea h3 = 1...2m, iar sub acestea, la adâncimea h4 = 3...5m faţă de suprafaţa solului, se află rezervoarele 10, de forma sferică, cilindrică sau paralelipipedică, având partea inferioară prevăzută cu orificii pentru a permite schimbul de apă şi aer cu solul. Rezervoarele 10 au o capacitate de 3...8 m3 şi sunt distribuite regulat la distanţe de 20...40m, în funcţie de structura şi textura solului, precum şi de nivelul pânzei de apă freatică.
Instalaţia de hidroaerare prezentată anterior este eficientă în cazul în care nivelul pânzei de apă freatică se află deasupra rezervoarelor 10 acoperite cu un strat permeabil de nisip. În acest caz, rezervoarele 10 acumulează iniţial apa freatică, care este apoi evacuată prin pomparea aerului la o presiune de 1,5...3 atm, suficient de mare pentru a dirija forţat apa spre rădăcinile plantelor în perioadele de secetă. Această operaţie durează 1…3h şi se repetă zilnic la intervale de timp de 4...12h în perioada de creştere intensivă a plantelor şi de formare a seminţelor sau a fructelor.
Instalaţiile de hidroaerare a solului pot fi prevăzute, pe lângă aparatele de măsură şi control, cu sisteme de reglare automată, pentru simplificarea exploatării acestora, prin trecerea în regim automatizat de funcţionare.
Este uşor de imaginat aplicarea unor soluţii tehnice de aerare pentru creşterea intensivă a plantelor şi a animalelor acvatice, prin amenajarea corespunzătoare a unor râuri, fluvii, bazine, lacuri, bălţi, delte şi estuare, sau chiar a unor porţiuni din platforma continentală a mărilor şi oceanelor. Pe lângă purificarea aerului creşte considerabil producţia de biomasă, cu efecte benefice asupra piramidei trofice. Metoda se poate extinde chiar şi în zona polară, prin introducerea aerului sub banchiza de gheaţă , deşi este mai dificil de aplicat, având în vedere condiţiile de mediu.
Unele soluții tehnice sau tehnologice aplicate în practică par obișnuite în prezent, însă situația a fost cu totul alta în momentul conceperii acestora.
Internetul reprezintă transmiterea, stocarea și accesul nelimitat la informații, însă prezintă riscul ca ideile novatoare să fie preluate de unele persoane și valorificate în interes propriu, fără ca să aibă acordul autorilor sau măcar să-i menționeze. Desigur, sunt profund dezamăgit de un astfel de comportament, dar pentru mine este important să se afle adevărul, iar cetățenii să fie informați corect și să beneficieze din plin de binefacerile civilizației.
Încă din anul 1990, am înregistrat la OSIM cererea de brevet de invenție nr.146110, având titlul “Procedeu și instalații pentru culturi intensive”, în care am propus diverse variante constructive pentru vase cu pereți dubli în care udarea solului este asigurată prin capilaritate și vapori saturanți. După anul 2000, au apărut în comerț diferite tipuri de vase pentru cultivarea plantelor, care sunt bazate pe procedeul udării prin capilaritate și sucțiune.
Vă prezint, stimați cititori, o variantă constructivă simplă și eficientă a unui vas pentru cultivarea intensivă a plantelor de apartament, de seră sau de grădină.
Vasul prototip este format în principal din peretele exterior (E), peretele interior (I) și tubul (T) pentru introducerea apei. Peretele exterior este prevăzut cu orificiul (E) pentru evacuarea apei în exces, iar peretele interior este dispus pe gulerul (G) și are montat în centrul de simetrie un tub cu fitil (F) pentru trecerea apei prin sucțiune și capilaritate din rezervorul cu apă (A) în compartimentul cu sol (S). Pentru aerisirea solului, în peretele interior (I) sunt practicate orificii cu diverse dimensiuni, cele mari fiind acoperite cu sită sau un strat cu granule de cărbune activ, piatră ponce etc.
Fitilul (F) al dispozitivului pentru transferul apei prin sucțiune și capilaritate este confecționat din fibre naturale sau sintetice, dar și din materiale poroase , iar tubul (T) pentru introducerea apei în rezervorul (A) este realizat din materiale transparente (sticlă, plexiglas, policarbonat) pentru ca nivelul apei să poată fi vizualizat.
Modul de utilizare este simplu, și anume: se introduce periodic apă prin tubul (T) până la nivelul orificiului (O) din peretele exterior. Intervenția umană poate fi eliminată complet prin conectarea la rețeaua de apă a vaselor pentru creșterea plantelor și utilizarea unor mijloace tehnice de automatizare .
Vasul pentru plante poate avea diverse dimensiuni și forme geometrice ( trunchi de con, cilindru, sferă sau calotă sferică,trunchi de piramidă, paralelipiped), pereții săi fiind realizați din lut, mase plastice sau alte materiale. Desigur, vasele cu dimensiuni mari sunt prevăzute cu mai multe dispozitive pentru transferul apei din rezervor la sol, care sunt dispuse regulat pe peretele interior (I). Vasele de dimensiuni mici pot fi utilizate ca ghivece sau jardiniere pentru flori, iar vasele cu dimensiuni mari pot fi folosite și pentru cultivarea altor plante (arbuști ornamentali, legume, pomi fructiferi) pe terase, balcoane, acoperișul unor blocuri sau alte clădiri cu acoperiș orizontal. În politica actuală de protecție a mediului înconjurător, trebuie avut în vedere că, pe lângă beneficiile estetice, legume și fructe proaspete, plantele contribuie la purificarea și îmbogățirea atmosferei cu oxigen.
Referitor la culturile din sere sau din câmp, dispozitivele și sistemele de irigare prin picurare pot fi adaptate la noua tehnologie prin înlocuirea duzelor de picurare (picurători) cu tuburi umplute cu materiale fibroase sau poroase, ca de exemplu: fitile realizate din diverse materiale textile sau sintetice, burete, cărbune activ, piatră ponce etc. Conductele pentru transportul apei sunt îngropate până la adâncimea de plantare a răsadului pentru legume sau la nivelul rădăcinilor pentru pomii fructiferi și vița de vie. Apa este dirijată în acest caz spre sistemul radicular al plantelor, frontul şi viteza de propagare a apei fiind dependente de acţiunea forţelor de sucţiune, de capilaritate şi de gravitaţie, la care se adaugă presiunea exercitată de aerul din porii solului.
În brevetul de invenție nr. 116 576, din anul 1994, este prezentată o asamblare filetată cu element de siguranță, care se compune din piulița 1, contrapiulița 3 și piesa intermediară 2 (având crestătura 5), dispuse pe șurubul 4, astfel încât piesa 2, fiind supusă unor presiuni radiale mari, împiedică desfacerea întregului ansamblu atunci când apar solicitări mecanice. Această soluție tehnică novatoare este aplicată în practică, fiind utilizată cu precădere la asamblarea conductelor sau la montarea unor dispozitive pe conducte.
Încă din data de 01.02.2001 a fost înregistrată la OSIM (Brevet nr. 119969) o soluție tehnică novatoare reprezentând un sistem termoizolant prototip format din două conducte coaxiale, separate între ele printr-un spațiu vidat, care s-a dovedit eficient în realizarea panourilor solare.
În CBI nr. 99-00632 (OSIM, 1999), este prezentată o variantă de elice acţionată de forţele reactive produse de statoreactoare, ansamblu care asigură cuplul motor, forţa de tracţiune şi portanţa aparatelor de zbor.
Se ştie că statoreactoarele au cea mai simplă schemă constructivă dintre motoarele reactive şi nu au piese în rotaţie, însă nu pot funcţiona la punct fix, iar plafonul de zbor depinde de viteza de deplasare, pentru a pătrunde în difuzor un debit constant de aer, în condiţiile scăderii cu înălţimea a densităţii atmosferei. O posibilitate de a elimina aceste dezavantaje constă în realizarea unei structuri mixte, de tip elice cu propulsie reactivă, prin dispunerea unor statoreactoare pe palele elicei, la distanţe egale faţă de axul de rotaţie.
Elicea cu propulsie reactivă se compune, în principal, din palele 3 şi 4, montate pe axul cu butuc 7, precum şi din statoreactoarele 1 şi 2, dispuse la distanţe egale faţă de axa de rotaţie. Statoreactoarele 1 şi 2 sunt prevăzute la capete cu difuzoare şi ajutaje Laval – D1,A1,respectiv D2,A2 - şi comunică, prin canalul longitudinal 6, precum şi unul similar practicat în pala 4 a elicei, cu canalul median 5 al axului cu butuc, pus în legătură cu rezervorul de combustibil.
Pentru a permite mişcarea de rotaţie, axul cu butuc al elicei cu propulsie reactivă este asamblat pe conducta rezervorului de combustibil prin intermediul unui cuplaj mecanic.
O scânteie cognitivă, care mi-a marcat viața după decenii de căutări, a fost ipoteza modelării particulelor elementare și a câmpurilor forțelor asociate prin dipoli vortex, având semnificația de punți de legătură între Universul nostru și Universul complementar prin care se face schimb de particule primordiale.
Punctele de plecare în elaborarea acestei concepții despre Existență au fost unele contradicții din știința actuală, precum:
- fotonul este o particulă elementară care se manifestă doar în mişcare, având timpul mediu de viaţă infinit (este indestructibil), dar dispare “fără urmă” în interacţiunea cu substanţa. Mai mult, nu se explică de ce masa de mişcare a fotonului poate avea orice valoare, deşi viteza acestuia este constantă;
- gravitonul este considerat particula câmpului gravitaţional, dar nu a fost pus în evidenţă experimental;
- forţele electrice şi gravitaţionale dintre două microparticule sunt invers proporţionale cu pătratul distanţei dintre ele, fără să existe o teorie unitară pentru aceste câmpuri şi nici o argumentare logică a interacţiunilor respective;
- mărimile fizice, precum masa, sarcina electrică sau inducţia electrică sunt noţiuni abstracte, care nu pot fi justificate la nivel intuitiv în cadrul ştiinţei actuale;
- modelul standard al particulelor elementare este insuficient pentru abordarea “unităţii în diversitate” a existenţei, care nu oferă o schemă logică unitară şi completă a structurării materiei şi a interacţiunilor fundamentale din microcosmos;
- expansiunea Universului a fost dovedită experimental, dar nu a fost explicată teoretic;
- dualismul undă-corpuscul este un concept contradictoriu pentru interpretarea fenomenelor la nivelul microcosmosului, care a fost transpus în formalismul mecanicii cuantice;
- în concepţia științifică actuală este dificil de explicat comportamentul materiei care se află în stări speciale: gaură neagră, gaură albă, materie neagră, energie neagră, pulsari, quasari etc.
Teoria dipolilor vortex reprezintă un model gnoseologic transdisciplinar, care permite abordarea unitară a câmpurilor electromagnetic şi gravitaţional, descifrarea enigmei gravitonului, justificarea dualismului undă – corpuscul şi cuantificarea mărimilor fizice, generarea antiparticulelor şi fenomenul de anihilare, emisia şi absorbţia radiaţiei de către microparticule, structurarea materiei pe diverse nivele de organizare, expansiunea Universului etc.
Sarcina electrică şi inducţia câmpului electric pentru o particulă elementară sunt proporţionale cu valorile medii pentru intensitatea fluxului de fotoni, respectiv densitatea intensităţii fluxului de fotoni printr-o suprafaţă închisă în care se află vortexul asociat, iar masa şi intensitatea câmpului gravitaţional sunt proporţionale cu valorile medii pentru intensitatea fluxului de gravitoni, respectiv densitatea intensităţii fluxului de gravitoni printr-o suprafaţă închisă în care se află vortexul asociat.
Universul nostru (format din materie) şi Universul complementar (format din antimaterie) “nu sunt paralele”, ci coexistă în sens dialectic, întreaga Existenţă fiind modelată printr-un Univers cvadridimensional dual a cărui metrică este corelată cu metricile Minkowski şi Riemann din teoriile relativităţii restrânse, respectiv generalizate.
Ministerul Educaţiei