Рослини очищають повітря та воду для внутрішнього середовища

Похідні технології/Внесок NASA

Хоча однією з цілей НАСА є відправлення людей у далекі кути нашого Всесвіту, все ще відомо, що людям потрібна Земля. Ми розуміємо, що існування людства залежить від його складних взаємозв’язків із навколишнім середовищем на цій планеті - зокрема, відновлювальних якостей екосистем Землі.

Наприкінці 1960-х рр. До н.е. "Білл" Вулвертон був вченим-екологом, який працював із американськими військовими з метою очищення екологічних негараздів, залишених центрами біологічної війни. У випробувальному центрі у Флориді він очолював установу, яка виявила, що болотні рослини насправді ліквідують агента Оранж, який потрапив у місцеві води через урядові випробування поблизу ВПС Еглін. Після цього успіху він хотів продовжити цей напрямок досліджень і перейшов до того часу, який тоді називали випробувальним пунктом Міссісіпі, але зараз він відомий як космічний центр Стенніса НАСА.

Його фінансувало Космічне агентство для дослідження природних здібностей навколишнього середовища до самоочищення в рамках програми екологічного забезпечення Стенніса. Цілями були очищення Центру від хімічних речовин, що залишились через відходи, та надання інженерам НАСА інформації про «екологічну» підтримку в закритих середовищах, яка може виявитися корисною у розробці стійких середовищ існування для довгострокового проживання космосу. Вищою метою було забезпечити корисні технології для Програми використання технологій НАСА, фактично зробивши дослідження доступним для американської громадськості.

Першим кроком для досліджень Вулвертона було продовження санаційних робіт, які він розпочав із військовими. Йому було доручено використовувати рослини для очищення стічних вод Центру NASA. Донині дизайн Вулвертона, який замінює традиційну септичну систему водними гіацинтами, все ще використовується. Тоді його дослідження звернулось до використання рослин для поліпшення якості повітря.

У 1973 році вчені NASA виявили 107 летких органічних сполук (ЛОС) у повітрі всередині космічної станції Skylab. Синтетичні матеріали, як ті, що використовуються для побудови Skylab, виділяють низький рівень хімічних речовин. Цей ефект, відомий як газовиділення, поширює ЛОС, такі як формальдегід, бензол та трихлоретилен, усі відомі подразники та потенційні канцерогени. Коли ці хімічні речовини потрапляють у пастку без циркуляції, як це було у випадку з Skylab, мешканці можуть захворіти, оскільки повітря, яким вони дихають, не дає природного очищення складною екосистемою Землі.

Приблизно в той самий час, коли Вулвертон проводив свої дослідження ЛОС, США опинилися в енергетичній кризі. У відповідь будівельники почали робити будинки та офіси більш енергоефективними. Одним з найкращих способів зробити це було зробити будівлі максимально герметичними. Зберігаючи регульоване температурою повітря на місці, такий підхід зменшив циркуляцію. У поєднанні з сучасним використанням синтетичних матеріалів це сприяло тому, що стало відомим як синдром хворобливих будівель, де токсини, що знаходяться в синтетичних матеріалах, концентруються всередині герметичних будівель, через що людям стає погано.

Рішення, яке шукав Вулвертон, полягало в тому, щоб не зробити внутрішнє середовище менш енергоефективним або відійти від зручності синтетичних матеріалів; швидше, планувалося знайти рішення, яке відновлює особисте середовище. Відповідь, згідно з доповіддю NASA, опублікованою пізніше Вулвертоном у 1989 р., Полягає в тому, що "якщо людина хоче переміститися в замкнене середовище, на Землю або в космос, вона повинна взяти на себе систему підтримки життя". Рослини.

Одним із експериментів НАСА, який тестував це рішення, був BioHome - ранній експеримент у тому, що Агентство назвало «закритими системами екологічного забезпечення життя». BioHome, щільно герметична будівля, повністю побудована із синтетичних матеріалів, була спроектована як придатна для проживання однієї людини з великою частиною інтер’єру, зайнятого кімнатними рослинами. Однак до того, як були додані кімнатні рослини, кожен, хто заходив у новозбудований заклад, відчував печіння очей та дихальні проблеми, два найпоширеніші симптоми

Синдром хворого. Після потрапляння рослин у навколишнє середовище, аналіз якості повітря показав, що більшість ЛОС були видалені, а симптоми зникли.

Партнерство

Прослуживши понад 30 років державним вченим, Вулвертон звільнився з державної служби, але продовжив свою роботу в галузі якості повітря та води, заснувавши компанію Wolverton Environmental Services Inc. фірма, яка надає клієнтам доступ до найсучасніших досліджень біоремедіації Вулвертона.

Результат продукту

Вулвертон опублікував свої висновки щодо використання рослин для поліпшення якості повітря в приміщеннях у десятках технічних робіт, працюючи з Космічним агентством, і як просту книгу, зручну для споживачів, "Як виростити свіже повітря: 50 кімнатних рослин, які очищають Ваш офіс". У ній він пояснює простими для розуміння словами, як рослини виділяють водяну пару, яка створює насосну дію, щоб тягнути забруднене повітря вниз навколо коренів рослини, де потім перетворюється на їжу для рослини. Потім він пояснює, які рослини та сорти виводять найбільше токсинів, а також оцінює кожну рослину за рівнем необхідного утримання. Зараз книга перекладена на 12 мов і знаходиться на полицях книжкових магазинів майже 10 років. Вулвертон також опублікував книгу-супутник "Вирощування чистої води: рішення природи до забруднення води", де пояснюється, як рослини можуть очищати стічні води.

Ще одне з відкриттів Вулвертона полягає в тому, що чим більше повітря дозволяє циркулювати через коріння рослин, тим ефективніше вони очищають забруднене повітря. Щоб скористатися цією наукою, Вулвертон об'єднався з японською компанією Actree Corporation, щоб розробити те, що японська фірма продає як EcoPlanter. Використовуючи високоефективні вугільні фільтри та систему циркуляції на кореневому рівні, горщик дозволяє рослині видаляти приблизно в 200 разів більше ЛОС, ніж одна традиційна рослина, яка може видалити.

Нещодавно компанія почала оцінювати здатність EcoPlanter видаляти формальдегід з багатьох туристичних причепів, що надаються Федеральним агентством з надзвичайних ситуацій жертвам урагану "Катріна". Внутрішні приміщення причепів інтенсивно використовують ДСП, яка видаляє гази формальдегідом. Встановлено, що багато причепів перевищують рекомендовані рівні безпеки формальдегіду для безпеки людини. Початкові випробування EcoPlanter були дуже обнадійливими, але все ще потрібні інші випробування.

Дослідження також припустили, що рослини відіграють психологічну роль у добробуті, і що люди насправді швидше одужують від хвороби в присутності рослин. Компанія Вулвертона співпрацює з іншою японською компанією Takenaka Garden Afforestation Inc., Токіо, над розробкою екологічних садів. Це ретельно розроблені сади, які допомагають виводити токсини з повітря в лікарнях, а також забезпечують цілющу присутність листя.

На домашньому фронті, у партнерстві з Університетом Сіракуз, Wolverton Environmental - це інженерні системи, що складаються з модульних фільтрів, що відводять, пов’язаних в канальні роботи та водопостачання, по суті, пов’язуючи рослинні фільтри в системи опалення, вентиляції та кондиціонування (HVAC). Цей підхід до цілісного будівництва нещодавно був ліцензований Wolverton компанією Phytofilter Technologies Inc., Саратога-Спрінгс, штат Нью-Йорк, яка в даний час розробляє прототип системи, яка призначена для очищення систем циркуляції води та повітря цілих будівель з використанням природного здібності рослин. Конструкція включає агрегати, які вбудовані в існуючі блоки HVAC. Рослини можна розміщувати по всій будівлі, в атріумах або в садах на даху, а потім підключати до систем вентиляції та вентиляції будинку через фільтри примусового повітря.

Wolverton Environmental також веде переговори з дизайнерами нового Центру відвідувачів Стенніса, які зацікавлені у використанні його конструкцій для фільтрів якості повітря у приміщеннях.

Wolverton Environmental Services Inc. розробила цю стійку екосистему, щоб продемонструвати, як циркуляційна система будинку та сад на даху можуть працювати в тандемі для очищення повітря в приміщенні.

BioHome в космічному центрі Стенніса НАСА мав довжину 45 футів і ширину 16 футів і використовував звичайні кімнатні рослини як живі очищувачі повітря.