Trang trại đầu tiên trên thế giới hoạt động giữa hoang mạc

Các nhà khoa học Úc vừa chính thức đưa vào vận hành một hệ thống trồng cà chua khép kín với nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời và tưới tiêu bằng nước biển qua xử lí.

Tại sa mạc Nam Úc, người ta vừa thành công trong việc đưa vào vận hành một nhà kính có khả năng sản xuất mỗi năm 17.000 tấn cà chua mỗi năm dựa trên sự kết hợp giữa ánh nắng và nước biển.

Đây là hệ thống sản xuất nông nghiệp đầu tiên trên thế giới được xây dựng mà không sử dụng đất, thuốc trừ sâu, nhiên liệu hóa thạch và nước ngầm. Do nhu cầu về nước sạch và năng lượng tiếp tục tăng, trang trại sử dụng năng lượng mặt trời và nước biển có thể trở thành hướng phát triển của nông nghiệp trong tương lai.

Một nhóm các nhà khoa học đã dành 6 năm để tinh chỉnh thiết kế. Mô hình thử nghiệm được thực hiện từ năm 2010, đến năm 2014 họ xây dựng cơ sở mang tính thương mại đầu tiên và chính thức đưa vào hoạt động trong năm nay.

Hệ thống trang trại này hoạt động như thế nào?

Nước biển được dẫn từ Vịnh Spencer đến trang trại Sundrop Farm (cách 2km). Trang trại này có diện tích 20 héc-ta nằm ở khu vực Port Augusta (Úc) quanh năm có điều kiện thổ nhưỡng khô cằn. Các nhà khoa học đã cho xây dựng một nhà máy khử muối vận hành nhờ năng lượng mặt trời đủ để tạo ra nước ngọt tưới cho 180.000 cây cà chua được trồng trong nhà kính.

Nhiệt độ nóng mùa hè và điều kiện khí hậu khô làm cho khu vực này không thích hợp với các phương thức canh tác thông thường. Vì vậy, bên trong nhà kính được lót những tấm các-tông ngâm nước biển để giữ cho không khí luôn mát mẻ thích hợp cho cây trồng phát triển. Vào mùa đông, năng lượng mặt trời sẽ chiếu sáng và giữ ấm cho nhà kính.

Một ưu điểm tuyệt vời của hệ thống canh tác này là không phải sử dụng thuốc trừ sâu do nước tưới rất tinh khiết và không khí trong nhà kính luôn được khử trùng. Thay cho đất, các nhà khoa học sử dụng xơ dừa đã qua xử lí để trồng cây.

Năng lượng mặt trời trong trang trại được tạo ra bởi 23.000 gương phản quang hướng ánh sáng đến một tháp thu cao 115 mét. Vào những ngày nắng, hệ thống này thu được khoảng 39 megawatt năng lượng, đủ sức vận hành nhà máy khử muối và các nhu cầu điện năng khác trong trang trại.

Hiện tại, cà chua sản xuất từ trang trại đặc biệt này đã có mặt tại các siêu thị của Úc.

Triển vọng tương lai

Saumweber - CEO của Sundrop Farm cho biết việc thiếu hụt năng lượng mặt trời trong mùa đông đồng nghĩa với trang trại này phải đấu nối với một nguồn năng lượng dự trữ. Tuy nhiên, những cải tiến thiết kế trong tương lai sẽ loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.

Chi phí để xây dựng một nông trại như Sundrop Farm khoảng 200 triệu USD, đắt hơn rất nhiều lần so với nhà kính truyền thống nhưng lại mang đến nhiều lợi ích xét về mặt lâu dài. Ngoài Úc, Sundrop đang lên kế hoạch để xây các trang trại tương tự tại Bồ Đào Nha, Mỹ và những khu vực khác của Úc. Một số công ty cũng đang tiến hành thử nghiệm nhà kính nước biển tại khu vực sa mạc Oman, Qatar và Ả Rập Saudi.

Robert Park tại Đại học Sydney, Úc, cho biết: “Các hệ thống sản xuất khép kín rất thông minh. Tôi tin rằng các hệ thống sử dụng nguồn năng lượng tái tạo sẽ tốt hơn và tiếp tục tăng trưởng trong tương lai, góp phần cung cấp nhiều thực phẩm hơn nữa trong tương lai”.

Tuy nhiên, Paul Kristiansen tại Đại học New England, Úc cho rằng việc xây dựng một trang trại trồng cà chua trên sa mạc là không cần thiết bởi Úc không thiếu khu vực thích hợp để trồng trọt. Ông so sánh việc này giống như bạn “nghiền một tép tỏi bằng búa tạ”.

Tuy nhiên, công nghệ này có thể trở nên hữu ích trong tương lai nếu biến đổi khí hậu gây nên nạn hạn hán tại các khu vực đất trồng màu mỡ. Kristiansen nói: "Dù sao có một kế hoạch dự phòng vẫn tốt hơn”.