Inžinierių sukurti medžiai galėtų padėti suvaldyti augančios žmonių populiacijos didinamą aplinkos taršą.

Žmonių pasaulyje daugėja kiekvieną dieną – jiems prireikia ne tik vis daugiau vietos, bet ir gamtos išteklių. Kuo daugiau suvartojame, tuo daugiau išskiriame šalutinių produktų, kurie gali pakenkti aplinkai. Vis daugiau anglies dioksido į aplinką patenka vien todėl, kad mes kvėpuojame, tačiau be to tiesiog negalėtume gyventi.

Laimei, gyvūnai ir augalai planetoje sugyvena palaikydami darnią pusiausvyrą, nuo kurios priklauso ir mūsų išlikimas. Pasaulio miškai sugeria milžinišką žmonių ir kitų gyvūnų išskiriamą anglies dioksido kiekį ir naudoja jį sau reikiamos energijos gamybai. Kol kas ši sistema veikia, tačiau kas mūsų laukia ateityje, žinant, kad atmosferą iškastiniu kuru teršiančių žmonių populiacija auga didžiuliu greičiu, o miškingi plotai mažėja? Jei ši tendencija tęsis, pusiausvyra sutriks. Visuotinis atšilimas paskatins ekstremalius klimato reiškinius, jūrų šiltėjimą, rūgštinius lietus ir tūkstančių rūšių pražūtį. Žmonių veikla jau prisidėjo prie didžiausio anglies dioksido lygio per 800 tūkst. metų. Tačiau galbūt ji taip pat gali padėti planetai sumažinti poveikį atmosferai?

Vienas siūlomų sprendimų – nukirstus medžius pakeisti dirbtiniais. Tokį tikslą turi Bostone (JAV) kilusi iniciatyva, kuriai dirbtinius medžius kuria Kolumbijos universiteto Lenfesto tvarios energetikos centras (Lenfest Center for Sustainable Energy), siekiantis imituoti augalų gebėjimą valyti orą. Tikrų medžių aktyviau darbuotis priversti mums nepavytų, tad kodėl gi nepasinaudojus pačių pagamintais?

Viršūnėje kaupiantys saulės energiją, o apačioje – kinetinę dirbtiniai medžiai geba filtruoti aplinkoje esantį kenksmingai didelį anglies dioksido kiekį. Naudodami vadinamąjį drėgmės svyravimo (angl. humidity swing) procesą, jie anglies dioksidą sugeria ir kvėpuoti tinkamą deguonį išskiria 1000 kartų greičiau, nei tai daro tikri medžiai.

Šie intriguojantys kūriniai veltui neiššvaistys ir galimybių panaudoti šalia jų pramogaujančių žmonių veiklą. Jiems supantis ant medžiuose įrengtų sūpuoklių bus generuojama kinetinė energija ir naudojama tam, kad dirbtiniai medžiai galėtų atlikti savo darbą.

Dizainas – kaip drakonmedžio

Gamtoje anglies dioksidą deguonimi verčia maždaug 60 tūkst. žinomų medžių rūšių. Iš visos šios gausos Bostono dirbtinių medžių („treepods“) konstrukcijos dizainas buvo pasirinktas nusižiūrėjus vieną rūšį – cinoberines dracenas (Dracaena cinnabari), dar vadinamas drakonmedžiais. Tokia medžių forma pasižymi vertingomis ypatybėmis: plačios šakos leidžia vidine filtravimo sistema tekėti didesniam sakų kiekiui. Atkartojant plačią ir tvirtą skėčio formos cinoberinės dracenos lają ne tik užtikrinamas didelis metamo šešėlio plotas, bet ir atsiranda vietos masyviems saulės moduliams. Pagrindinis inžinierių tikslas yra sukurti optimalų ploto ir našumo santykį. Pasitelkus didžiausią įmanomą paviršiaus plotą saulės šviesai absorbuoti ir energijos gamybai galima mažiau kliautis žmonėmis. Sumanus vietos panaudojimas siekiant didesnio energinio ir oro filtravimo efektyvumo leido pasiekti tokį lygį, kai vienas dirbtinis medis atstoja net 1000 tikrų.

Kaip netikri medžiai valo orą?

Sakai
Dirbtiniai sakai jungiasi su natrio karbonatu, o pastarasis reaguoja su anglies dioksidu jį susiurbdamas iš oro ir sudarydamas natrio hidrokarbonatą – geriamąją sodą.

Saulės skydai
Virš kamieno įrengti saulės moduliai, kaip ir tikrų medžių lajos, saulės šviesą naudoja reikiamai energijai gaminti. Tik nuo augalų ji skiriasi tuo, kad yra elektros pavidalo.

Oro filtrai
Orui pereinant pro plastikinius filtrus neigiami hidroksido jonai pritraukia anglies dioksidą ir priverčia molekules sukibti.

Ekologiška konstrukcija
Medis sukonstruotas naudojant perdirbtą gėrimų butelių plastiką.

Kamienas
Tvirtas konstrukcijos pagrindas yra pagamintas iš metalo.

Saulės energija maitinamas siurblys
Saulės modulių generuojama energija naudojama medžio apačioje įrengtam siurbliui. Šis įrenginys užtikrina sakų ir kitų medžiagų cirkuliavimą konstrukcijoje.

Žmonių energija
Kamieno apačioje įrengtos sūpuoklės ne tik leidžia pramogauti vaikams (ir ne tik jiems), bet ir kaupia besisupančių žmonių generuojamą kinetinę energiją.

Syvai
Dirbtinio medžio cirkuliaciniais takais teka „sakai“ ir vanduo.

Plastikinės šakos
Šakose įrengti filtrai sukurti pagal žmogaus plaučių anatomiją. Keliose vietose išsišakojančios šakos leidžia padidinti dujas absorbuojantį paviršiaus plotą.

Trečdalis
Tiek iškastinio kuro emisijos pasaulio miškai išvalė nuo 1990 iki 2007 m.

20 proc. viso pasaulio deguonies pagaminama Amazonijos drėgnuosiuose miškuose.

Dirbtinių medžių sugeriamas anglies dioksidas galėtų būti panaudotas švariam kurui anglies pagrindu.

36 automobilių išmetamų teršalų kiekį kiekvieną dieną gali absorbuoti vienas dirbtinis medis.

Maždaug 10 milijonų dirbtinių medžių absorbuotų 12 proc. kasmet dėl žmonių veiklos į atmosferą išmetamo anglies dioksido.

18 žmonių
Tokį žmonių skaičių per metus deguonimi aprūpina 4000 kv. m miško plotas