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L’installation pour l’hydroaération du sol

Domenii publicaţii > Stiinte ingineresti + Tipuri publicaţii > Articol în revistã ştiinţificã

Autori: Vasile Tudor

Editorial: 2011.

Rezumat:

Les spécialistes en écologie mettent en evidence les circuits naturels des substances déterminées par l’action des organismes tout comme les possibilités d’organisation et de régénération des ressources de vie. La biosphère ainsi que les écosystèmes composants se caractérise par des équilibres dynamiques, complexes, établis des milléniums dans la nature qui supposent un permanent réglage et autorenouvellement des matières premières nécessaires a la vie. Toute intervention brutale de l’homme dans la nature (pollution industrielle, défrichement massif de la foret, l’exploitation irraisonnable des gisements naturels, modifications du relief et le changement des cours d’eau) peut perturber gravement les équilibres écologiques avec des implications négatives sur la biosphère toute entière. De nos jours, les problèmes écologiques troublent pas seulement les hommes de science, mais ils font partie de l’agenda politique de l’état et c’est une préoccupation pour beaucoup d’organisations internationales. Le début du troisième millénaire représente un carrefour pour le destin des hommes parce que l’action conjuguée des facteurs polluants (substances chimiques, déchets radioactifs) a determine l’effet de serre par la destruction de la couche d’ozone de la zone polaire. La modification du bilan énergétique terrestre a des conséquences dramatiques sur le rechauffement global , le relèvement du niveau de l’eau des mers et des océans a la suite de la fonte des calottes polaires, l’instabilité de la dynamique de l’atmosphère et du régime des précipitations, l’extension des zones arides et l’insécurité alimentaire. Il s’impose des mesures fermes de protection du milieu environnant par la création d’un cadre juridique adéquate au niveau national ainsi qu’international. Comme l’industrialisation ne peut pas etre évitée on a proposé deux solutions pour la protection de l’environnement pour en sortir de cet impasse . Les adeptes de la technique en continuel progrès soutiennent l’idée du maintien artificial des équilibres écologiques, en réglant les circuits biochimiques au niveau planétaire avec des moyens techniques, la biospère devenant ainsi biotechnosphère. La deuxième solution, beaucoup plus réaliste, de noosphère (gr.noos-raison) milite pour l’instauration de la raison sur notre planète pour assurer le milieu optimum de vie pour la génération actuelle ainsi que pour celles de l’avenir. Selon V. Soran „l’instauration de la noosphère devrait signifier, parmi autres, aussi le maintien des équilibres écologiques de la biosphère en conservant sur des surfaces relativement étendues et judicieusement choisies les écosystèmes naturels par l’amélioration du rendement des écosystèmes artificiels par l’harmonisation des procès technologiques a ceux écologiques”.Je suis pour l’idée généreuse de la noosphère ou „le poumon vert de la Terre a un role essentiel dans la dynamique des écosystèmes naturels, l’homme étant responsable par ses actions pour la santé de la planète, l’administration des ressources naturelles, des techniques et des technologies appliqués, de l’extension des aménagements fonciers et des habitats humains. En ce but je propose aux specialists en écologie et aux facteurs de la décision politique un projet pour la réduction de la concentration du CO2 de l’atmosphère en fixant celui-ci dans le sol ou dans l’hydrosphère , ainsi que par l’intensification des procès de photosynthèse de la biosphère. Le dioxyde de cqrbone est un gaz incolore et inodore, plus lourd que l’air (le poids spécifique-1,55) qui ne brule pas et n’entretient pas le brulage, il se dissout dans l’eau, mais il se combine aussi avec l’eau pour former l’acide carbonique et a la suite de la réaction avec l’oxyde de calcium, il résulte le carbonate de calcium. L’assimilation du dioxyde de carbone dans les plantes est une réaction endotherme, l’énergie nécessaire étant fournie par la radiation solaire qui est absorbée par la chlorofile des feuilles. Les propriétés physiques et chimiques du dioxyde de carbone peuvent etre utilisées éfficacement dans une installation souterraine pour l’hydroaération du sol qui assure :
-la réduction de la concentration cu CO2 de l’atmosphère par la dissolution et la combinaison avec l’eau du sol
-l’enrichissement du sol en azote, élément indispensable pour la culture des plantes, trouvé dans l’air en concentration de 78,09%
-la régénération de la structure et de la texture du sol par la formation des coloides, l’activation des microorganismes et des réactions biochimiques ayant un role bénéfique sur les caractéristiques du sol- perméabilité, capilarité et capacité de la retension de l’eau
-l’intensification du procès de photosynthèse et la croissance de la production agricole sur le terrain aménagé.
Pour exemplifier on présente les figures 1 et 2, deux variantes constructives pour l’installation de l’hydroaération du sol. Dans le premier exemple, l’installation de l’hydroaération du sol se compose, en principal, de la station de pompage S1 et les réseaux de conduits R1 et R2 pour l’eau, respectivement pour l’air. La station de pompage S1 est prevue avec des pompes et des compresseurs pous la circulation forcée de l’eau et de l’air par les réseaux de conduits R1 et R2. Le réseau R1, enfoui dans le sol a la profondeur de h1=1,5-2m, est emplacé dans les rigoles 3, remplis du sable 4, étant composé par les conduits principaux 1 pour l’adduction de l’eau, sur lesquels on a disposé perpendiculairement, a la distance de 20 – 40m les conduits secondaires 2 pour la distribution de l’eau dans le sol. Le réseau souterrain R2 pour l’air est disposé sous le réseau R1 a la profondeur de h2=1 – 3m, étant formé des conduits principaux d’adduction 5 et les conduits secondaires de distribution 6 qui sont couverts par la couche 7 de sable. Les conduits secondaires 2 et 6 sont confectionnés des matériaux perméables pour fluides, mais ils peuvent etre confectionnés aussi des matériaux imperméables, cas ou on doit prévoir des orifices a la partie inférieure avec le dyamètre entre 2 – 5mm disposés a des intervalles de 0,5 – 3m. Les couches de sable ou se trouvent les réseaux de conduits R1 et R2 ont le role d’uniformiser la circulation des fluides autour de ceux-ci mais aussi pour empecher le bouchage des orifices pratiqués dans les conduits secondaires. Le mode du fonctionnement de l’installation de l’hydroaération du sol consiste dans le pompage simultané par les réseaux R1 et R2 de l’eau respectivement de l’air, aux pressions de 1,5 – 4atm, en fonction des dimensions de la surface agricole aménagée. L’air sous pression empeche l’infiltration de l’eau en profondeur et la nappe d’eau de dessus constitue un obstacle dans l’ascension de l’eau vers la surface du sol. L’eau est dirigée dans cette manière vers le système radiculaire des plantes, le front et la vitesse de la propagation de l’eau étant dépendant de l’action des forces de capilarité et de gravitation, auxquelles on ajoute la pression exercée par l’air sous pression dans les pores du sol.
Dans le second exemple, présenté dans la figure 2, l’installation de l’hydroaération du sol est composée par la station S2 du pompage de l’air dans le réseau souterrain R3, qui est formé des conduits 8, raccordés par les conduits 9 aux réservoirs 10 emplacés dans la couche de sable 11, perméable pour la circulation de l’air ainsi que de l’eau. Les conduits 8 sont enfouis dans le sol a la profondeur de h3=1,5 – 2m et au dessous de ceux-ci a la distance de h4=3 – 8m il y a les réservoirs 10 de formes sphériques, cylindriques ou parallélipédique, ayant la partie inférieure prévue avec des orifices d’évacuation de l’eau et de l’air. Les réservoirs 10 ont une capacité de 2 – 10m3 et ils sont distribués régulirèment aux distances de 20 – 60m, en fonction de la structure et de la texture du sol ainsi que du niveau de la nappe d’eau phréatique. L’installation de l’hydroaération est efficace au cas ou le niveau de la nappe d’eau phréatique se trouve au dessus des réservoirs 10 couverts d’une couche perméable de sable. Dans ce cas, les réservoirs 10 accumulent initialement l’eau phréatique qui est ensuite évacuée par le pompage de l’air aux pressions de 2 – 4atm, suffisamment grandes pour diriger forcément le niveau de la nappe d’eau phréatique vers les racines des plantes.Cette opération se répète a des intervalles de temps de 1 – 3h dans la période de la croissance intensive des plantes. Les installations d’hydroaération du sol peuvent etre prévues au-dela des appareils de mesure et de controle aussi avec des systèmes de réglage automatique pour simplifier leur exploitation par le passage vers le régime automatique de fonctionnement. Il est facile a imaginer l’application des solutions techniques d’aération pour la culture intensive des algues ou d’autres plantes aquatiques par l’aménagement correspondant des rivières, bassins, lacs, deltas ou estuaires ou meme de certaines parties de la plate-forme continentale des mers et des océans. En plus, par l’aération de l’eau on assure l’oxygène nécessaire au développement des animaux aquatiques -poissons, dauphins, baleines etc. La variante constructive optimale peut etre établie par des études rigoureuses de faisabilité effectuée en collaboration avec les spécialistes en domaine. C’est le moment de la vérité quand les politiciens doivent tenir compte que la Terre se trouve sur le point d’un désastre écologique et le déroulement des projets au terme moyen ou long pour sa sauvegarde c’est non seulement impérieusement nécessaire mais aussi rentable et cela mérite un effort conjugué de toutes les nations.

Cuvinte cheie: Ad Astra

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