Ánh mặt trời và nước biển, đây là tất cả những nguyên liệu mà một căn nhà kính công nghệ cao mới vừa được xây dựng gần đây cần để sản xuất ra 17.000 tấn cà chua mỗi năm trong sa mạc miền Nam Úc.

Căn nhà kính này chính là hệ thống nông nghiệp đầu tiên trên thế giới không cần sử dụng đất, thuốc trừ sâu, năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch hoặc nước ngọt. Do nhu cầu về nước sạch và năng lượng đang ngày càng tăng lên trong tương lai, nhà kính công nghệ cao chạy bằng nước biển và năng lượng mặt trời có thể sẽ trở thành tiền đề khuôn mẫu cho sự phát triển của nền nông nghiệp trong tương lai.

Một nhóm các nhà khoa học đã dành đến 6 năm để thiết kế căn nhà kính này. Nó được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2010, cải tiến lần thứ hai vào năm 2014 và chính thức hoàn chỉnh vào năm nay.

Trang trại công nghệ cao này có tên là Sundrop Farm. Nước biển được dẫn bằng một đường ống kéo dài 2 km từ Vịnh Spencer vào sâu trong khu vực Augusta khô cằn để cung cấp nước cho trang trại rộng 20 ha. Sau đó nước biển sẽ được khử muối thông qua một nhà máy năng lượng mặt trời nhằm tạo ra đủ lượng nước ngọt phục vụ cho hoạt động tưới tiêu 180.000 cây cà chua sống trong nhà kính.

Nhiệt độ mùa hè rất nóng và điều kiện khô cằn khiến cho thực vật rất khó sinh trưởng trong khu vực này. Tuy nhiên, Sundrop lại được lót bằng phần sàn có chứa nước biển để giữ cho nhiệt độ trong nhà kính luôn mát mẻ giúp cây trồng khỏe mạnh. Vào mùa đông, hệ thống năng lượng mặt trời sẽ giúp giữ ấm cho nhà kính.

Nong trai dau tien tren the gioi hoat dong bang mat troi va nuoc bien - Anh 1

Ảnh chụp toàn cảnh khu vực nông trại kết hợp nhà kính Sundrop. Nguồn ảnh: newscientist.

Sundrop không cần sử dụng bất kì một loại thuốc trừ sâu nào vì nước biển đã được tiến hành lọc và khử trùng. Bên cạnh đó, căn nhà kính này cũng không cần sử dụng đất vì các cây cà chua được trồng trong vỏ dừa.

Năng lượng mặt trời của trang trại được tạo ra bởi 23.000 gương phản chiếu ánh sáng mặt trời tập trung hướng vào một tháp thu năng lượng cao 115m. Vào một ngày nắng thông thường, năng lượng mặt trời sản xuất ra có thể lên đến 39 megawatt, đủ để cung cấp năng lượng cho nhà máy khử muối và nhu cầu điện năng cho toàn bộ nhà kính.

“Việc thiếu hụt năng lượng mặt trời trong mùa đông vẫn sẽ khiến cho căn nhà kính này phụ thuộc một phần vào lưới điện bên ngoài. Tuy nhiên, tôi tin rằng những cải tiến về công nghệ trong tương lai sẽ giúp loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào bất kì nguồn cung ứng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch nào”, theo lời CEO Sundrop, ông Philipp Saumweber cho biết.

Bên cạnh đó, chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng đắt đỏ cho Sundrop lên đến 200 triệu đô la Mỹ cũng là một trở ngại cho sự mở rộng mô hình trên khắp thế giới trong tương lai, nhất là ở các nước đang và kém phát triển. Tuy nhiên, chi phí này sẽ được khấu hao trong dài hạn. Và theo như tính toán, một căn nhà kính thông thường sẽ có chi phí đắt hơn so với một căn nhà kính chạy bằng nước biển tính trong khoảng thời gian từ 10 năm trở lên vì nhà kính thông thường phải chạy bằng năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch.

Phan Thanh (newscientist)