[論文レビュー] AB Method of Irrigation without Water (Closed-loop water cycle)

Alexander Bolonkin|ArXiv.org|Dec 26, 2007

Electromagnetic Launch and Propulsion Technology参考文献 10被引用数 14

ひとこと要約

本論文は、大気圧とケーブルで支えられる高高度（50–300 m）で透明で熱的に制御可能なドームを用いたクローズド・ループ灌漑システム、AB法を提案する。ドーム膜の熱伝導率と透明度を制御することで、気温や降水量のタイミング、風速までを含む完全なマイクロクライメート制御が可能となり、直接的な水使用なしに砂漠や寒冷地帯を耕作可能な土地に変貌させる。これは低コストで持続可能な気候適応型農業の解決策を提供する。

ABSTRACT

Author suggests and researches a new revolutionary idea for a closed-loop irrigation method. He offers to cover a given site by a thin closed film with controlled heat conductivity and clarity located at an altitude of 50 300 m. The film is supported at altitude by small additional atmospheric overpressure and connected to the ground by thin cables. Authors show that this closed dome allows full control of the weather in a given region (the day is always fine, the rain is only at night, no strong winds). The dome (having control of the clarity of film and heat conductivity) converts the cold regions to subtropics, hot deserts and desolate wildernesses to prosperous regions with a temperate climate. This is a realistic and cheap method of evaporation economical irrigation and virtual weather control on Earth at the current time.

研究の動機と目的

• 乾燥地帯および寒冷地帯を耕作可能な農業地域に変貌させる持続可能で低コストの手法の開発。
• 従来の灌漑方法の限界を克服し、クローズド・ループの大気循環システムにより直接的な水消費を排除すること。
• 気温、降水量のタイミング、風況の制御を含む、地域気象パターンの正確な制御を可能にすること。
• 最小限のインfraストラクチャーで大規模な気候工学を実施し、農業生産性を向上させる可能性を実証すること。

提案手法

• 大気圧の過圧と細い補強ケーブルを用いて、50–300 mの高度に薄い透明で熱的に制御可能なドームを設置する。
• ドームの熱伝導率と透明度を制御することで、日射の透過と長波長赤外放射の保持を調整する。
• ドームを閉じた熱的・水文的システムとして機能させ、湿気を捕捉・再循環し、夜間に限定して局所的な降雨を生成する。
• 環境入力に応じて膜の光学的・熱的特性を動的に調整することで、内部状態を安定化させる。
• 自然の大気圧差を活用することで、ドーム支持の構造的・エネルギー的コストを低減する。
• 既存の土地利用と統合し、かつて居住不能または生産性のない地域でも、年間を通じた栽培を可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高高度のクローズド・ループドームシステムは、直接的な水供給なしに農業を支えるために、マイクロクライメート条件を効果的に制御できるか？
• RQ2 ドームの熱的および光学的特性をどれほど調整可能にできるか。極端な気候条件下で、昼夜に降雪・雨を伴う温帯的環境を実現できるか？
• RQ3 本手法は、大規模な砂漠やタウラ地帯の回復に経済的かつスケーラブルに適用可能か？
• RQ4 変動する大気条件下でも、本システムは安定性とエネルギー効率を維持できるか？
• RQ5 50–300 mの高度で、被動的膜制御によって達成可能な気候制御の実用的限界は何か？

主な発見

• ドームは、一貫した好天日数と制御された夜間降雨を含む、地域気象の完全な制御を可能にする。
• ドーム表面および内部の空気塊の熱的制御により、寒冷地帯が内陸の亜熱帯地域に変貌できる。
• 閉じたシステム内での日射収集と熱保持を管理することで、砂漠や乾燥地帯が温帯的で肥沃な地域に変換可能である。
• ドーム内での大気中の湿気が再循環されることで、蒸発経済的灌漑が実現され、外部からの水供給源が不要になる。
• 大気圧と軽量素材に依存するため、構造的要件が最小限に抑えられ、低コストで運用可能である。
• クローズド・ループサイクルにより、内部状態が安定化し、外部気象の極端な変化に関係なく、予測可能な農業生産が可能になる。