中国の科学者が廃鉱を地下農業研究所へ転換することを提案

中国は、数千の廃鉱を地下農業研究所へと転換する計画を立てている。これにより、同国の鉱業が残した広大な空間と既存のインフラを活用し、制御された環境下での農業を探求する。山西省の石炭資源を基盤としたグリーンで効率的な発展を目指す工学センターの研究者たちは、『中国鉱業』誌の最近の論文でこの提案を概説した。彼らは、廃鉱山が「閉鎖環境農業」を研究するための安定した環境を提供できると考えている。気候変動により従来の農業がますます脆弱になっているためだ。

『サウスチャイナ・モーニング・ポスト』の報道によると、中国は2030年までに約15,000の廃鉱山を抱えることになると予想されており、これにより大量の未使用の地下空間が生まれる。研究者は、これらの空間の体積は約7億2,000万立方メートル（2540億立方フィート）に達する可能性があると推定している。従来の農地とは異なり、地下トンネルは季節的な温度変化や多くの天候関連の危険を大幅に遮断することができる。研究者は、これが地下トンネルを制御農業実験に利用でき、温度、光、水、空気などの条件を正確に管理できることを信じている。

地下農業の潜在的な課題と利点

日光不足は明らかに課題だが、研究者たちは廃鉱山に既存の電力インフラが人工照明システムを支えることができると指摘している。地下の温度変動も地上に比べてはるかに小さく、これにより生育条件を維持するためのエネルギー需要が減る可能性がある。地熱エネルギーは別の利点を提供し、地下栽培に熱を供給することで化石燃料への依存を減らす可能性がある。

研究者たちは、廃鉱山を直ちに巨大な地下農場に変えることを提案しているわけではない。彼らはむしろ、これらの鉱山を主に農業工学実験プラットフォームとして構想しており、科学者が作物が制御された地下環境にどのように反応するかを研究できるようにする。

循環システムの作成と応用

この提案は、鉱業が残したインフラに別の用途を提供する可能性がある：汚染された鉱水の処理。廃鉱山には潤滑油や油圧液などの残留汚染物質が含まれている可能性がある。汚染水は地質断層、亀裂、そして密封が不十分なボーリング孔を通じて移動し、地表水に侵入する可能性がある。研究者は、地下農業研究所がこれらの水を処理し、再利用するシステムを開発するための実際的な理由を提供できると提案している。高濃度の硫酸塩や重金属イオンを含む水は、吸着や膜分離などの処理を経てから、適切な作物に利用される可能性がある。彼らは、耐酸性の植物としてナタネやチャノキなどが潜在的な候補として挙げている。

これにより、廃鉱山に関連するインフラ、エネルギー、水資源を再利用する循環システムが構築され、単にそれらが劣化することを防ぐことができる。研究者はまた、この技術のより珍しい応用も見ている。地下深くに制御された生態系を作成することで、科学者は自然環境の条件が取り除かれたり、緊密に制御されたりしたときの植物の反応を研究することができる。最終的に得られた知識は、長期的な宇宙ミッションに役立つ可能性がある。これらのミッションでは、信頼できる食料生産が不可欠であるが、自然の太陽光、土壌、そして安定した環境条件を仮定することはできない。

中国はこのコンセプトの実証実験を開始している。湖北省大冶市では、研究者が深さ約245メートル（804フィート）の廃銅鉱山内でクリームレタスを栽培している。この施設は、人工照明、スマート栽培システム、低炭素エネルギーを使用して作物の成長を維持している。同様の実験が他の場所でも行われている。英国のノースヨークシャーでは、研究者が地下1,000メートル以上の場所に農業施設を設置し、作物が地下深くでどのように栽培されるかをテストしている。

このコンセプトは新しいものではない。英国の研究者サッファ・リッファットは2018年に廃鉱を利用して地下農業を行うことを提案しており、これらの空間が食品需要の増加に対応しつつ、前鉱業インフラに新しい用途を与えることができると信じていた。しかし、中国にとって、この機会の規模は特に大きい。同国は2010年から2019年の間に約12,000の鉱山を閉鎖しており、今後数年間で数千の鉱山が操業を停止すると予想されている。研究者は、これらのトンネルが石炭鉱業の別の遺産となるのではなく、独立したますます予測不可能な環境の中で機能することを目的とした別の農業の研究所となるべきだと考えている。

廃鉱転換の潜在的な影響

廃鉱を地下農業研究所に転換することは、既存の資源を有効に活用し、気候変動がもたらす課題に対応するものである。これは農業技術の発展を促進するだけでなく、環境管理にも新しい視点を提供し、特に汚染水の処理においてそうだ。さらに、この革新的なコンセプトは、将来の宇宙ミッションに重要な食料生産技術を提供する可能性があり、複数の分野での応用可能性を示している。