中国は数千の廃鉱を地下農業実験室に転換する計画を立てており、同国の鉱業が残した広大な空間と既存のインフラを利用して、制御された環境下での農業を探求しています。山西省の石炭を基盤とした資源のグリーン効率的発展工程センターの研究者たちは、『中国鉱業』誌に最近発表した論文でこの提案を概説しました。彼らは、廃鉱が「閉鎖環境農業」の研究に安定した環境を提供できると考えています。気候変動が伝統的な農業をますます脆弱にしているためです。
中国が廃鉱を利用して地下農業実験を実施
『南華早報』の報道によると、中国は2030年までに約15,000の廃鉱を持つと予測しており、これにより大量の未使用の地下空間が創出されることになります。研究者たちは、これらの空間の体積が約7.2億立方メートル（2540億立方フィート）に達する可能性があると推定しています。伝統的な農地とは異なり、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ます。研究者たちは、これにより地下トンネルが制御された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と信じています。
日光の不足は明らかに課題ですが、研究者たちは廃鉱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ます。地下の温度変動も地上よりもはるかに低く、成長に適した条件を維持するために必要なエネルギー需要を減少させる可能性があります。地熱エネルギーは、地下栽培に熱を提供し、化石燃料への依存を減らすもう一つの利点を提供する可能性があります。
研究者たちは、廃鉱をすぐに巨大な地下農場に変えることを提案していません。むしろ、彼らはこれらの鉱山を主に農業工学の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しています。
地下農業実験室は環境保護と資源再利用を促進
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もあります：汚染された鉱水の処理です。廃鉱には、潤滑油や液圧液を含む残留汚染物質が含まれている可能性があります。汚染水は、地質断層、亀裂、密閉不良の掘削孔を通じて移動し、地表水に潜在的に入る可能性があります。研究者たちは、地下農業実験室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ます。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、適切な作物に再利用される可能性があります。彼らは、油菜や茶などの耐酸植物が潜在的な候補として挙げられると述べています。
これにより、廃鉱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創出され、単にそれらが悪化するのを放置するのではなくなります。研究者たちは、この技術のより珍しい応用も見ています。地下深くに制御された生態系を構築することで、科学者は自然環境条件が除去または厳密に制御された場合の植物の反応を研究できます。最終的に得られる知識は、長期的な宇宙ミッションに役立つ可能性があり、これらのミッションでは信頼できる食品生産が不可欠ですが、自然光、土壌、安定した環境条件を仮定することはできません。
中国はすでにこの概念の実験を開始しています。湖北省大冶市では、研究者たちが廃銅鉱の約245メートル（804フィート）深い地下でクリームレタスを栽培しています。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ます。類似の実験は他の場所でも行われています。イギリスの北ヨークシャーでは、研究者たちが地下1000メートル以上の場所に農業施設を設立し、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ます。
この概念は新しいものではありません。イギリスの研究者Saffa Riffatは2018年に廃鉱を利用した地下農業を提案し、これらの空間が増大する食品需要に対応するのに役立つと考え、前鉱業インフラに新たな用途を与えると主張しました。しかし、中国にとって、この機会の規模は特に大きいです。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、今後数年で数千の鉱山が運営を停止する見込みです。研究者たちは、これらのトンネルが石炭業界の別の遺産となるべきではなく、ますます予測不可能な環境から独立して運営されることを目的とした別の農業の実験室となるべきだと考えています。