Фото: із відкритих джерел
Дослідники Purdue University у межах проєкту When Blue is Green (BiG) розробляють економічно життєздатну та енергонезалежну аквапонну систему з мінімізацією відходів. Ініціативу фінансує п’ятирічний грант USDA на $10 млн, проєкт уже перетнув екватор виконання.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Команда Purdue University спільно з Ohio State University продовжує роботу над проєктом When Blue is Green (BiG), який має на меті підвищити виробництво «blue food» (передусім риби) у переважно континентальному регіоні Середнього Заходу США. Проєкт фінансується п’ятирічним грантом Міністерства сільського господарства США (USDA) обсягом $10 млн і, за повідомленням дослідників, уже пройшов половину запланованого терміну. Від старту BiG команда опублікувала 21 наукову роботу.
«Ми добре оцінюємо дані. Усе зводиться до строгості, довговічності та валідності даних, які ми збираємо», — сказала Ая Хуссейн, постдокторантка з лісового господарства та природних ресурсів Purdue University.
Що саме тестують у BiG
Аквапоніка поєднує аквакультуру (вирощування риби) з гідропонікою — вирощуванням овочів у воді, збагаченій поживними речовинами, без ґрунту. У такій системі риба забезпечує рослини поживними елементами, а рослини допомагають очищувати воду для риби. У матеріалі зазначено, що аквапоніка потребує менше землі та води, ніж традиційне виробництво, однак має суттєві виклики — високі енерговитрати та значні обсяги відходів.
У BiG ці обмеження намагаються зняти за рахунок додаткових підсистем: вирощування мікроводоростей, анаеробного зброджування та (на наступних етапах) біогазового котла. Паралельно застосовують комп’ютерне моделювання, щоб оцінювати, як компоненти працюють разом у різних сценаріях, і перевіряти сталість та прибутковість рішень.
Технічні деталі з пілотних випробувань
- У перший рік проєкту команда ввела в роботу пілотну аквапонну систему з робочим об’ємом 600 галонів.
- За один виробничий цикл у цій системі отримували понад 300 фунтів мікробіологічно безпечної тилапії та 400 фунтів салату.
- Окрім риби й салату, також збирали мікроводорості для різних напрямів використання.
- За словами дослідників, тилапія може виростати до 2 фунтів і більше за 4–6 місяців, а качан салату — до 1,5 фунта і більше.
До грудня команда Purdue експлуатувала шість аквакультурних систем у теплиці, тестуючи два варіанти (treatments) у трьох повтореннях. Це, як пояснюють дослідники, потрібно через неминучу варіативність між системами. Згодом пілотні установки замінили на дві більші системи, які краще імітують комерційні умови.
Живлення рослин і питання заліза
У матеріалі зазначено, що виробники часто додають залізо в аквапонні системи, побоюючись, що промислові корми для риби не забезпечують рослини достатньою кількістю цього елемента. Зокрема, дефіцит заліза пов’язують із «tip burn» — підсиханням кінчиків листя салату.
Пілотні тести Purdue, за повідомленням команди, не показали різниці між варіантами із внесенням заліза та без нього. Дослідники допускають, що в більших, «комерційних» системах цей ефект можуть перевірити повторно.
Мікроводорості, очищення води та переробка відходів
Окремий напрям BiG — інтеграція мікроводоростей як підсистеми, що дає кілька ефектів, зокрема очищення води. У матеріалі наголошується: оператори аквапоніки змушені скидати тверді відходи та стічні води, зібрані біофільтром; при цьому біофільтр може становити п’яту частину води в таких системах для підтримання якості.
У 2024 році Purdue опублікувала чотири дослідження про те, як мікроводорості можуть ефективно обробляти надлишок поживних речовин зі стоків аквакультури, щоб запобігати забрудненню довкілля. Окремо згадується робота (грудень 2025 року) щодо більш економічного застосування мікроводоростей у виробництві біопалива.
Також у проєкті переробляють мул із рибних резервуарів разом зі стічною водою. Розчинені поживні речовини, які мікроводорості акумулюють у біомасі, можуть бути доступними для подальшої конверсії в інгредієнти для дієтичних добавок, косметики та харчових продуктів (про це повідомлялося в публікаціях січня, лютого та квітня 2026 року). Низка досліджень Purdue також описує, як анаеробне зброджування може генерувати біогазову енергію з мулу рибних резервуарів у поєднанні з гноєм, кукурудзяним лушпинням або кукурудзяними рештками (corn stover).
Чому це важливо для виробників
У матеріалі підкреслюється, що розвиток локального виробництва риби в США стримується витратами, де домінують вода та електроенергія. Водночас, якщо ці витрати вдасться знизити, аквапоніка може створити додаткові можливості для сільських громад через диверсифікацію виробництва та розширення асортименту локальної продукції.
«Суть у тому, щоб диверсифікувати економіку. Вирощувати більше їжі тут. Зробити її дешевшою», — зазначив Джен-Ї Хуанг (Ohio State University), керівник проєкту BiG.
Окремо автори матеріалу наводять контекст щодо ринку: за даними NOAA, США імпортують майже 90% споживаних морепродуктів, а приблизно половина загального обсягу припадає на продукцію аквакультури. Також зазначено, що у 2023 році в Індіані працювали 19 аквакультурних ферм (із 3 553 по країні).
Проєкт BiG позиціонується як спроба перенести «блакитну економіку» вглиб континенту — через технологічно складні, але потенційно більш замкнені за ресурсами системи вирощування риби та рослин.