Search

Об использовании плазмы для хранения сельскохозяйственных продуктов


Проверка всхожести семян с помощью плазменной технологии



Исследователь изучает обработанные плазмой ростки женьшеня для исследования их роста



Семена овса, обработанные плазмой



Генератор плазмы для хранения сельскохозяйственной продукции [Предоставлено Корейским институтом термоядерной энергии]


Декабрь 2025 года, на Южную Корею обрушилась волна холода. Некий мистер начинает готовить еду из лука и картофеля, взятых из плазменного хранилища. Эти ингредиенты хранятся уже шесть месяцев, но остаются такими же свежими, как будто их только что собрали с поля. Такое стало возможным благодаря плазменной технологии, которая препятствует старению и дыханию сельскохозяйственных продуктов.


Плазменная технология является ключевым компонентом в производстве термоядерной энергии, которая, как ожидается, решит энергетическую проблему человечества. Плазма, известная как четвертое состояние материи, также используется в высокотехнологичных отраслях промышленности, например в производстве полупроводников, изготовлении дисплеев, очистке окружающей среды и так далее. Однако в последнее время сфера использования плазмы расширилась до сельскохозяйственного и пищевого секторов.


Плазменная технология обладает активизирующими способностями, такими как стимулирование прорастания и роста семян. Она также может выполнять ингибирующую функцию, такие как стерилизация микроорганизмов, борьба с вредителями и подавление созревания сельскохозяйственных продуктов. Поэтому ее оценивают как перспективную инновационную технологию, которая может быть применена в различных областях сельскохозяйственной и пищевой промышленности.


На данный момент Исследовательский институт плазменных технологий при Корейском институте термоядерной энергии реализует проект под названием «Плазменное сельское хозяйство (Plasma Farming)» - исследование плазменной технологии, которое может быть применено ко всей сельскохозяйственной отрасли.


В основе проекта лежит интеллектуальная система хранения сельхозпродуктов на основе плазменных технологий. Эта технология позволяет стерилизовать, дезинфицировать и очистить сельскохозяйственных продуктов за счет использования свойств плазмы. Кроме того, она позволяет управлять такими функциями, как стерилизация вредных микроорганизмов, подавление дыхания и замедление старения при их хранении. Поэтому данная технология применяется в форме комплексной системы управления хранением свежей сельскохозяйственной продукции. Это экологически чистая технология, которая не только обеспечивает стерилизацию микробов, но и ингибирует дыхание и старение сельскохозяйственных продуктов с помощью плазменной технологии без использования химикатов. Данная система будут применена в южнокорейских фермах в ближайшее время. Она уже прошла тесты на микробы и грибки.


«Учитывая то, что объединение сельского хозяйства с ИКТ привело к появлению умных ферм, сочетание урожая из умных ферм и системы плазменного хранения ускорит сельскохозяйственные инновации», - сказал доктор Ким Сон Бон из отдела исследований конвергенции плазмы и биологии.


«Хранение сельскохозяйственной продукции – ключевой элемент, который напрямую связан с продовольственной безопасностью, и важной задачей является то, как сохранить свежесть продуктов сельского хозяйства, животноводства и рыболовства до того самого момента, когда они попадут на стол конечного потребителя», - сказал доктор Ким. «С помощью плазменных технологий, которые активно используются в таких высокотехнологичных отраслях, как производство полупроводников и медицинские услуги, мы можем изменить парадигму хранения сельхозпродуктов».


Исследователи завершили разработку гибридной технологии "плазма - катализатор", которая избирательно адсорбирует и удаляет этилен - основное вещество, вызывающее созревание сельскохозпродуктов. Поскольку сельскохозяйственные продукты являются живыми, они дышат, что ускоряет их старение. Когда исследователи применили сельхозпродуктам газообразный монооксид азота, генерируемый плазменными устройствами, было зафиксировано замедление дыхания сельхозпродуктов. После этого они «модуляризировали» каждую функцию - функцию стерилизации, функцию замедления старения и функцию подавления дыхания - и на их основе создали систему автономного управления, которая позволяет управлять отдельными модулями в соответствии с характеристикой сельхозкультуры.


До сих пор контроль температуры и влажности был главным элементом низкотемпературных складов. Однако контроль только этих двух переменных имеет ограниченный эффект в ингибировании микробных разложений, созревания и дыхания сельхозпродуктов. Это связано с тем, что существуют грибки и бактерии, которые размножаются при низких температурах, а этилен тоже не удаляется. Кроме того, ключом к существующим низкотемпературным хранениям является минимизация дыхания сельскохозяйственных культур за счет снижения температуры, так же как животные, находящиеся в спячке, поддерживают свою жизнь, сводя к минимуму дыхание. Обычно внутренняя температура низкотемпературного склада составляет около 5 °C, и сельскохозяйственные продукты, складированные прямо перед холодильником, часто получали повреждение от холода. Кроме этого подобные хранилища требует огромные затраты на электроэнергию, особенно в жаркие летние месяцы. Были ряд случаев, когда фермерам приходилось выключить холодильные склады при аномальной жаре из-за большого спроса на электроэнергию. Именно поэтому системы плазменного хранения, которые могут контролировать такие переменные, как созревание и дыхание сельхозкультур, привлекают большое внимание.


Корейский институт термоядерной энергии планирует запустить пилотную эксплуатацию интеллектуальных систем плазменного хранения с целью последующей коммерциализации вместе с технопарком провинции Чолла-Букто и администрацией Ванджу-гун,.


Эти три организации начали совместные исследования в области поддержки и решения плазменных технологий для развития интеллектуального сельского хозяйства. Исследователи планируют разработать оптимальную методику хранения, учитывающие этапы дистрибуции каждой сельхозкультуры, поскольку каждый сельскохозяйственный продукт имеет разные условия роста и хранения. Как только испытание будет завершена, ученые планирует распространить данную систему в качестве пилотного проекта по всей стране на основе примеров в Ванджу-гуне.


«Мы проверили производительность системы плазменного хранения в полевом испытании, который начался в 2019 году», - сказал доктор Ким. «Мы планируем серьезно продвигать коммерциализацию данной технологии в этом году после завершения дополнительных демонстраций и испытаний модулей, оборудования и систем».


«Именно благодаря плазменной технологии высокого уровня обеспечивается стабильная работа системы в течение длительного времени на реальных складах, где большое влияние оказывает внешняя среда, включая температуру и влажность», - сказал он.


Плазма также активно используется в медицине благодаря ее уникальным свойствам. Технология стерилизации низкотемпературной плазмой использует принцип максимальной реактивности вещества внутри плазмы. Она разрушает клеточную мембрану микроорганизмов, вводя в стерилизационную камеру (температура которой не превышает 50 ℃) пар перекиси водорода и превращая его в плазму. Низкотемпературные плазменные стерилизаторы, созданные в результате трансферта технологий Корейского института термоядерной энергии, на данный момент играют важную роль в предотвращении распространения нового коронавируса в медицинских учреждениях.


Корреспондент Ку Бон Хёк


#корея#южнаякорея#сельскоехозяйство#растениеводство#логистика#агропромышленность#технология#плазма#политика#экономика

KOREA HERALD RUSSIAN EDITION
Copyright KOREA HERALD & WS PARTNERS

Operated by WS PARTNERS
All Rights Reserved.

Address: 53 Mapodaero, Mapo-gu, Seoul, South Korea

Tel.: +82-2-6414-8765