如何工程系的学生正在寻求解决的重大食物和水安全问题



食物和水是生存两个必然,但在关键的农业区气候变化威胁作物产量会发生什么?或者因为它是生产者和销售者之间的交换无法保证牛奶的质量?

7名bt365手机的研究生学习食物和水的安全问题提出了关于问题的研究和初步调查结果,如这些在11月举行的MIT水和粮食安全研讨会学生中。 21.土木与环境工程(CEE)和bt365手机阿卜杜勒·拉蒂夫·贾米尔世界水和粮食安全实验室(J-WAFS)在bt365手机部主办,该活动汇集了教授和学生讨论食物和水的挑战和应对机遇这些通过研究。

凯文·帕特里克·西蒙(左)在恰尔肯德邦一个试点,印度将与村民发生太阳能电池板。西蒙,机械工程bt365手机博士生,正在研究太阳能灌溉。研究者提供照片。
 

钱德拉madramootoo,CEE客座教授和J-WAFS访问学者,策划了事件,并谈到了水和食物安全的重要性简要介绍。 “水撤出在世界不同地区的不同而不同。更大量的水抽出农业相比,工业,南亚,中东,北非,撒哈拉以南非洲,拉丁美洲家庭使用,而东亚太地区。这使对用于粮食生产以及我们实现粮食安全的能力的水资源压力。它也穿上了为水供应竞争的其他经济和环境部门之间非常有限的资源压力,” madramootoo在开场白中强调。 

在活动期间,每个学生主持人用了五分钟的演讲传达他或她的研究进行了全面概述任务。有一个广泛的话题,但每个学生寻求解决与食物或水的问题。作为变化的理解的环境威胁的农业发展改进灌溉技术,以帮助世界各地的小农的影响,报告谈到的研究。

通过环境透镜了解食物和水

佩奇midstokke,中东欧以及在技术和政策塔塔研究员硕士候选人,拉开序幕座谈会的学生组成。通过她的研究,midstokke正在寻求改善通过研究水的安全性,在印度马哈拉施特拉邦的干旱规划过程。因为大多数的水规划和管理在地区层面完成,midstokke正在开展的案例研究,侧重于奥兰加巴德地区。

她的论文,midstokke正在开发集成了社会经济数据,从观测井抽水率,以及地理信息系统数据的“漏洞稀缺性指数”。 “如果你与印度政府合作,他们有大量的数据,他们往往愿意把它给你;你决定如何把它放在一起,”她说。她的指标是为了提高干旱的早期指标,从而在地区和地方各级提高水资源短缺的规划。

anjuli耆那教菲格罗亚,中东欧国家的博士候选人,通过询问是否“可持续农业”的问题是一个矛盾介绍她的研究。她指出,从历史上看,提高粮食产量已经有了负面的环境影响。她的研究,题为“可持续农业 - 量化粮食安全和环境影响之间的权衡,”使用案例从印度来形容这一趋势。

她的演讲过程中,耆那罗亚提供了一个权衡,她正在研究,其中的利润增加了农民的一个例子,但有一个不可预见的负面影响。 “我们看到在与水稻发生了转变。印度是增长了不少大米,但它也付出了代价;成本是营养价值。即使家庭赚更多的钱,为家庭营养价值降低。这是的意想不到的后果我们现在才认识一个,”耆那教Figueroa表示。她现在正在通过使用系统的方法来研究如何农民可以提高作物产量,以满足2050年的人口的需求,同时限制对环境的负面影响,要解决这样的在她的论文的问题。

卢克schiferl,中东欧国家的博士候选人,增加了一个全球的角度来看,以食品和用水安全。 schiferl着眼于空气质量如何影响在全球范围内作物产量和这些影响是如何被量化。在他的研究项目“对作物产量对比的颗粒物和臭氧的影响,”他用作物生产模拟和化学模型来量化的臭氧和颗粒物对作物产量的影响抵消。这项研究可以建议如何作物产量损失可以通过改善空气质量进行适当减轻一旦效果被理解。

“我们可以用相关作物生产已知的关系,臭氧和颗粒物的影响,基本绘制不同的效果,”他说。在未来,schiferl希望申请类似的研究,模拟效果水分和养分的限制,对这些空气质量的影响,并预测作物产量。

创建工具和技术,解决粮食和水安全问题

4所学生贡献的研讨会上提出的各种环境问题的技术解决方案。很多这样的创新工具已经在使用和测试,准备让世界各地的粮食和水安全的积极变化。 

凯文·帕特里克·西蒙,在机械工程博士候选人,借给能源角度看,对水和农业的讨论。需要能量来访问水源与泵,但是从电网和水源的能源供应是印度各地分布不均匀。在印度农村,小农户仍然使用柴油运行的水泵。不幸的是,柴油的成本在冬季和旱季鼓励有利于低工资就业的常年种植。西蒙正在寻求与他的研究解决“高效率,低成本的容积式泵,太阳能灌溉。”

西蒙的研究的中心问题 - “我们怎样才能使人们有以灌溉他们的土地,水更好的访问?” - 部分是由太阳能灌溉解决。他解释太阳能灌溉的许多好处,包括其潜在的成本节约,从电网和环境可持续性的独立性。 “它给了小农户的独立性,并从他们的土地收入汲取能力的前所未有的,”他说。

pulkit shamshery,也是在机械工程博士研究生,是通过使滴灌系统更加节能和小农户更容易采取不同的方法来灌溉。 shamshery指出,印度粮食产量的15%依赖于过度开发水资源; “这是一个极端需要更多的食物用更少的水,这就是滴灌的动机。”滴灌的好处是增加了节约用水和更高的产量。另外,农民可以通过仅在需要的地方应用它使用更少的肥料。然而,滴灌通常是一个代价高昂的努力,这导致shamshery他的项目“低成本,高能效的滴灌系统。”

有一个研究团队一起,shamshery看着哪里最压力的灌溉系统使用它们来源于地表水检索时丢失,然后想出如何减少压力损失。球队创造了一个离网产品,使灌溉更加高效,并以较低的成本。 shamshery的组分是专利申请中的,将被许可的,并且在离网滴灌系统的成本的一小切口的压力损失导致50%为一英亩的土地。

“在美国,你可以买牛奶下架,而不用担心任何污染,但这并不是对发展中国家如此,” pranay耆那教,列格坦研究员,机械工程博士生说。耆那教强调,公共卫生和印度的牛奶污染的经济后果,并指出,当人们不信任的是出售给他们的牛奶的质量,牛奶行业受到影响。 

耆那教的研究项目,“在印度乡村的牛奶质量分析,”解决了这个问题:“如果牛奶转手很多次到达消费者,这些买家和卖家如何可以彼此信任之前,”耆那教的解决方案是创建一个经济实惠,便携式仪器快速,准确地判断牛奶的质量,因为它移动通过供应链从农场到杂货店,并帮助改善付费机制。通过测试牛奶质量当场“的供应链简化;更多的农民选择将他们的牛奶卖给加工厂,这些植物可以得到更多的牛奶,他们会更准确地支付农民双方受益“的装置也是由手机供电,并收集数据。由设备收集的数据将被保存在云中,允许研究人员观察到的趋势和监控他们的牲畜的健康。 

在印度,大约一出产品的每五个箱子被丢失,由于腐败,但肯德尔nowocin,列格坦研究员,博士生在电气工程和计算机科学,是解决与coolcrop,对小农户的存储设备,其问题。存储单元是关于一个衣帽间的尺寸和延伸他们的产品的新鲜度。

coolcrop已经被通过包括非政府组织合作社试点,以及它们的使用增加有市场分析。下面的供给和需求,农民得到了他们的庄稼最大的价值,如果他们是在竞争不太激烈的市场。 coolcrop通过提供市场分析,以小农户填补这一空白,让他们知道哪些市场将增加他们的利润。解释自己的商业模式,他说,他们“可以提取初始的利润,支付的冷库,并增加对农民的价值。” 

CEE教授丹尼斯·麦克劳克林在最后指出的言论,虽然大多数在座谈会上共同研究的是印度为中心,在世界各地其他发展中地区在处理类似的问题。

bt365手机的水与粮食安全的学生研讨会是由钱德拉madramootoo主办的系列研讨会的最后一个组件。评论说,对水安全的重要性,他说:“我认为这是重要的,当我们考虑在更广的范围内的水,去思考,将其放置农业用水和其他水源之间的竞争。它是我们需要考虑资源竞争这样的压力。”