カタールワールドカップの芝生の下に中国の技術が隠されている

「蹴るのはどんな感じ？」

北京時間11月22日夜、カタールワールドカップ開幕戦が終わった直後、寧夏大学資源環境学院と環境工学研究所の元学長である孫昭軍氏が急いで電話をかけた。

「かなり良いです。現場のメンテナンススタッフ全員が、芝の質が非常に良く、芝丈が比較的低く、ボールのスピードが非常に速いと言っていました。」電話の向こうの人がそう言った。

選手たちが激しく戦う緑のフィールドは、技術を競うだけでなく、知恵の披露でもあります。中国の技術を活用して人類の福祉を向上させるのは科学技術分野の労働者の責任である。

2020年8月、科学技術部と寧夏科学技術庁の支援を受けて、寧夏大学、カタールNAAASグループ、華新国聯（北京）企業管理有限公司は、カタールでインテリジェント風力・太陽光補完節水灌漑システム設備と関連技術成果の移転を実施し、造園、農業開発などのプロジェクトの建設に使用する12億6,400万米ドルの契約を締結しました。

カタールの芝生の上では、ロナウドとメッシが依然として最も輝くスターだ。 2人の選手の栄誉名簿の最後のピースを前に、寧夏の科学技術関係者は思わず叫んだ。「全力で蹴って、私たちの芝生を応援するのを忘れないで！」

芝生の裏側

ペルシャ湾の南西海岸に位置するカタールは、550キロメートルの海岸線に囲まれており、その大部分は砂漠です。

ここの気候は熱帯砂漠で、暑くて乾燥しており、年間平均降水量はわずか 75.2 mm です。 4月から10月は夏で、最高気温は50度に達します。冬は涼しくて乾燥しており、最低気温は摂氏 7 度です。これは、今回のワールドカップが初めて北半球の冬に開催される理由でもあります。

カタールに限らず、すべての芝がサッカー場に適しているわけではありません。

「一般の緑地と異なり、競技場の芝生の維持管理は極めて特殊であり、試合前と試合後に適切な対策を講じる必要がある。」寧夏大学農学院講師の鄧建強博士は、蘭州大学草原農業科学技術学院を卒業した。彼は、雑草の駆除、芝刈り、施肥に加えて、冬季スポーツ競技場の芝生のメンテナンスで重要なのは灌漑であると考えています。

これが重要である理由は、冬季の芝生の正常な使用を確保するために、灌漑量が十分で、浸透深さが40〜50cmに達し、最も浅い部分でも30cm以上でなければならないためです。

このワールドカップサッカースタジアムで使用されている暖地型芝生は、別の問題に直面している。干ばつや水不足の状況下では芝生の成長速度が遅くなり、一部の部分が黄色に変色し、灌漑がさらに困難な問題となるのだ。

英国の「ガーディアン」紙の報道によると、競技場の芝生の品質が競技の要件を満たすようにするために、カタールの各競技場は冬季に毎日少なくとも1万リットルの真水を消費する必要がある。逆説的ですが、この地域では淡水資源が深刻に不足しており、海水淡水化技術は化石エネルギーに大きく依存しています。隣国サウジアラビアには約30の淡水化プラントがあり、毎日30万バレルの原油を消費している。

小さな草がエネルギー問題になっています。

カタールが芝生の心配をしている間に、数千マイル離れた孫昭軍はチームを率いて、インテリジェントな風力・太陽光補完節水灌漑システム設備と関連技術の研究開発を完了し、中国西北およびアラブ諸国でのその応用を推進し、わが国の乾燥地帯と貧困地帯における節水設備の研究開発が長い間「追随」し輸入に頼る受動的な状況を変えました。

これは孫昭軍の他の二つのアイデンティティ、すなわち教育部の中国・アラブ諸国乾燥地域特色資源と環境管理に関する国際協力共同実験室の所長と寧夏乾燥地域資源評価と環境規制重点実験室の所長に関係している。

中国とアラブ諸国の友好関係は長い歴史を持ち、永遠に続くものである。

2014年6月5日、習近平国家主席は中国・アラブ協力フォーラム第6回閣僚会議において、中国・アラブ技術移転センターの設立を検討するという重要な取り組みを提唱した。

科学技術省は前向きに応じ、寧夏は中国・アラブ技術移転センターを銀川市に設立する取り組みを主導した。 2015年9月10日、中国・アラブ諸国博覧会が盛大に開幕しました。中国科学技術部、寧夏回族自治区人民政府、アラブ諸国8カ国の科学技術大臣の共同立ち会いのもと、中国・アラブ技術移転センターが開設された。寧夏科学技術部が中国の執行機関となり、銀川本部の建設と具体的な管理を引き受けた。

賀蘭山脈の麓、黄河のほとりでは、ラクダの鈴の美しい音が2000年以上もの間、古代シルクロードに沿って響き渡ってきましたが、今、その音は別の形で輝いています。

2016年、寧夏大学はオマーンのカブース大学でパルス灌漑芝生を栽培した。

アラブ諸国の乾燥地帯における節水技術とスマート設備の緊急ニーズに応えて、寧夏科学技術局は2016年に中国・アラブ科学技術協力と技術移転の特別プロジェクトを設立し、寧夏大学による「中国・アラブグリーンスマート節水設備・技術実証基地建設」などのプロジェクトの実施を支援した。

その年から孫昭軍のチームの努力は海外に向けられた。

孫昭君の故郷である寧夏回族自治区中衛市海源県は、10年のうち9年は干ばつに見舞われる場所です。 「土地が人々を支えることができない」と悟った彼は、子供の頃から故郷の灌漑問題を解決するために協力しようと決意していた。 2010年に、風力と太陽光を補完するインテリジェントな節水灌漑システムの開発に成功し、国家特許を取得しました。

2年後、孫昭軍は呉中市同心県王団鎮大溝岩村で科学技術による貧困緩和活動を行うために選ばれました。この機会を利用して、彼は村に100エーカーの節水灌漑実証エリアを建設するというアイデアを提案しました。

水資源の不足により、ダグヤン村は貧困ラインで苦しんでいます。乾燥した高原で節水灌漑を実施することは可能でしょうか?しばらくの間、村人たちは多くの疑問を抱いていました。

翌年の春先、孫昭軍、何軍、韓磊ら数名の医師は、風速6～7度の強風にも負けず、畑に赴いて節水パイプや風力・太陽光補完発電設備を設置し、1ヶ月以内に実証区の建設を完了した。

その後数年間、彼らは多くの部署と協力し、10件を超える乾燥地節水技術の成果を推進しました。 「一年に二期メロン＋セロリ」栽培モデルでは、現地のスイカの収穫量は1ムー当たり2,600キログラム以上、セロリは1ムー当たり2,000キログラム以上で、1ムー当たりの生産額は初めて1万元を超えた。

長年放置されていた農地が高収量の土地に生まれ変わり、孫昭軍は節水灌漑の分野で有名になった。

ゴム工場からのインスピレーション

「私たちはアラブ諸国で浸透灌漑、インテリジェント制御、揚水用太陽光発電という3つの主要技術を推進しています。」孫昭軍氏は科技日報に対し、カタールのサッカー場の芝生には浸透灌漑技術が使われていると語った。

この技術は寧夏では目新しいものではありません。孫昭軍氏は2009年末、寧夏回族自治区北部の西大潭という場所で研究チームを率いて塩性アルカリ性土地管理プロジェクトを実施したとき、浸透灌漑技術の適用を検討していた。

点滴灌漑は、パイプを通して作物の根元に水を滴下して水分を与える灌漑方法であり、浸透灌漑は、地中に埋設されたパイプを通して水を土壌に均一かつ制御可能に浸透させて作物に水を供給する方法です。孫昭軍は、塩性・アルカリ性の土地を管理する過程で、従来の点滴灌漑技術では簡単に塩分濃度が上昇してしまうことに気づき、突然、パイプを地中に埋められないかとアイデアを思いつきました。

チームは数年にわたって適切な材料を探し、多くの種類を選択しましたが、どれも理想的なものではありませんでした。孫昭軍は2011年に北京林業大学で博士号を取得した後、正式にこの取り組みを始めました。

以前、国内のいくつかの有名な大学でも浸透灌漑技術の研究が行われていましたが、複合材料が使用されていました。数年後、コストが高すぎることと昇進の見込みがないことがわかり、彼らはそれをやめました。このことが孫昭軍の闘志を奮い立たせた。「寧夏には広大な砂漠地帯があり、浸透灌漑は非常に応用可能な技術です。地元の研究者がこれを実現しなければなりません！」

寧夏大学の隣にゴム工場があります。孫昭君と彼の同僚の董良は、何もすることがないときには「インスピレーション」を探していた。彼が移動式節水灌漑に使用したプラグは、焼いたゴムで作られていた。

加熱処理されたゴムは、製造工程でくっつきにくく、破片になりやすいですが、透水性は良好です。ある日、至る所に積まれた廃タイヤの山を見て、孫昭君は突然「新世界」を発見しました。これは浸透灌漑に使える良いものだ！

自動車産業の急速な発展に伴い、廃タイヤの量が急増しました。これらを原料として耐高温性、耐老化性パイプを加工すると、コストが低く供給源が広くなり、現代の循環型経済の発展傾向と一致します。

中古タイヤを買うのにかかる費用はたった10元です。その後、それを粉末状に粉砕し、接着剤を加えてパイプ状にし、地面に敷きます。 5～6 個あれば、1 エーカーの土地に必要なゴム管を確保できます。すべての懸念は解決されました。

理論から実践まで、私たちは希望的観測を捨て、実際の行動を取らなければなりません。その後の2年間、孫昭軍と彼のチームメンバーは集中的な処理実験を開始しました。不完全な統計によると、彼らは少なくとも 300 件の実験を実施しました。

2015年、科学技術部は寧夏が国家の科学技術革新要素と技術資源を統合し、アラブ諸国との中国の技術移転と革新協力のための効率的で実用的なプラットフォームを構築することを承認した。やがて、作業は順調に進みました。

6月、寧夏科学技術局は関係専門家を組織してUAEを訪問した。節水灌漑分野の権威として、孫昭軍がこの重要な任務を引き受けた。

2016年、孫昭軍の研究チームはアラブ首長国連邦のドバイで地下灌漑芝生を植えました。

寧夏回族自治区で普及に成功した浸透灌漑技術や設備は、アラブ諸国でも応用できるのでしょうか？彼はあまり確信が持てなかった。

しかし、科学研究の魅力は、人間の認知の限界を無限に広げ、精神的な喜びを得ることができることです。多くの場合、この種の喜びは物質的な生活への欲求を超えます。

孫昭軍氏と博士課程の学生、韓磊氏、斉托野氏、焦炳中氏らは、南部の企業が製造した一般的な材料で作られた浸透管をドバイの公園の地中に埋めて実験を行った。

この時点で問題が発生します。

高温条件下では、試験区域にはほとんど草が生えておらず、地面に露出した浸透管は日光にさらされてわずかな圧迫で粉々に砕け散った。孫昭軍さんは、繊細なメロンの苗木に寧夏の浸透灌漑技術の恩恵をどう生かすかについて数日間考え、ついに解決策を思いついた。

彼と同僚たちは植木鉢を見つけ、メロンの苗の上にひっくり返し、日陰になる側を切り開いて風通しを良くし、日当たりのよい側は日光を遮るために開けたままにしました。彼は植木鉢の上にビニール袋を置き、重いもので押さえた。

4、5日間不安な気持ちで待っていたところ、メロンの苗がいくつか顔を出しました。 10日後、2エーカー未満の実験畑に、小さな緑色の芽が次々と現れました。

「あの時、私がどんなに幸せだったか、あなたには分からないでしょう！」何年も経ってから、孫昭君はこの場面を思い出し、やはり思わず声を出して笑ってしまった。

その後の実践により、このタイプの微多孔性完全浸透管または水排出および非水排出間隔浸透灌漑管は、芝生や果樹の連続灌漑プロセスにおける生物的閉塞、地面の蒸発、深刻な漏水などの問題を解決する上で大きな進歩を達成したことが証明されました。さまざまな植物の灌漑ニーズに合わせて、水出口の間隔と水出力を調整できます。

特に、廃タイヤを粉砕、脱硫、高温合成などの工程を経て作られたパイプは、節水、環境保護、リサイクル性、耐老化性、生物による詰まりに対する耐性などの特徴を備えています。耐用年数は10年以上に達し、アラブ諸国の高温で乾燥した砂漠環境に非常に適しています。

「美しいドーハ」とつながる

中国の浸透灌漑技術がUAEで成功を収め、皆を驚かせた。

「ドバイの人たちは、こんなに暑い日に何かが育つのを見たことがなかった。彼らは私が何か特別な準備をしたのではないかとさえ疑っていた。」孫昭君は肯定的に答えた。「水源はあなたのものです。メロンの苗もあなたのものです。私たちは技術に頼っています！」

当時、地元ではスペインの浸透灌漑など、各国の灌漑実験を行うために大きな公園の一角を整備していました。中国に隣接する土地も節水型の灌漑能力に優れた国のものだが、その土地での動きはない。中国の技術の成功を見て、彼らはひっそりと撤退したと聞きました。

UAEは中国の技術に対して異なる見解を持っている。寧夏科学技術局に手紙を書いて感謝の意を表したほか、寧夏大学の研究チームに再度訪問を招待した。

2018年にはオマーンのカブース大学農学部の教授らが地下灌漑技術を学ぶために実験基地を訪問した。孫昭軍氏（左から1番目）が詳しい紹介を行った。

翌年の5月、孫昭軍と彼のチームは造園と特産経済作物に関する実験を成功裏に実施した。両者はドバイにおける風力・太陽光補完節水灌漑設備の実証応用に関する技術移転協力協定を締結し、総額は1530万元となった。

寧夏の農業節水技術は海外に進出し、その実力を実証した。浸透灌漑がうまく機能しただけでなく、3つの側面を統合した発明もうまく機能しました。

私の国やアラブ諸国では、農地の灌漑が広範囲にわたって行われており、労働コストが高く、水資源の利用効率とインテリジェントな制御レベルが低いです。孫昭軍氏のチームは、極度の干ばつ被害を受けた地域の灌漑システムのインテリジェント化を初めて完成させ、企業と共同で携帯電話アプリのインテリジェント制御システムを開発した。この装置は低コスト、耐干渉性、正確な灌漑、無人操作などの利点があります。

中央およびアラブ諸国の高温乾燥地域では、屋外電力網のサポートが不足し、化石エネルギーを使用した揚水コストが高いという問題に対応するため、プロジェクトチームは、風力および太陽光発電の可変周波数揚水ポンプを使用して水を汲み上げるというアイデアを提案しました。インテリジェント制御技術と組み合わせて、耐高温性の風力・太陽光補完揚水灌漑技術と設備システムの完全なセットを開発しました。

3つのアプローチの利点は明らかです。寧夏は節水灌漑に優れた成果を上げており、そのニュースはアラブ諸国に急速に広まった。

オマーンでは、孫昭軍、何軍、李謙らが独自に開発したインテリジェント制御地下浸透管が最前線にある。スルタン・カブース大学ではドイツやイタリアの専門家らが彼らと競い合っているという。オマーンはすべての試験場を統合し、最良の結果を出す者と協力する。

寧夏大学の浸透灌漑技術により、キョウチクトウは順調に生育しており、オマーンのカブース大学の教授らが視察に訪れた。

寧夏大学のオリジナルチームは、芝生、レモン、カンナ、スイカ、キョウチクトウなどの植栽に成功しました。現地の点滴灌漑で植えたものと比べて、生存率と植物の高さが21％以上高くなりました。孫昭君が最も感銘を受けたのは夾竹桃でした。 「地面一面に赤い花が咲き誇っていて、とても美しいです。地元の人たちが結婚式の写真を撮りに私たちの畑にやって来ます」と彼は語った。

寧夏大学は科学技術特別プロジェクトの支援を受け、2017年7月にオマーンのカブース大学農学部と教育研究協力協定を締結し、乾燥地帯のスマート節水灌漑技術と設備を共同開発し、共同節水灌漑実験室を共同で建設し、国際協力プロジェクトに共同で応募し、学部生と大学院生を共同で育成した。 9月、寧夏大学はオマーンのカブース大学のアブドゥル・イスマイリ教授と総額1億1,069万元の技術移転協力協定を締結した。

オマーンとドバイでの実施結果が良好だったため、孫昭軍氏のチームはエジプトの国家科学技術支援プロジェクトにも応募した。初期段階での大規模かつ多国間の実証と推進の基盤により、カタールの関係部門は寧夏大学の節水灌漑技術に「和解の手を差し伸べた」。

2020年1月12日から14日まで、孫昭軍、何軍両氏とその代表団は科学技術交流と協力を行うためにカタールのドーハに招待されました。訪問中、関係者は2022年ワールドカップの緑化プロジェクトや現地の土壌や植生の視察に同行し、協議を行った。カタール自由貿易区のCEOは、孫昭軍氏の「乾燥地帯におけるスマート節水灌漑の技術的成果」と題する報告を聞いた後、この技術を導入し、「美しいドーハ」主要プロジェクトの建設に参加したいという希望を表明した。

当時、カタールで使用されていたPEパイプは老朽化が早く、2、3年ごとに交換する必要がありました。さらに、パイプの壁は非常に厚く、地中に埋めると水が漏れなくなります。最も重要なことは、塩性アルカリ性の土地を緑化する必要があることです。彼らは何をすべきか途方に暮れており、多くの専門家に助言を求めてきたが、何の役にも立たなかった。

これこそが寧夏大学の科学研究チームの強みです。

孫昭軍と何軍はカタールに行き、土地を視察し、資材を準備し、工場を選んだ。相手側も寧夏大学に出向き、研究室の現地視察を行い、お互いに協力したいという強い意志が生まれた。

中国・アラブ技術移転センターの積極的な推進の下、2020年6月23日、寧夏大学、華新国聯（北京）企業管理有限公司、カタール自由貿易区当局は、「美しいドーハ」の節水・緑化、食糧生産、生態系保護プロジェクトを支援するための関連技術の変革と応用について、オンラインによる徹底的な交流を行った。

8月10日、総額12億6,400万ドルの三者協定が正式に調印された。 1ヵ月後、中国・アラブ技術移転センターとカタール自由貿易地域庁は、中国・アラブ諸国（カタール）技術移転センターの育成と構築に関する協力の意向に達した。

「笹の木」の精霊

「美しいドーハ」プロジェクトは5年間続くが、契約締結から2年以上が経過し、新型コロナウイルスのパンデミックが世界中で猛威を振るっている。

何をするか？カタールのグリーン化はワールドカップ期間中は遅らせるわけにはいかないので、全力を尽くさなければなりません！

寧夏大学の研究チームは現場に居合わせることができなかったため、すぐに技術移転を通じてカタールの企業に建設を依頼した。彼らは昼夜を問わずオンラインで技術指導を行い、中国の節水灌漑技術がカタールワールドカップでデビューすることを可能にした。

条件が許せば、行かなければなりません。条件が存在しない場合は、条件を作成して実行する必要があります。この熱意は、寧夏大学が創立以来64年間提唱してきた「Saxaul Tree」精神から生まれたものです。

北西部では、サクソールの木は生命力が極めて強い落葉樹です。干ばつ、風、砂に耐性があり、塩分や不毛にも耐えます。これに感化されて、寧波大学の教師と学生は「困難を恐れず、風や寒さを恐れず、根が深く葉が茂り、基礎がしっかりしていて枝が繁っている」という姿勢を身につけました。

最も良い例は、科学研究者が技術を促進するためにアラブ諸国まで何千マイルも旅することです。

孫昭軍氏のチームには、寧夏大学の地理科学・計画学院、生態環境学院、外国語学院、アラブ研究研究所など、複数の学部が参加している。 2つの中国・アラブ重点実験室には52人が在籍しており、そのうち20人以上は同大学の若い教員と学生である。

「テストは気温が最も高くなる6月に実施されました。高温条件下での灌漑パイプの適応性を観察する必要がありました。」孫昭軍さんは、ある日、屋外の気温が50度近くまで上がったことを思い出した。若い医師のQi Tuoyeさんは、タクシーから降りた直後、迫りくる熱波に「襲われた」。

このような状況下では、研究者たちは薄い日焼け止めの服を着て10分以上屋外に留まらなければならなかった。熱中症予防のため、作業中は頭にミネラルウォーターをかけていました。バスに乗るのを待っている間、みんな頭からつま先までびしょ濡れで、服は体に張り付いていました。家に帰る頃には、みんなの肌は黒くなり、顔や腕は日焼けしていました。

科学研究は苦いと言われていますが、苦味のない甘さはあり得るのでしょうか？寧夏大学の教師と学生たちは何百もの花から蜜を集め、ついに蜂蜜を作った。この技術は、寧夏に省級および省級重点実験室2カ所、オマーンおよびエジプトに共同実験室2カ所を設立し、西北農林大学、寧夏水資源・水力発電研究所と連携して、中国北西部の乾燥地帯に6カ所の実証基地を共同で設立し、オマーン、エジプト、アラブ首長国連邦、カタールなどの国に7カ所の実証基地を設立しました。中国やアラブ諸国の乾燥地域において、グリーン、インテリジェント、効率的な節水主要技術と設備の大規模な応用成果を達成しました。開発された設備セットは248万9500ムーの面積を制御し、全体的な節水率は21％以上です。

現在、この技術全体は国内外で38件の特許を申請しており、そのうち19件は発明特許、数件は実用新案特許となっている。第3回中国・アラブ技術移転・イノベーション協力会議で推進された10大主要技術の一つに選ばれました。チームは22の国際学術セミナーと研修コースを開催し、23か国から2,764人を研修しました。

「科学技術部と寧夏科学技術庁の強力な支援と寧夏大学の共同の努力のおかげで、寧夏の節水灌漑技術は『一帯一路』建設に高品質のサービスを提供することができる」と中国アラブ技術移転センター所長の黄英氏は述べた。

同センターは、中国とアラブ諸国の科学技術交流と協力を促進するという国家使命を遂行する中で、アラブ連盟、サウジアラビア、アラブ首長国連邦（ドバイ）、ヨルダン、オマーン、エジプト、モロッコ、スーダンの8つの海外の中国・アラブ技術移転二国間センターを相次いで設立し、総合的な情報サービスプラットフォームを構築し、中国・アラブ技術移転とイノベーション協力会議を4回開催し、88件の協力協定を促進し、効率的な節水灌漑、ジャガイモの種苗育種と標準化された植え付け、衛星リモートセンシング監視の分野で多くの先進的で応用可能な技術と設備を効果的に海外に推進した。

12月初旬にサウジアラビアで開催される第1回中国・アラブ諸国首脳会談は、中国とアラブ諸国の戦略的パートナーシップにさらなる意味合いを注入することになるだろう。黄英氏は「中国とアラブ諸国の科学技術交流と協力の道はより広くなり、見通しはより明るくなると我々は固く信じている」と述べた。

呉中市同心県にある寧夏多源鑫科技有限公司の生産工場では、地下灌漑パイプを生産するために4つの生産ラインがフル稼働している。 2年前、「中国・カタール協定」の3者は同社に生産開始を委託し、カタールとUAEの複数の企業と協力してカード組織に応用した。

退職したばかりの孫昭軍氏は、ここでほとんどの時間とエネルギーを費やし、企業に技術設計と指導を提供してきました。

彼の意見では、わが国の西部およびアラブ地域の節水産業は今後も前進を続け、環境に優しく、低コストで、無公害の製品の応用展望は広い。これにより、従来のエネルギーへの依存が軽減されるだけでなく、太陽エネルギー、風力エネルギー、プラスチックパイプ材料などの関連産業の成長も促進されます。

孫昭軍氏のチームは、中国の先進技術を世界に貢献させたいと考えている。

夢を馬に乗せれば、銀河は手の届くところにあります。

出典：科技日報

科学技術日報記者 王英霞 執筆

企画丨Zhao Yingshu、Teng Jipu、Lin Lijun