Culturile din deșert ar putea fi susținute cu panouri solare care extrag apa din aer

Publicat de Cosmin Meca, 8 martie 2022, 10:38

Cercetătorii din Arabia Saudită au folosit un hidrogel unic pentru a crea un sistem de panouri solare ce ia apa din aer în timp ce produce electricitate; ei au demonstrat sistemul crescând spanac, însă invenția poate fi utilă pentru toate culturile din deșert.

Sistemul, descris pe 1 martie în Cell Reports Physical Science, oferă o strategie durabilă, cu costuri reduse, pentru îmbunătățirea securității alimentare și a apei pentru oamenii care trăiesc în regiunile cu climă uscată.

„O parte din populația lumii încă nu are acces la apă curată sau la energie verde și mulți dintre ei trăiesc în zone rurale cu climă aridă sau semi-aridă”, spune Peng Wang, profesor de știința și ingineria mediului la Universitatea de Știință și Tehnologie King Abdullah (KAUST).

Culturile din deșert și din alte zone aride ar putea fi salvate

„Designul nostru face apă din aer folosind energie curată care ar fi fost irosită și este potrivită pentru fermele descentralizate, la scară mică, în locuri îndepărtate, cum ar fi culturile din deșert și din insulele oceanice.”

Sistemul, numit WEC²P, este compus dintr-un panou solar fotovoltaic plasat deasupra unui strat de hidrogel, care este montat deasupra unei cutii metalice mari pentru a condensa și colecta apa. Wang și echipa sa au dezvoltat hidrogelul în cercetările lor anterioare, iar materialul poate absorbi eficient vaporii de apă din aerul ambiant și eliberează conținutul de apă atunci când este încălzit.

Cercetătorii au folosit căldura reziduală de la panourile solare atunci când au generat electricitate pentru a scoate apa absorbită din hidrogel. Cutia metalică de dedesubt colectează vaporii și condensează gazul în apă. Alternativ, hidrogelul crește eficiența panourilor solare fotovoltaice cu până la 9% prin absorbția căldurii și scăderea temperaturii panourilor.

Echipa a efectuat un test de creștere a plantelor utilizând WEC²P în Arabia Saudită timp de două săptămâni în iunie, când vremea era foarte caldă.

Au folosit apa colectată exclusiv din aer pentru a iriga 60 de semințe de spanac de apă plantate într-o cameră de creștere a plantelor. Pe parcursul experimentului, panoul solar, cu o dimensiune similară cu partea de sus a unei bănci studențești, a generat un total de 1.519 wați-oră de electricitate, iar 57 din cele 60 de semințe au încolțit și au crescut normal până la 18 centimetri.

În total, au fost condensați aproximativ 2 litri de apă din hidrogel pe o perioadă de două săptămâni.

Însă sistemul rezolvă și alte probleme

„Scopul nostru este să creăm un sistem integrat de energie curată, apă și producție de alimente, în special partea de creare a apei din designul nostru, care ne diferențiază de agrofotovoltaica actuală”, spune Wang.

Pentru a transforma conceptul demonstrativ într-un produs real, echipa plănuiește să creeze un hidrogel mai bun care poate absorbi mai multă apă din aer, potrivit EurekAlert.

„O parte dintre Obiectivele de Dezvoltare Durabilă stabilite de Națiunile Unite este asigurarea că toți oamenii de pe pământ au acces la apă curată și la energie verde ieftină. Sper ca invenția noastră să fie un sistem descentralizat care să ofere electricitate în case și apă pentru culturile din deșert”, a spus Wang.

sursa: descopera.ro