Как се култивира спанак в пустинята при температура от 41ºC

В световен мащаб се смята, че близо 2 милиарда души, една четвърт от световното население, нямат достъп до питейна вода, приблизително 800 милиона нямат електричество и почти същият брой имат проблеми с изхранването. Милиарди хора живеят в бедност в различни части на планетата и нямат основните нужди, за да живеят всеки ден, пише abc.es. 

"Много от тях живеят в селски райони със сух или полусух климат", обяснява Пенг Уанг, професор по екология и инженерство в Университета за наука и технологии "Крал Абдула" (KAUST). Последната му работа е успяла да подобри продоволствената и водната сигурност за хората, живеещи в региони със сух климат.

Слънчев панел, специален хидрогел и каничка - това са инструментите, от които се нуждаете, за да отглеждате спанак в пустинята и освен това да го напоявате с водна пара. "Нашият дизайн прави вода от въздуха и е подходящ за малки ферми на отдалечени места като пустини и океански острови", отбелязва Уанг.

Проучването, водено от Уанг, показва, че атмосферната вода може да бъде "важен потенциален сладководен ресурс". Облачното улавяне е една от алтернативите, ние предлагаме евтина и устойчива стратегия", казва Уанг в списание "Cell Reports Physical Science".

Екипът на Уанг засажда 60 семена от спанак в кутия за отглеждане в средата на пустинята. Тестът е проведен в средата на юни, когато максималните температури в Саудитска Арабия достигат 41ºC, а минималните са близо 30ºC. Освен това режимът на валежите е нула дни през този месец. Това си е истинско водно и селскостопанско предизвикателство, тъй като спанаковите култури предпочитат богати и влажни почви, пише испанското икономическо издание. 

В тази импровизирана овощна градина учени от Университета за наука и технологии на Крал Абдула инсталираха система, наречена WEC2P, състояща се от фотоволтаичен слънчев панел, поставен върху слой от хидрогел, който е монтиран върху голяма метална кутия за кондензиране и събиране на вода.

В предишни изследвания Уанг и неговият екип успяха да накарат слънчевите панели да се потят. Влажността се увеличава през нощта и това е моментът на улавяне. През последните години изследователите са разработили материали, които могат да абсорбират водни пари от въздуха и да ги кондензират в течна вода, за да охладят слънчевите панели и да ги направят по-ефективни.

Сега учените от саудитския университет отиват една крачка по-далеч. Благодарение на хидрогел със сол на калциев хлорид, водната пара се улавя в разтвора, който кондензира в капчици, когато слънцето изгрява през деня.

Изследователите са използвали отпадната топлина от слънчевите панели при генериране на електричество, за да изхвърлят абсорбираната вода от хидрогела. Металната кутия отдолу събира парата и кондензира газа във вода. В допълнение, хидрогелът повишава ефективността на фотоволтаичните слънчеви панели с до 9% чрез абсорбиране на топлината и намаляване на температурата на панелите.

По време на експеримента слънчевият панел, с размерите на горната част на ученическото бюро, генерира общо 1519 ватчаса електричество и 57 от 60 семена на спанак поникват и нарастват нормално до 18 сантиметра.

"Общо около 2 литра вода бяха кондензирани от хидрогела за двуседмичния период. Нашата цел е да създадем интегрирана система за производство на чиста енергия, вода и храни, особено частта за създаване на вода от нашия дизайн, което ни отличава от сегашните агрофотоволтаици“, разкрива Уанг. 

Въпреки това, за да превърне дизайна от доказателство на концепцията в истински продукт, екипът планира да създаде по-добър хидрогел, който може да абсорбира повече вода от въздуха.