Naukowcy z Arabii Saudyjskiej opracowali i pilotowali to, co może być użytecznym narzędziem pomagającym ograniczyć brak bezpieczeństwa żywnościowego w regionach borykających się z problemami z dostępnością wody.
Technologia, zwana WEC2P, to system zielonej energii, który wykorzystuje panele słoneczne do zasysania wilgoci z powietrza i przekształcania jej w wodę, aby zasilać rośliny, jednocześnie produkując energię elektryczną. W dzienniku Raporty Komórkowe Fizyka, naukowcy udokumentowali sukces systemu w uprawie szpinaku wodnego.
WEC2P był testowany przez dwa tygodnie w czerwcu 2021 roku, kiedy temperatura w Arabii Saudyjskiej wynosiła średnio 107 stopni Fahrenheita. Woda pobierana wyłącznie z powietrza została użyta do nawadniania 60 nasion szpinaku wodnego w plastikowym pudełku do uprawy roślin. Z tych 60 nasion, 57 wykiełkowało i urosło do normalnej wielkości 7 cali. W sumie w tym okresie skondensowano około dwóch litrów wody. Technologia ta wygenerowała w tym czasie łącznie 1519 watogodzin energii elektrycznej.
Zdolność systemu do przechwytywania wody jest w dużej mierze przypisywana absorbującej wodę substancji pod panelami słonecznymi zwanej hydrożelem. Gdy panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną, wypędzają wchłoniętą wodę z hydrożelu jako parę wodną. Panele słoneczne są przymocowane do metalowej skrzynki, która zbiera parę i skrapla ją do wody.
Peng Wang, starszy autor opublikowanego artykułu, ma nadzieję, że system może odegrać rolę w realizacji Celów Zrównoważonego Rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych, które obejmują wyeliminowanie głodu do 2030 roku i zapewnienie niedrogiej, czystej energii, a także wody i urządzeń sanitarnych dla wszystkich.
“Naszym celem jest stworzenie zintegrowanego systemu produkcji czystej energii, wody i żywności, w szczególności części do tworzenia wody w naszym projekcie, która odróżnia nas od obecnej agrofotowoltaiki [znanej również jako Rolnictwo słoneczne]”, mówi.
Chociaż naukowcy twierdzą, że system został zaprojektowany dla zdecentralizowanych, małych gospodarstw w odległych miejscach, takich jak pustynie i wyspy oceaniczne, może być również pomocny w miejscach, w których coraz częściej występuje susza. Na początku tego miesiąca raport ONZ Z Międzyrządowego Zespołu ds. zmian klimatu (IPCC) oszacował, że cztery miliardy ludzi (prawie połowa ludności świata) doświadcza poważnego niedoboru wody przez co najmniej jeden miesiąc w roku. IPCC przewiduje, że stres wodny i susza pogorszą się w XXI wieku, dodatkowo obciążając Rolnictwo i bezpieczeństwo żywnościowe.
Naukowcy twierdzą, że pracują nad przekształceniem ich projektu proof of concept w rzeczywisty produkt. Będzie to wiązało się z optymalizacją wydajności systemu przy jednoczesnym stopniowym jego skalowaniu. Mają nadzieję zidentyfikować inne materiały do produkcji hydrożelu, który pomoże wchłonąć więcej wody z powietrza i znaleźć sposoby na poprawę zdolności systemu do zarządzania ciepłem.
