15:23
Инженеры Разрабатывают Самоувлажняющуюся Почву, Которая Могла Бы Трансформировать Сельское Хозяйство

Почва вытягивает воду из воздуха в более прохладные, влажные периоды ночью, а затем высвобождает ее, когда активируется солнечной энергией в течение дня. Кредит: Техасский университет в Остине

Новый тип почвы, созданный инженерами Техасского университета в Остине, может вытягивать воду из воздуха и распределять ее по растениям, потенциально расширяя карту пригодных для земледелия земель по всему земному шару до ранее негостеприимных мест и сокращая использование воды в сельском хозяйстве во время нарастающих засух.

Как было опубликовано в ACS Materials Letters, система орошения атмосферной воды команды использует супер-влагопоглощающие гели для улавливания воды из воздуха. Когда почва нагревается до определенной температуры, гели выделяют воду, делая ее доступной для растений. Когда почва распределяет воду, часть ее возвращается обратно в воздух, увеличивая влажность и облегчая продолжение цикла уборки урожая.

"Создание условий для самостоятельного ведения сельского хозяйства в районах, где трудно построить ирригационные и энергетические системы, имеет решающее значение для освобождения растениеводства от сложной цепочки водоснабжения, поскольку ресурсы становятся все более дефицитными”, - сказал гуйхуа Юй, адъюнкт-профессор материаловедения на кафедре машиностроения Уокера.

Каждый грамм почвы может извлечь приблизительно 3-4 грамма воды. В зависимости от посевов, примерно от 0,1 до 1 килограмма почвы может обеспечить достаточное количество воды для орошения примерно квадратного метра сельскохозяйственных угодий.

Гели в почве вытягивают воду из воздуха в более прохладные и влажные ночные периоды. Солнечное тепло в течение дня активирует водосодержащие гели, чтобы высвободить их содержимое в почву.

Исследователи посадили редис в этой миниатюрной теплице, используя их самополивающуюся почву, и сравнили ее с песчаной почвой, найденной в засушливых регионах мира. Кредит: Техасский университет в Остине

Команда провела эксперименты на крыше здания инженерного учебного центра школы Кокрелла в Остине, чтобы проверить почву. Они обнаружили, что гидрогелевая почва способна удерживать воду лучше, чем песчаные почвы в засушливых районах, и ей требуется гораздо меньше воды для выращивания растений.

В ходе четырехнедельного эксперимента команда обнаружила, что ее почва сохранила примерно 40% того количества воды, с которого она начинала. В отличие от этого, песчаная почва имела только 20% своей воды, оставшейся всего за одну неделю.

В другом эксперименте команда посадила редис в оба типа почвы. Редис в гидрогелевой почве все пережили 14-дневный период без какого-либо орошения после первоначального раунда, чтобы убедиться, что растения прижились. Редьку в песчаной почве поливали несколько раз в течение первых четырех дней эксперимента. Ни одна редиска в песчаной почве не выжила более чем через два дня после первоначального периода орошения.

"Большая часть почвы достаточно хороша, чтобы поддерживать рост растений”, - сказал Фэй Чжао, постдокторский исследователь в исследовательской группе Юя, который руководил исследованием вместе с Синьи Чжоу и Паньпань Чжаном. "Это вода, которая является главным ограничением, поэтому мы хотели разработать почву, которая может собирать воду из окружающего воздуха.”

Почва для сбора воды - это первое крупное применение технологии, над которой группа Ю работает уже более двух лет. В прошлом году команда разработала возможность использовать гелеполимерные гибридные материалы, которые работают как "супер губки", извлекая большое количество воды из окружающего воздуха, очищая его и быстро высвобождая с помощью солнечной энергии.

Исследователи предполагают несколько других применений этой технологии. Он потенциально может быть использован для охлаждения солнечных панелей и центров обработки данных. Она могла бы расширить доступ к питьевой воде либо через отдельные системы для домашних хозяйств, либо через более крупные системы для больших групп, таких как рабочие или солдаты.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Деминское золото


59 мумии жрецов и статуи необычного Бога раскопаны в Египте


По всему миру страны мчатся на Луну

Категория: Тайны / Новости / Гипотеза / Наука | Просмотров: 48 | Добавил: admin | Теги: Которая Могла Бы Трансформировать С, Техасский университет, тип почвы, Инженеры Разрабатывают Самоувлажняю, Почва, воздух, сельское хозяйство, течение дня, вод, песчаная почва, окружающий воздух, солнечная энергия | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar