Koristeći jedinstveni hidrogel, naučnici u Saudijskoj Arabiji su kreirali solarni sistem koji omogućava uspešno uzgajanje spanaća koristeći vodu iz vazduha, dok se proizvodi električna energija. Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell Reports Physical Science. Sam sistem nudi održivu, jeftinu strategiju za poboljšanje bezbednosti hrane i vode za ljude koji žive u regionima sa suvom klimom.
Dizajn pogodan za ruralna područja
„Deo svetske populacije još uvek nema pristup čistoj vodi ili zelenoj energiji, a mnogi od njih žive u ruralnim oblastima sa sušnom ili polusušnom klimom. Naš dizajniran sistem pravi vodu iz vazduha koristeći čistu energiju koja može da se koristi i koja je sama pogodna za decentralizovane, male farme na udaljenim mestima kao što su pustinje i okeanska ostrva“, kaže autor istraživanja Peng Wang, profesor nauka o životnoj sredini i inženjeringa na Univerzitetu za nauku i tehnologiju kralja Abdulaha (KAUST).
Hidrogel koji apsorbuje vodenu paru
Sistem, nazvan WEC2P, sastoji se od solarnog fotonaponskog panela postavljenog na sloj hidrogela, koji je montiran na vrhu velike metalne kutije koja služi za kondenzaciju i prikupljanje vode. Wang i njegov tim razvili su hidrogel u svojim prethodnim istraživanjima odnosno materijal koji može efikasno da apsorbuje vodenu paru iz ambijentalnog vazduha i oslobodi sadržaj vode kada se zagreje.
Korišćena otpadna toplota iz solara
Istraživači su koristili otpadnu toplotu iz solarnih panela kada su proizvodili električnu energiju. Metalna kutija je sakupljala i kondenzovala paru, odnosno pretvarala gas u vodu. Alternativno, hidrogel povećava efikasnost solarnih fotonaponskih panela za čak 9% apsorbujući toplotu i snižavajući temperaturu panela.
Testirano na uzgoju biljaka
Tim istraživača je sproveo test uzgoja biljaka u Saudijskoj Arabiji tokom dve nedelje u junu, kada je vreme bilo veoma toplo. Iskoristili su vodu prikupljenu isključivo iz vazduha za navodnjavanje 60 semena spanaća zasađenih u plastičnu kutiju za uzgoj. Tokom eksperimenta, solarni panel je proizveo ukupno 1.519 vat-časova električne energije, a 57 od 60 semenki spanaća u vodi niklo je i normalno naraslo na 18 centimetara. Ukupno, oko dva litra vode je kondenzovano iz hidrogela tokom dvonedeljnog perioda.
Integrisani sistem proizvodnje čiste energije
Da bi se dizajniran sistem pretvorio u stvarni proizvod, tim istraživača planira da stvori bolji hidrogel koji može da apsorbuje više vode iz vazduha.
„Naš cilj je da stvorimo integrisani sistem proizvodnje čiste energije, vode i hrane. Osigurati da svi na Zemlji imaju pristup čistoj vodi i pristupačnoj čistoj energiji deo je ciljeva održivog razvoja koje su postavile Ujedinjene nacije. Nadam se da naš dizajniran sistem može da bude deo sistema za napajanje energijom za osvetljenje domova i za snabdevanje vode za zalivanje useva“, kaže Wang.
Izvor: ScienceDaly
