Інженери Техаського університету створили новий тип ґрунту, здатного поглинати воду з повітря та розподіляти її по рослинах. Цей новий тип ґрунту може розширити карту сільськогосподарських угідь по всій земній кулі. За даними Техаського університету, вона здатна також знизити споживання води в сільському господарстві під час посух, що посилюються.
У «системі зрошення атмосферною водою», розробленої інженерами, використовуються надвологопоглинаючі гелі для захоплення води з повітря. Коли грунт нагрівається до певної температури, гелі виділяють воду, роблячи її доступною для рослин. Коли грунт розподіляє воду, частина її повертається у повітря, підвищуючи вологість та полегшуючи продовження циклу збору врожаю.
«Можливість автономного сільського господарства в районах, де важко побудувати іригаційні та енергетичні системи, має вирішальне значення для звільнення рослинництва від складного ланцюжка водопостачання, оскільки ресурси стають дефіцитнішими», — сказав Гуйхуа Ю, доцент кафедри матеріалознавства в університеті Уокера, кафедра машин.
Кожен грам грунту може витягти приблизно 3-4 г води. За словами інженерів, залежно від сільськогосподарських культур приблизно від 0,1 до 1 кг ґрунту може забезпечити достатньо води для зрошення приблизно квадратного метра сільськогосподарських угідь.
Гелі у ґрунті витягують воду з повітря у більш прохолодні та вологі нічні періоди. Сонячне тепло протягом дня активує водовмісні гелі, щоб вивільнити їх вміст у ґрунт.
Команда дослідників провела експерименти на даху будівлі Інженерного навчального центру школи Кокрелла в UT Austin, щоб перевірити ґрунт. Вони виявили, що гідрогелева грунт здатна утримувати воду краще, ніж піщані грунти в посушливих районах, і їй потрібно набагато менше води для вирощування рослин.
Під час чотиритижневого експерименту команда виявила, що ґрунт зберіг приблизно 40% кількості води. Навпаки, у піщаному ґрунті вже за тиждень залишилося всього 20% води.
В іншому експерименті команда дослідників посадила редис в обидва типи ґрунту. Всі рослини у гідрогелевому ґрунті витримали 14-денний період без будь-якого зрошення. Редиска в піщаному ґрунті поливали кілька разів протягом перших чотирьох днів досвіду. Жоден з редис у піщаному грунті не вижив понад два дні після початкового періоду поливу.
«Більшість грунту досить хороша для росту рослин», — сказав Фей Чжао, дослідник з докторським ступенем у дослідницькій групі Ю, який керував дослідженням разом із Синьї Чжоу та Панпан Чжаном. «Основним обмеженням є вода, тому ми хотіли розробити ґрунт, який може збирати воду з навколишнього повітря».
Збір води з ґрунту - це перше велике застосування технології, над якою група вчених працює вже більше двох років.