В Саудовской Аравии лето – традиционно засушливая, знойная пора. Однако, несмотря на это, ученым-энтузиастам удалось вырастить в условиях жаркой пустыни здоровые пучки водяного шпината, которые достигли высоты почти 20 сантиметров. Это стало возможным благодаря использованию уникальной системы, работающей от солнечной энергии и способной собирать пар из воздуха – для его последующей конденсации и полива растений.
Результаты амбициозного эксперимента ученые опубликовали в профильном издании Cell Reports Physical Science. По словам авторов исследования, используя «воздушную» систему полива, в самых засушливых регионах планеты можно запускать небольшие фермы и получать отличный урожай, даже если рядом нет никаких водных ресурсов.
Система для улавливания пара из воздуха и его последующей конденсации представляет собой достаточно простую конструкцию. Она состоит из крупной фотоэлектрической панели, композиционного материала с гидрогелем и хлоридом кальция, а также металлического контейнера для сбора влаги.
Даже в самой сухой пустыне относительная влажность воздуха составляет порядка 40%, однако ночью этот показатель может увеличиваться до 80%. Пар из воздуха проникает в композитный слой под пластиной солнечной батареи, а гидрогель «запирает» влагу в своей структуре. Днем, когда солнце попадает на ультрафиолетовую панель, тепловая энергия нагревает гидрогель, и влага снова превращается в пар, который вытесняется в контейнер и конденсируется в воду.
Любая солнечная панель преобразует энергию Солнца на 10–20% в электричество, а на 80–90% – в тепловую энергию. Примечательно, что для улавливания водяного пара из воздуха и превращения его в воду, достаточно одной тепловой энергии. Получается, при масштабировании системы, 10–20% электроэнергии можно аккумулировать для бытовых нужд, не расходуя ее на получение воды для полива растений.
Источник фото: rb.ru
