Закрыть
Культура

Самостоятельный полив почвы может изменить сельское хозяйство

завод12т

Извлеките воду из воздуха и распределите ее по растениям.

Новый тип грунта, созданный инженерами из Техасский университет в Остине может извлекать воду из воздуха и распределять ее по растениям, что могло бы расширить карту пахотных земель мира до ранее негостеприимных мест и сократить использование воды в сельском хозяйстве во времена усиливающаяся засуха.

Включить автономное сельское хозяйство

Как опубликовано в Письма о материалах ACS, в системе атмосферного орошения команды используются супервпитывающие гели для улавливания воды из воздуха. Когда почва нагревается до определенной температуры, гели выделяют воду, делая ее доступной для растений. По мере того как почва распределяет воду, часть ее возвращается в воздух, что увеличивает влажность и облегчает продолжение цикла сбора урожая.

Обеспечение самоподдерживающегося сельского хозяйства в регионах, где трудно наладить ирригационные и энергетические системы, необходимо для вывода сельскохозяйственных культур из сложной цепочки водоснабжения, поскольку ресурсы становятся все более дефицитными. «редко», - сказал Гуйхуа Ю, доцент кафедры материаловедения факультета машиностроения Уолкера.

Из каждого грамма почвы можно извлечь от 3 до 4 граммов воды. В зависимости от урожая от 0,1 до 1 кг почвы может обеспечить достаточно воды для орошения около одного квадратного метра сельскохозяйственных земель.

Мороз на почве вытягивает воду из воздуха в более прохладные и влажные части ночи. Солнечное тепло в течение дня активирует гели, содержащие воду, и высвобождает их содержимое в почву.

Почему самополивная почва?

Команда провела эксперименты на крыше здания Центра инженерного образования школы Кокрелл в UT Остин, чтобы проверить почву. Они обнаружили, что гидрогелевая почва способна удерживать воду лучше, чем песчаные почвы в засушливых районах, и для выращивания растений требовалось гораздо меньше воды.

лира:  Руководство по методу SCROG

В ходе четырехнедельного эксперимента команда обнаружила, что их почва удерживает около 40% количества воды, с которой она начиналась. Напротив, в песчаной почве всего через неделю осталось только 20% воды.

В другом эксперименте команда посадила редис в оба типа почвы. Редис в гидрогелевой почве выжил в течение 14 дней без какого-либо полива после первого поворота, чтобы растения там пустили корни. Редис в песчаной почве поливали несколько раз в течение первых четырех дней опыта. Ни одна из редис в песчаной почве не выжила более двух дней после начального периода полива.

«Большинство почв достаточно хороши, чтобы поддерживать рост растений», сказал Фэй Чжао, научный сотрудник исследовательской группы Yu Research Group, который руководил исследованием вместе с Синъи Чжоу и Панпан Чжан. «Вода является основным ограничением, поэтому мы хотели разработать почву, способную собирать воду из окружающего воздуха».

гели, присутствующие в почве, гелево-полимерные гибриды, извлечение воды из воздуха, самополив почвы, автономное сельское хозяйство
гидрогелевый грунт лучше удерживает воду, чем песчаный

Гидравлический гель, способный собирать воду

Почва, в которой собирается вода, - это первое крупное применение технологии, над которой группа Ю работала более двух лет. В прошлом году команда разработала возможность использовать гибридные гелево-полимерные материалы, которые функционируют как «супер-губки», извлекая большое количество воды из окружающего воздуха, очищая его и быстро высвобождая благодаря солнечной энергии.

Исследовательская группа объединила гидрогели, которые сильно поглощают воду и могут выделять воду при нагревании. Эта уникальная комбинация успешно доказала свою эффективность во влажных и сухих погодных условиях и необходима для производства чистой и безопасной питьевой воды из воздуха.

лира:  Семья Куш
комбинированные гидрогели, которые сильно поглощают воду и могут выделять ее при нагревании.

Сборщик влаги на солнечных батареях собирает и очищает воду из воздуха

Этот прорыв может быть использован в ситуациях стихийных бедствий, для прекращения водных кризисов или в бедных регионах и развивающихся странах. Доступ к питьевой воде остается одной из серьезных проблем, стоящих перед человечеством. Этот прорыв, сделанный инженерами Университета Остина в Техасе, может предложить новое решение благодаря этой солнечной технологии, которая поглощает влагу из воздуха и выделяет ее в виде чистой, пригодной для использования воды.

Имея в атмосфере около 50000 XNUMX кубических километров воды, эта новая система могла бы использовать эти запасы и потенциально привести к небольшим, портативным и недорогим системам фильтрации.

Однако новое нововведение команды продвигает эту работу еще дальше, используя воду, которая уже существует в атмосфере. Для двух технологий на основе гидрогелей Ю и его исследовательская группа разработали способ объединения материалов, которые обладают как гигроскопичными (водопоглощающими) качествами, так и термочувствительной гидрофильностью (способностью выделять вода простым нагревом).

Эта технология может заменить основные компоненты в существующих системах очистки воды на солнечных батареях или других влагопоглощающих технологиях.

Исследователи рассматривают несколько других вариантов применения этой технологии. Он потенциально может охлаждать солнечные панели и центры обработки данных. В результате он может расширить доступ к питьевой воде либо через индивидуальные системы для домашних хозяйств, либо через более крупные системы для больших групп, таких как рабочие или солдаты.


Ключевые слова: Сельское хозяйство / GrowбиотехнологияТехас
Мастер-сорняк

Автор Мастер-сорняк

Телеканал Weed и менеджер по связям с общественностью, специализирующийся на легальном каннабисе. Вы знаете, что они говорят? знание - сила. Изучите научные основы медицины каннабиса, оставаясь в курсе последних исследований, методов лечения и продуктов, связанных со здоровьем. Будьте в курсе последних новостей и идей о легализации, законах, политических движениях. Ознакомьтесь с советами, приемами и практическими рекомендациями от самых опытных производителей на планете, а также с последними исследованиями и выводами научного сообщества о медицинских качествах каннабиса.