A nivell mundial s'estima que prop de 2.000 milions de persones, una quarta part de la població mundial, no tenen accés a aigua potable, aproximadament 800 milions no tenen electricitat i gairebé la mateixa xifra té problemes per alimentar-se. Milers de milions de persones viuen en condicions de pobresa a diferents parts del planeta i que no mantenim les necessitats bàsiques per viure el dia a dia.
“Molts viuen en zones rurals amb clima àrid o semiàrid”, va explicar Peng Wang, professor de ciència i enginyeria ambiental a la Universitat Rei Abdullah de Ciència i Tecnologia (KAUST). El seu darrer treball ha aconseguit millorar la seguretat alimentària i l'aigua de les persones que viuen a regions de clima sec.
Un panell solar, un hidrogel especial i una llauna, aquestes són les eines que ha necessitat per cultivar espinacs al desert i, a més, regalar-los amb vapor d'aigua. “El nostre dissenyador fabrica aigua a de l'aire utilitzant energia neta que s'hauria perdut i és adequat per a granges descentralitzades a petita escala a llocs remots com deserts i illes oceàniques”, assenyala Wang.
“El nostre disseny fabrica aigua de l'aire utilitzant energia neta que hauria déperdiciat” Peng wang , Professor de ciència i enginyeria ambiental a la Universitat Rey Abdullah de Ciència i Tecnologia (KAUST)
L'accés a l'aigua potable és una adversitat per al 25% de la població, però l'escassetat de recursos hídrics és cada cop més un maldecap per a certes regions. La manca de pluges i els períodes de sequera obliguen a buscar aquest líquid sota el terra en pous i també mirant al cel.
L'estudi liderat per Wang va afirmar que l'aigua atmosfèrica pot ser “un recurs potencial d'aigua dolça important”. Segons els seus càlculs, s'estima en aproximadament 12.900 bilions de tones en forma de vapor i gotes. La captura de núvols és una de les alternatives, “nosaltres oferim “una estratègia sostenible i de baix cost”, assenyala Wang a la revista 'Cell Reports Physical Science'.
Si les xarxes canàries serveixen per veure arbres a Gran Canària, la solució d'aquests científics d'Aràbia Saudita han permès cultivar espinacs al desert. La fórmula? “Hem fet servir aigua extreta de l'aire i produint electricitat”, postil·la.
Espinacs a 41ºC
L'equip de Wang va plantar 60 plàntules d'espinacs en una caixa de cultiu en ple desert. La prova es va aixecar en ple mes de juny, on les temperatures màximes a Aràbia Saudita van assolir els 41ºC i les mínimes freguen els 30ºC. A més, el règim de precipitacions és de zero dies aquest mes. Un repte hidric i agrícola, ja que els cultius d'espinacs prefereixen els sòls rics i humits.
Sobre aquest improvisat hort, els científics de la Universitat de la Universitat Rei Abdullah de Ciència i Tecnologia van instal·lar un sistema batejat WEC2P, compost per un panell solar fotovoltaic col·locat sobre una capa d'hidrogel, que onta sobre una gran caixa màlica per condensar i recollir laigua.
La prova va pujar a terme en ple mes de juny, on les temperatures màximes a Aràbia Saudita van assolir els 41ºC i les mínimes freguen els 30ºC
En investigacions preliminars, Wang i el seu equip van aconseguir fer suar els panells solars. La humitat a la nit augmenta i és el moment de la captura. Els darrers anys, els investigadors han ideat materials que poden absorbir el vapor d'aigua de l'aire i condensar-lo en aigua líquida per refrigerar els panells solars i que siguin més eficients.
Ara, els científics de la universitat saudita han fet un pas més enllà. Gràcies té un hidrogel amb sal de clorur de calci, el vapor d'aigua queda atrapat a la solució que es condensa en gotetes en sortir el sol duri el dia.
Els investigadors van utilitzar la calor residual dels panells solars en generar electricitat per expulsar l'aigua absorbida de l'hidrogel. La caixa metàl·lica de baix recull el vapor i condensa el gas amb aigua. Així mateix, l'hidrogel augmenta un 9% l'eficiència dels panells solars fotovoltaics per absorbir calor i reduir la temperatura dels panells.
Al llarg de l'experiment, el panell solar, amb una mida similar a la de la part superior d'un pupitre de student, va generar un total d'1,519 watts-hora d'electricitat, i 57 de les 60 llavors d'espinacs d'aigua van brotar i van créixer normalment fins a assolir els 18 centímetres. "En total, vam condensar 2 litres d'aigua de l'hidrogel durant el període de les darreres setmanes", va dir Wang.
"El nostre objectiu és crear un sistema integrat de producció dʻenergia neta, aigua i aliments, especialment la part de creació dʻaigua en nou disseny, que la nostra diferència en lʻagrofotovoltaica actual", va revelar. Tot i això, per convertir el disseny del producte conceptual en un producte real, l'equip anticiparà la creació d'un millor hidrogel que pugui absorbir més aigua de l'aire.
