Ülemaailmselt puudub hinnanguliselt ligi 2.000 miljardil inimesel ehk veerandil maailma elanikkonnast joogivesi, ligikaudu 800 miljonil puudub elekter ja peaaegu sama palju on probleeme enda toitmisega. Miljardid inimesed elavad planeedi eri osades vaesuses ja et me ei hoolitse igapäevaseks elamiseks esmavajalike asjade eest.
"Paljud neist elavad kuiva või poolkuiva kliimaga maapiirkondades," ütles King Abdullahi teaduse ja tehnoloogia ülikooli (KAUST) keskkonnateaduse ja inseneriteaduse professor Peng Wang. Tema viimastel töödel on õnnestunud parandada kuiva kliimaga piirkondades elavate inimeste toidu- ja veekindlust.
Päikesepaneel, spetsiaalne hüdrogeel ja purk – need on tööriistad, mida olete vajanud spinati kõrbes kasvatamiseks ja lisaks veeauruga loovutamiseks. "Meie disainer valmistab vett tühjast õhust, kasutades puhast energiat, mis oleks raisatud, ja sobib väikesemahulistele detsentraliseeritud farmidele kaugetes kohtades, nagu kõrbed ja ookeanisaared," ütleb Wang.
"Meie disain teeb õhust vett, kasutades puhast energiat, mis oleks raisatud." Peng wang, Kuningas Abdullahi teadus- ja tehnoloogiaülikooli (KAUST) keskkonnateaduste ja inseneriteaduste professor
Joogivee kättesaadavus on häda 25%-le elanikkonnast, kuid veevarude nappus valmistab teatud piirkondadele järjest suuremat peavalu. Vihma puudumine ja põuaperioodid tingivad vajaduse otsida seda vedelikku maa alt kaevudest ja ka taevasse vaadates.
Wangi juhitud uuringus väideti, et atmosfäärivesi võib olla "oluline potentsiaalne mageveeressurss". Tema arvutuste kohaselt on see aurude ja tilkade kujul hinnanguliselt 12.900 XNUMX miljardit tonni. Pilvehõive on üks alternatiive, "me pakume" jätkusuutlikku ja odavat strateegiat, "ütleb Wang ajakirjas "Cell Reports Physical Science".
Kui Gran Canarial puude nägemiseks kasutatakse Kanaari võrke, siis nende Saudi Araabia teadlaste lahendus on võimaldanud spinatit kasvatada keset kõrbe. Sinu valem? «Oleme kasutanud õhust ammutatud ja elektrit tootvat vett,» lisab ta.
Spinat 41 kraadi juures
Wangi meeskond istutas 60 spinati seemikut kõrbe keskel olevasse kasvukasti. Katse viidi läbi juuni keskel, kus Saudi Araabia maksimumtemperatuurid ulatusid 41ºC ja miinimumtemperatuurid 30ºC. Lisaks on sel kuul sajurežiim null päeva. Vee- ja põllumajandusprobleem, kuna spinatikultuurid eelistavad rikkalikku ja niisket mulda.
Sellele improviseeritud viljapuuaiale paigaldasid King Abdullahi ülikooli teadus- ja tehnoloogiaülikooli teadlased süsteemi nimega WEC2P, mis koosneb hüdrogeelikihile asetatud fotogalvaanilisest päikesepaneelist, mis seisab suurel õunkastil vee kondenseerimiseks ja kogumiseks.
Katse viidi läbi juuni keskel, kus Saudi Araabia maksimumtemperatuurid ulatusid 41ºC ja miinimumtemperatuurid 30ºC.
Esialgsete uuringute käigus suutsid Wang ja tema meeskond päikesepaneelid higistada. Öösel õhuniiskus suureneb ja käes on püüdmise hetk. Viimastel aastatel on teadlased välja töötanud materjale, mis suudavad imada õhust veeauru ja kondenseerida selle vedelaks veeks, et jahutada päikesepaneele ja muuta need tõhusamaks.
Nüüd on Saudi ülikooli teadlased astunud sammu kaugemale. Tänu kaltsiumkloriidsoolaga hüdrogeelile jääb veeaur lahusesse kinni, mis päikesetõusul kogu päeva jooksul tilkadeks kondenseerub.
Teadlased kasutasid elektri tootmisel päikesepaneelide heitsoojust hüdrogeelist imendunud vee väljasaatmiseks. Allpool olev metallkarp kogub auru ja kondenseerib gaasi veeks. Samuti suurendab hüdrogeel fotogalvaaniliste päikesepaneelide efektiivsust 9% võrra, et neelata soojust ja vähendada paneelide temperatuuri.
Kogu katse ajal tootis umbes õpilase lauaplaadi suurune päikesepaneel kokku 1,519 vatt-tundi elektrit ning 57 vesispinatiseemnest 60 tärkasid ja kasvasid normaalselt kuni 18 sentimeetrit. "Kokku kondenseerisime viimase paari nädala jooksul hüdrogeelist 2 liitrit vett," ütles Wang.
"Meie eesmärk on luua terviklik süsteem puhta energia, vee ja toidu tootmiseks, eelkõige vee loomise osa uudses disainis, mis eristab meid praegusest agrofotogalvaanikast," avaldas ta. Kontseptuaalse tootekujunduse tegelikuks tooteks muutmiseks loob meeskond aga parema hüdrogeeli, mis suudab õhust rohkem vett imada.
