Secara global, diperkirakan hampir 2.000 miliar orang, seperempat dari populasi dunia, tidak memiliki akses ke air bersih, sekitar 800 juta tidak memiliki listrik dan jumlah yang hampir sama memiliki masalah makan sendiri. Miliaran orang hidup dalam kemiskinan di berbagai bagian planet ini dan bahwa kita tidak memenuhi kebutuhan dasar untuk hidup dari hari ke hari.
"Banyak dari mereka tinggal di daerah pedesaan dengan iklim kering atau semi-kering," kata Peng Wang, seorang profesor ilmu lingkungan dan teknik di Universitas Sains dan Teknologi King Abdullah (KAUST). Karya terbarunya berhasil meningkatkan ketahanan pangan dan air bagi masyarakat yang tinggal di daerah beriklim kering.
Panel surya, hidrogel khusus, dan kaleng, ini adalah alat yang Anda perlukan untuk menanam bayam di gurun dan, sebagai tambahan, memberikannya dengan uap air. “Perancang kami membuat air dari udara tipis menggunakan energi bersih yang akan terbuang percuma, dan cocok untuk pertanian skala kecil yang terdesentralisasi di lokasi terpencil seperti gurun dan pulau laut,” kata Wang.
“Desain kami membuat air keluar dari udara tipis menggunakan energi bersih yang akan terbuang sia-sia” Peng wang, Profesor ilmu dan teknik lingkungan di Universitas Sains dan Teknologi King Abdullah (KAUST)
Akses terhadap air minum merupakan kesulitan bagi 25% penduduk, namun kelangkaan sumber daya air semakin memusingkan daerah tertentu. Kurangnya hujan dan periode kekeringan membuat perlu untuk mencari cairan ini di bawah tanah di sumur dan juga dengan melihat ke langit.
Studi yang dipimpin oleh Wang menyatakan bahwa air di atmosfer mungkin merupakan "sumber daya air tawar potensial yang penting." Menurut perhitungannya, diperkirakan sekitar 12.900 miliar ton dalam bentuk uap dan tetesan. Penangkapan awan adalah salah satu alternatif, "kami menawarkan" strategi yang berkelanjutan dan berbiaya rendah, "kata Wang dalam jurnal 'Cell Reports Physical Science'.
Jika jaring Canarian digunakan untuk melihat pepohonan di Gran Canaria, solusi ilmuwan asal Arab Saudi ini memungkinkan menanam bayam di tengah gurun. rumus Anda? "Kami telah menggunakan air yang diekstraksi dari udara dan menghasilkan listrik," tambahnya.
Bayam pada 41ºC
Tim Wang menanam 60 bibit bayam dalam kotak tumbuh di tengah gurun. Pengujian dilakukan pada pertengahan Juni, dimana suhu maksimum di Arab Saudi mencapai 41ºC dan minimum mencapai 30ºC. Selain itu, rezim curah hujan adalah nol hari di bulan ini. Tantangan air dan pertanian, karena tanaman bayam lebih menyukai tanah yang subur dan lembab.
Di kebun improvisasi ini, para ilmuwan dari Universitas Sains dan Teknologi Universitas King Abdullah memasang sistem yang disebut WEC2P, terdiri dari panel surya fotovoltaik yang ditempatkan di atas lapisan hidrogel, yang berdiri di atas kotak malic besar untuk memadatkan dan mengumpulkan Air.
Pengujian dilakukan pada pertengahan Juni, dimana suhu maksimum di Arab Saudi mencapai 41ºC dan minimum mencapai 30ºC.
Dalam penelitian pendahuluan, Wang dan timnya mampu membuat panel surya berkeringat. Kelembaban meningkat di malam hari dan itu adalah momen penangkapan. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah menemukan bahan yang dapat menyerap uap air dari udara dan memadatkannya menjadi air cair untuk mendinginkan panel surya dan membuatnya lebih efisien.
Sekarang, para ilmuwan di universitas Saudi telah melangkah lebih jauh. Berkat hidrogelnya dengan garam kalsium klorida, uap air terperangkap dalam larutan yang mengembun menjadi tetesan saat matahari terbit sepanjang hari.
Para peneliti menggunakan panas buangan dari panel surya saat menghasilkan listrik untuk mengeluarkan air yang diserap dari hidrogel. Kotak logam di bawah mengumpulkan uap dan mengembunkan gas menjadi air. Demikian juga, hidrogel meningkatkan efisiensi panel surya fotovoltaik sebesar 9% untuk menyerap panas dan menurunkan suhu panel.
Selama percobaan, panel surya, seukuran bagian atas meja siswa, menghasilkan total 1,519 watt-jam listrik, dan 57 dari 60 biji kangkung tumbuh dan tumbuh normal hingga 18 sentimeter. "Total, kami memadatkan 2 liter air dari hidrogel selama beberapa minggu terakhir," kata Wang.
“Tujuan kami adalah menciptakan sistem terintegrasi untuk produksi energi bersih, air dan makanan, terutama bagian dari penciptaan air dalam desain baru, yang membuat kami berbeda dari agrofotovoltaik saat ini,” ungkapnya. Namun, untuk mengubah desain produk konseptual menjadi produk nyata, tim akan mengantisipasi pembuatan hidrogel yang lebih baik yang dapat menyerap lebih banyak air dari udara.
