L-Għarabja vvintat sistema biex tkabbar l-uċuħ fin-nixfa estrema tad-deżert

Globalment, huwa stmat li kważi 2.000 biljun ruħ, kwart tal-popolazzjoni tad-dinja, m'għandhomx aċċess għall-ilma tax-xorb, madwar 800 miljun m'għandhomx elettriku u kważi l-istess numru għandhom problemi biex jitimgħu lilhom infushom. Biljuni ta’ nies jgħixu fil-faqar f’partijiet differenti tal-pjaneta u aħna ma nżommux il-bżonnijiet bażiċi biex ngħixu minn jum għal jum.

"Ħafna minnhom jgħixu f'żoni rurali bi klima niexfa jew semi-arida," spjega Peng Wang, professur tax-xjenza u l-inġinerija ambjentali fl-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija King Abdullah (KAUST). L-aħħar xogħol tiegħu rnexxielu jtejjeb is-sigurtà tal-ikel u tal-ilma għan-nies li jgħixu f'reġjuni bi klima niexfa.

Panel solari, idroġel speċjali u bott, dawn huma l-għodda li kellek bżonn biex tkabbar l-ispinaċi fid-deżert u wkoll tirrigala bil-fwar tal-ilma. "Id-disinjatur tagħna jagħmel l-ilma mill-arja billi juża enerġija nadifa li kienet tintilef u huwa adattat għal farms deċentralizzati fuq skala żgħira f'postijiet remoti bħal deżerti u gżejjer tal-oċeani," jgħid Wang.

"Id-disinn tagħna jagħmel l-ilma mill-arja billi juża enerġija nadifa li kienet tinħela" Peng wang, Professur tax-xjenza u l-inġinerija ambjentali fl-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija King Abdullah (KAUST)

L-aċċess għall-ilma tax-xorb huwa diffikultajiet għal 25% tal-popolazzjoni, iżda l-iskarsezza tar-riżorsi tal-ilma hija dejjem aktar uġigħ ta 'ras għal ċerti reġjuni. In-nuqqas ta’ xita u perjodi ta’ nixfa jġegħluna nfittxu dan il-likwidu taħt l-art fil-bjar u nħarsu wkoll lejn is-sema.

L-istudju mmexxi minn Wang iddikjara li l-ilma atmosferiku jista 'jkun "riżors potenzjali importanti ta' ilma ħelu." Skont il-kalkoli tagħhom, huwa stmat għal madwar 12.900 biljun tunnellata fil-forma ta 'fwar u qtar. Il-qbid tas-sħab huwa wieħed mill-alternattivi, "noffru "strateġija sostenibbli u bi prezz baxx," jgħid Wang fil-ġurnal 'Cell Reports Physical Science'.

Jekk ix-xbieki tal-Gżejjer Kanarji jintużaw biex jaraw is-siġar f’Gran Canaria, is-soluzzjoni ta’ dawn ix-xjenzati mill-Arabja Sawdija ppermettiet li jitkabbru l-ispinaċi f’nofs id-deżert. Formula tiegħek? "Użajna ilma estratt mill-arja u nipproduċu l-elettriku," iżid.

Spinaċi f'41ºC

It-tim ta 'Wang ħawlu 60 nebbieta tal-ispinaċi f'kaxxa tat-tkabbir fin-nofs tad-deżert. It-test sar f'nofs Ġunju, fejn it-temperaturi massimi fl-Arabja Sawdija laħqu l-41ºC u t-temperaturi minimi kienu qrib it-30ºC. Barra minn hekk, ir-reġim tax-xita huwa żero jiem f'dan ix-xahar. Sfida idroloġika u agrikola, peress li l-għelejjel tal-ispinaċi jippreferu ħamrija rikka u umda.

Fuq dan il-ġnien improvizzat, xjenzati mill-Università tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Università ta 'King Abdullah installaw sistema msejħa WEC2P, komposta minn pannell solari fotovoltajku mqiegħed fuq saff ta' idroġel, li joqgħod fuq kaxxa malika kbira biex jikkondensa u jiġbor l-Ilma.

It-test sar f'nofs Ġunju, fejn it-temperaturi massimi fl-Arabja Sawdija laħqu l-41ºC u t-temperaturi minimi kienu qrib it-30ºC.

Fir-riċerka preliminari, Wang u t-tim tiegħu rnexxielhom jagħmlu l-pannelli solari għaraq. L-umdità bil-lejl tiżdied u huwa l-ħin tal-qbid. F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerkaturi ħarġu b'materjali li jistgħu jassorbu l-fwar tal-ilma mill-arja u jikkondensawh f'ilma likwidu biex jiksħu l-pannelli solari u jagħmluhom aktar effiċjenti.

Issa, ix-xjentisti fl-università Sawdija marru pass ieħor. Grazzi għal idroġel bil-melħ tal-klorur tal-kalċju, il-fwar tal-ilma jinqabad fis-soluzzjoni li tikkondensa fi qtar hekk kif ix-xemx titla’ matul il-ġurnata.

Ir-riċerkaturi użaw is-sħana mormija mill-pannelli solari meta ġġeneraw l-elettriku biex ikeċċu l-ilma assorbit mill-idroġel. Il-kaxxa tal-metall hawn taħt tiġbor il-fwar u tikkondensa l-gass fl-ilma. Bl-istess mod, l-idroġel iżid l-effiċjenza tal-pannelli solari fotovoltajċi b'9% biex jassorbi s-sħana u jnaqqas it-temperatura tal-pannelli.

Matul l-esperiment, il-pannell solari, madwar id-daqs ta 'fuq ta' skrivanija tal-istudenti, iġġenera total ta '1,519 watt-siegħa ta' elettriku, u 57 mis-60 żerriegħa tal-ispinaċi tal-ilma nibtu u kibru b'mod normali sakemm laħqu 18-il ċentimetru. "B'kollox, ikkondensajna 2 litri ta 'ilma mill-idroġel matul il-perjodu ta' l-aħħar ftit ġimgħat," qal Wang.

"L-għan tagħna huwa li noħolqu sistema integrata għall-produzzjoni ta 'enerġija nadifa, ilma u ikel, speċjalment il-parti tal-ħolqien tal-ilma f'disinn ġdid, li jiddifferenzjana mill-agrofotovoltajċi attwali," huwa żvela. Madankollu, biex iddawwar id-disinn tal-prodott kunċettwali fi prodott reali, it-tim se jantiċipa l-ħolqien ta 'idroġel aħjar li jista' jassorbi aktar ilma mill-arja.