據估計，全球有近 2.000 億人（佔世界人口的四分之一）無法獲得飲用水，大約 800 億人沒有電，幾乎同樣數量的人存在吃飯問題。 全球不同地區有數十億人生活在貧困之中，我們無法維持日常生活的基本必需品。
“他們中的許多人生活在乾旱或半乾旱氣候的農村地區，”阿卜杜拉國王科技大學 (KAUST) 環境科學與工程教授王鵬解釋道。 他的最新工作成功改善了生活在氣候乾燥地區的人們的糧食和水安全。
太陽能電池板、特殊的水凝膠和罐子，這些是您在沙漠中種植菠菜所需的工具，而且還可以用蒸汽將其送出。 “我們的設計師利用可能會流失的清潔能源從空氣中製水，適合沙漠和海島等偏遠地區的小型分散農場，”王說。
“我們的設計利用本來會被浪費的清潔能源從空氣中提取水”，阿卜杜拉國王科技大學 (KAUST) 環境科學與工程教授 Peng Wang
對於25%的人口來說，獲得飲用水是一件困難的事，而水資源的稀缺卻日益成為某些地區的頭疼問題。 由於缺乏降雨和乾旱時期，因此有必要在地下井中尋找這種液體，並觀察天空。
王領導的這項研究聲稱，大氣水可能是“一種重要的潛在淡水資源”。 根據他的計算，大約有 12.900 億噸以蒸氣和水滴的形式存在。 王在《細胞報告物理科學》雜誌上表示，雲捕獲是替代方案之一，“我們提供”一種可持續且低成本的策略。
如果說加那利網絡有助於在大加那利島看到樹木，那麼來自沙特阿拉伯的這些科學家的解決方案就可以讓菠菜在沙漠中央種植。 他的公式？ “我們使用從空氣中提取的水來發電，”他補充道。
菠菜 41°C
王的團隊在沙漠中部的一個種植箱裡種植了 60 株菠菜幼苗。 此次測試於41月中旬進行，當時沙特阿拉伯最高氣溫達到30℃，最低氣溫接近XNUMX℃。 此外，本月降雨量為零日。 這是水和農業的挑戰，因為菠菜作物更喜歡肥沃和潮濕的土壤。
在這個臨時果園上，阿卜杜拉國王科技大學的科學家安裝了一個名為 WEC2P 的系統，該系統由放置在一層水凝膠上的光伏太陽能電池板組成，該系統安裝在一個大蘋果盒上以冷凝和收集水。
此次測試於41月中旬進行，沙特阿拉伯最高氣溫達到30℃，最低氣溫接近XNUMX℃
在初步調查中，王和他的團隊能夠讓太陽能電池板出汗。 夜間濕度增大，正是抓拍的時刻。 近年來，研究人員設計出了能夠吸收空氣中的水蒸氣並將其凝結成液態水的材料，以冷卻太陽能電池板並提高其效率。
現在，沙特大學的科學家更進一步。 由於含有氯化鈣鹽的水凝膠，水蒸氣被困在溶液中，當白天太陽升起時，水蒸氣會凝結成水滴。
研究人員利用發電時太陽能電池板的廢熱將吸收的水從水凝膠中推出。 下面的金屬盒收集蒸汽並將氣體凝結成水。 同樣，水凝膠可將光伏太陽能電池板的吸收熱量和降低電池板溫度的效率提高 9%。
在整個實驗過程中，大約學生課桌頂部大小的太陽能電池板總共產生了1,519瓦時的電力，57顆空心菜種子中的60顆發芽並正常生長，最高可達18厘米。 “在過去的幾周里，我們總共從水凝膠中凝結了 2 升水，”Wang 說。
“我們的目標是創建一個用於生產清潔能源、水和食品的集成系統，特別是新設計中的造水部分，這使我們與當前的農業光伏發電區分開來，”他透露道。 然而，為了將概念產品設計轉化為真正的產品，團隊將期望創造出一種更好的水凝膠，可以從空氣中吸收更多的水。
