德克萨斯大学的工程师创造了一种新型土壤,可以从空气中吸收水分并将其分配给植物。 这种新的土壤类型可以扩大全球农田的地图。 根据德克萨斯大学的说法,它还可以在干旱恶化期间减少农业用水。
工程师开发的“大气水灌溉系统”使用超吸湿凝胶从空气中捕获水分。 当土壤被加热到一定温度时,凝胶会释放水分,使植物可以利用。 当土壤分配水分时,其中一些水分会释放回空气中,增加水分并使其更容易继续收获周期。
沃克大学材料科学助理教授于桂华说:“随着资源变得越来越稀缺,在难以建设灌溉和电力系统的地区进行自主耕作对于将作物生产从复杂的供水链中解放出来至关重要。”机械工程系。
每克土壤可提取约3-4克水。 工程师说,根据作物的不同,大约 0,1 到 1 公斤的土壤可以提供足够的水来灌溉大约一平方米的农田。
在凉爽、潮湿的夜晚,土壤中的凝胶会从空气中吸出水分。 白天的太阳热量会激活含水凝胶,将其内容物释放到土壤中。
一组研究人员在 UT Austin 的 Cockrell 工程培训中心大楼的屋顶上进行了实验,以测试土壤。 他们发现,在干旱地区,水凝胶土壤比沙质土壤更能保持水分,并且种植植物所需的水要少得多。
在为期四周的实验中,研究小组发现土壤保留了大约 40% 的水分。 相反,一周后沙土中只剩下20%的水。
在另一项实验中,一组研究人员在两种土壤中都种植了萝卜。 水凝胶土壤中的所有植物都在没有任何灌溉的情况下存活了 14 天。 在实验的前四天,给沙质土壤中的萝卜浇了几次水。 在最初的浇水期后,沙土中的萝卜没有一个存活超过两天。
“大部分土壤都足以让植物生长,”余氏研究组的博士研究员赵飞说,他与周欣怡和张盼盼一起领导了这项研究。 “主要的限制是水,所以我们想开发可以从周围空气中收集水的土壤。”
从土壤中取水是该技术的第一个主要应用,一个科学家团队已经研究了两年多。