德克薩斯大學的工程師創造了一種新型土壤,可以從空氣中吸收水分並將其分配給植物。 這種新的土壤類型可以擴大全球農田的地圖。 根據德克薩斯大學的說法,它還可以在乾旱惡化期間減少農業用水。
工程師開發的“大氣水灌溉系統”使用超吸濕凝膠從空氣中捕獲水分。 當土壤被加熱到一定溫度時,凝膠會釋放水分,使植物可以利用。 當土壤分配水分時,其中一些水分會釋放回空氣中,增加水分並使其更容易繼續收穫週期。
沃克大學材料科學助理教授於桂華說:“隨著資源變得越來越稀缺,在難以建設灌溉和電力系統的地區進行自主耕作對於將作物生產從復雜的供水鏈中解放出來至關重要。”機械工程系。
每剋土壤可提取約3-4克水。 工程師說,根據作物的不同,大約 0,1 到 1 公斤的土壤可以提供足夠的水來灌溉大約一平方米的農田。
在涼爽、潮濕的夜晚,土壤中的凝膠會從空氣中吸出水分。 白天的太陽熱量會激活含水凝膠,將其內容物釋放到土壤中。
一組研究人員在 UT Austin 的 Cockrell 工程培訓中心大樓的屋頂上進行了實驗,以測試土壤。 他們發現,在乾旱地區,水凝膠土壤比沙質土壤更能保持水分,並且種植植物所需的水要少得多。
在為期四周的實驗中,研究小組發現土壤保留了大約 40% 的水分。 相反,一周後沙土中只剩下20%的水。
在另一項實驗中,一組研究人員在兩種土壤中都種植了蘿蔔。 水凝膠土壤中的所有植物都在沒有任何灌溉的情況下存活了 14 天。 在實驗的前四天,給沙質土壤中的蘿蔔澆了幾次水。 在最初的澆水期後,沙土中的蘿蔔沒有一個存活超過兩天。
“大部分土壤都足以讓植物生長,”余氏研究組的博士研究員趙飛說,他與周欣怡和張盼盼一起領導了這項研究。 “主要的限制是水,所以我們想開發可以從周圍空氣中收集水的土壤。”
從土壤中取水是該技術的第一個主要應用,一個科學家團隊已經研究了兩年多。