Μηχανικοί του Πανεπιστημίου του Τέξας δημιούργησαν έναν νέο τύπο εδάφους που μπορεί να απορροφήσει νερό από τον αέρα και να το διανείμει στα φυτά. Αυτός ο νέος τύπος εδάφους θα μπορούσε να επεκτείνει τον χάρτη της γεωργικής γης σε όλο τον κόσμο. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Τέξας, μπορεί επίσης να μειώσει τη χρήση γεωργικού νερού κατά τη διάρκεια της επιδείνωσης της ξηρασίας.
Το «σύστημα άρδευσης ατμοσφαιρικού νερού» που αναπτύχθηκε από τους μηχανικούς χρησιμοποιεί τζελ που απορροφούν την υγρασία για να συλλάβει νερό από τον αέρα. Όταν το έδαφος θερμαίνεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, τα πηκτώματα απελευθερώνουν νερό, καθιστώντας το διαθέσιμο στα φυτά. Καθώς το έδαφος διανέμει το νερό, ένα μέρος του απελευθερώνεται πίσω στον αέρα, αυξάνοντας την υγρασία και διευκολύνοντας τη συνέχιση του κύκλου συγκομιδής.
«Η ικανότητα αυτόνομης καλλιέργειας σε περιοχές όπου είναι δύσκολο να κατασκευαστούν συστήματα άρδευσης και ηλεκτρικής ενέργειας είναι κρίσιμη για την απελευθέρωση της φυτικής παραγωγής από τη σύνθετη αλυσίδα παροχής νερού καθώς οι πόροι γίνονται όλο και πιο σπάνιοι», δήλωσε ο Guihua Yu, επίκουρος καθηγητής επιστήμης υλικών στο Πανεπιστήμιο Walker. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών.
Κάθε γραμμάριο χώματος μπορεί να εξάγει περίπου 3-4 γραμμάρια νερού. Ανάλογα με τις καλλιέργειες, περίπου 0,1 έως 1 κιλό χώματος μπορεί να παρέχει αρκετό νερό για να ποτίσει περίπου ένα τετραγωνικό μέτρο γεωργικής γης, λένε οι μηχανικοί.
Τα τζελ στο έδαφος αντλούν νερό από τον αέρα κατά τις ψυχρότερες, πιο υγρές νυχτερινές περιόδους. Η θερμότητα του ήλιου κατά τη διάρκεια της ημέρας ενεργοποιεί τα τζελ που περιέχουν νερό για να απελευθερώσουν το περιεχόμενό τους στο έδαφος.
Μια ομάδα ερευνητών πραγματοποίησε πειράματα στην οροφή του κτιρίου του Cockrell Engineering Training Center στο UT Austin για να δοκιμάσει το έδαφος. Διαπίστωσαν ότι το χώμα υδρογέλης ήταν ικανό να συγκρατεί το νερό καλύτερα από τα αμμώδη εδάφη σε ξηρές περιοχές και χρειαζόταν πολύ λιγότερο νερό για την ανάπτυξη των φυτών.
Κατά τη διάρκεια του πειράματος τεσσάρων εβδομάδων, η ομάδα διαπίστωσε ότι το έδαφος διατηρούσε περίπου το 40% της περιεκτικότητάς του σε νερό. Αντίθετα, μόνο το 20% του νερού παραμένει σε αμμώδες έδαφος μετά από μια εβδομάδα.
Σε ένα άλλο πείραμα, μια ομάδα ερευνητών φύτεψε ραπανάκια και στους δύο τύπους εδάφους. Όλα τα φυτά στο έδαφος υδρογέλης επιβίωσαν την περίοδο των 14 ημερών χωρίς άρδευση. Ραπανάκια σε αμμώδες έδαφος ποτίστηκαν αρκετές φορές κατά τις πρώτες τέσσερις ημέρες του πειράματος. Κανένα από τα ραπανάκια στο αμμώδες έδαφος δεν επιβίωσε περισσότερο από δύο ημέρες μετά την αρχική περίοδο ποτίσματος.
«Το μεγαλύτερο μέρος του εδάφους είναι αρκετά καλό για την ανάπτυξη των φυτών», δήλωσε ο Fei Zhao, διδάκτωρ ερευνητής στην ερευνητική ομάδα του Yu, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας μαζί με τον Xinyi Zhou και τον Panpan Zhang. "Ο κύριος περιορισμός είναι το νερό, γι' αυτό θέλαμε να αναπτύξουμε έδαφος που να μπορεί να συλλέγει νερό από τον περιβάλλοντα αέρα."
Η συλλογή νερού από το έδαφος είναι η πρώτη σημαντική εφαρμογή της τεχνολογίας και μια ομάδα επιστημόνων εργάζεται πάνω σε αυτήν για περισσότερα από δύο χρόνια.