Zalo Báo Quảng NamGửi bình luận
(QNO) - Sử dụng một loại hydrogel độc đáo, các nhà khoa học ở Ả Rập Xê Út đã tạo ra một hệ thống điều khiển bằng năng lượng mặt trời có thể trồng thành công rau bằng cách sử dụng nước hút từ không khí trong khi sản xuất điện.
Bản vẽ sơ đồ hệ thống được đăng trên trên tạp chí Cell Reports Physical Science, đưa ra một chiến lược bền vững, chi phí thấp để cải thiện an ninh lương thực và nước cho những người sống ở các vùng khí hậu khô hạn.
Giáo sư khoa học và kỹ thuật môi trường Peng Wang - tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Một phần dân số thế giới vẫn chưa được tiếp cận với nước sạch hoặc năng lượng xanh, và nhiều người trong số họ sống ở các vùng nông thôn có khí hậu khô hạn hoặc bán khô hạn. Thiết kế của chúng tôi lấy nước ra khỏi không khí bằng cách sử dụng năng lượng sạch dư thừa và phù hợp với các trang trại quy mô nhỏ, phi tập trung ở những nơi xa xôi như sa mạc và hoang đảo”.
Hệ thống WEC2P bao gồm một bảng quang điện mặt trời đặt trên đỉnh một lớp hydrogel, được gắn trên đầu một hộp kim loại lớn để ngưng tụ và thu nước.
Giáo sư Wang và nhóm của ông đã phát triển hydrogel trong nghiên cứu trước đó và vật liệu này có thể hấp thụ hiệu quả hơi nước từ không khí xung quanh và giải phóng hàm lượng nước khi được làm nóng.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nhiệt lượng thải ra từ các tấm pin mặt trời khi tạo ra điện để đẩy nước hấp thụ ra khỏi hydrogel. Hộp kim loại bên dưới thu hơi và ngưng tụ khí thành nước. Ngoài ra, hydrogel làm tăng hiệu suất của các tấm quang điện mặt trời lên tới 9% bằng cách hấp thụ nhiệt và giảm nhiệt độ của tấm pin.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thử nghiệm trồng cây bằng cách sử dụng WEC2P ở Ả Rập Xê Út trong 2 tuần vào tháng 6.2021, khi thời tiết đang rất nóng. Họ sử dụng nước thu được từ không khí để tưới 60 hạt rau muống được trồng trong hộp nhựa.
Trong quá trình thử nghiệm, tấm pin mặt trời với kích thước tương đương mặt bàn học sinh đã tạo ra tổng cộng 1.519Wh điện và 57 trong số 60 hạt giống rau muống đã nảy mầm và phát triển bình thường đến 18cm. Tổng cộng, khoảng 2 lít nước đã được cô đặc từ hydrogel trong khoảng thời gian 2 tuần.
Giáo sư Wang cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một hệ thống tích hợp năng lượng sạch, nước và sản xuất thực phẩm, đặc biệt là phần tạo nước trong thiết kế của chúng tôi, giúp nó khác biệt với các công nghệ nông điện hiện nay. Để biến thiết kế thành một sản phẩm thực tế, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tạo ra một loại hydrogel tốt hơn có thể hấp thụ nhiều nước hơn từ không khí”.
Nhóm nghiên cứu kỳ vọng dự án sẽ giúp đảm bảo mọi người trên trái đất được tiếp cận với nước sạch và năng lượng sạch với giá cả phải chăng như mục tiêu phát triển bền vững do Liên hợp quốc đặt ra.