1 مارس 2022- توسط Cell Press-شماتیک WEC2P مستقر در یک منطقه خشک اعتبار: Renyuan Li
دانشمندان در کشور عربستان سعودی با استفاده از یک هیدروژل منحصر به فرد، یک سیستم خورشیدی ایجاد کردند که اسفناج را با استفاده از آب جذب شده از هوا در حین تولید الکتریسیته، با موفقیت رشد می دهد. طرح اثبات مفهوم، که در 1 مارس در مجله Cell Reports Physical Science شرح داده شد، یک استراتژی پایدار و کم هزینه برای بهبود امنیت غذا و آب برای افرادی که در مناطق با آب و هوای خشک زندگی می کنند ارائه می دهد.
پنگ وانگ، نویسنده ارشد، استاد علوم و مهندسی محیط زیست، می گوید: «بخشی از جمعیت جهان هنوز به آب تمیز یا نیروی سبز دسترسی ندارند و بسیاری از آنها در مناطق روستایی با آب و هوای خشک یا نیمه خشک زندگی می کنند.. طراحی ما با استفاده از انرژی پاکی که هدر می رفت آب را از هوا خارج می کند و برای مزارع غیرمتمرکز و در مقیاس کوچک در مکان های دور افتاده مانند بیابان ها و جزایر اقیانوسی مناسب است.
این سیستم که WEC2P نام دارد از یک پنل فتوولتائیک خورشیدی تشکیل شده است که در بالای لایه ای از هیدروژل قرار گرفته است که در بالای یک جعبه فلزی بزرگ برای متراکم شدن و جمع آوری آب نصب شده است. وانگ و تیمش این هیدروژل را در تحقیقات قبلی خود توسعه دادند و این ماده می‌تواند به طور موثر بخار آب را از هوای محیط جذب کند و در هنگام گرم شدن، محتوای آب را آزاد کند.
محققان از گرمای هدر رفته صفحات خورشیدی هنگام تولید برق برای بیرون راندن آب جذب شده از هیدروژل استفاده کردند. جعبه فلزی زیر بخار را جمع آوری کرده و گاز را به آب متراکم می کند. از طرف دیگر، هیدروژل با جذب گرما و کاهش دمای پانل ها، کارایی پنل های فتوولتائیک خورشیدی را تا 9 درصد افزایش می دهد.
این تیم آزمایشی را برای رشد گیاهان با استفاده از WEC2P در عربستان سعودی به مدت دو هفته در ماه ژوئن انجام دادند، زمانی که هوا بسیار گرم بود. آنها از آب جمع آوری شده از هوا برای آبیاری 60 بذر اسفناج آبی که در یک جعبه پلاستیکی برای رشد گیاهان کاشته شده بودند استفاده کردند. در طول آزمایش، پنل خورشیدی، با اندازه ای شبیه به بالای میز دانش آموزی، در مجموع 1519 وات ساعت برق تولید کرد و 57 دانه از 60 دانه اسفناج آبی جوانه زد و به طور معمول به 18 رسید. سانتی متر در مجموع، حدود 2 لیتر آب از هیدروژل در طول دوره دو هفته ای متراکم شد.
وانگ می گوید: “هدف ما ایجاد یک سیستم یکپارچه از انرژی پاک، آب و تولید مواد غذایی است، به ویژه بخش تولید آب در طراحی ما، که ما را از آگروفوتوولتائیک های فعلی متمایز می کند.” برای تبدیل طرح اثبات مفهوم به یک محصول واقعی، تیم قصد دارد هیدروژل بهتری ایجاد کند که بتواند آب بیشتری را از هوا جذب کند.
وانگ می گوید: اطمینان از دسترسی همه افراد روی زمین به آب تمیز و انرژی پاک مقرون به صرفه بخشی از اهداف توسعه پایدار تعیین شده توسط سازمان ملل است. “امیدوارم طراحی ما بتواند یک سیستم برق و آب غیرمتمرکز برای روشنایی خانه ها و محصولات آبی باشد.” https://techxplore.com
