مهندسان دانشگاه تگزاس نوع جدیدی از خاک ایجاد کرده اند که می تواند آب را از هوا جذب کرده و بین گیاهان توزیع کند. این نوع خاک جدید می تواند نقشه زمین های کشاورزی را در سراسر جهان گسترش دهد. به گفته دانشگاه تگزاس، همچنین می تواند مصرف آب کشاورزی را در زمان تشدید خشکسالی کاهش دهد.
«سیستم آبیاری آب اتمسفر» که توسط مهندسان توسعه داده شده است از ژل های فوق العاده جذب کننده رطوبت برای جذب آب از هوا استفاده می کند. وقتی خاک تا دمای مشخصی گرم می شود، ژل ها آب را آزاد می کنند و آن را در دسترس گیاهان قرار می دهند. همانطور که خاک آب را توزیع می کند، مقداری از آن دوباره در هوا آزاد می شود و رطوبت را افزایش می دهد و ادامه چرخه برداشت را آسان تر می کند.
Guihua Yu، استادیار علوم مواد در دانشگاه واکر، گفت: «توانایی کشاورزی مستقل در مناطقی که ساخت سیستمهای آبیاری و نیروگاهی دشوار است، برای رهایی از تولید محصول از زنجیره تأمین آب پیچیده حیاتی است، زیرا منابع به طور فزایندهای کمیاب میشوند. گروه مهندسی مکانیک.
هر گرم خاک می تواند تقریباً 3-4 گرم آب استخراج کند. به گفته مهندسان، بسته به محصول، حدود 0,1 تا 1 کیلوگرم خاک می تواند آب کافی برای آبیاری حدود یک متر مربع زمین کشاورزی را فراهم کند.
ژل های موجود در خاک در طول شب های خنک تر و مرطوب تر، آب را از هوا خارج می کنند. گرمای خورشید در طول روز، ژل های حاوی آب را فعال می کند تا محتویات آنها را در خاک آزاد کند.
تیمی از محققان آزمایشاتی را بر روی سقف ساختمان مرکز آموزشی مهندسی کوکرل در UT Austin انجام دادند تا خاک را آزمایش کنند. آنها دریافتند که خاک هیدروژل قادر است آب را بهتر از خاک های شنی در مناطق خشک نگه دارد و برای رشد گیاهان به آب بسیار کمتری نیاز دارد.
در طول آزمایش چهار هفتهای، تیم متوجه شد که خاک تقریباً 40 درصد از محتوای آب خود را حفظ میکند. برعکس، تنها 20 درصد آب پس از یک هفته در خاک شنی باقی می ماند.
در آزمایش دیگری، تیمی از محققان تربچه را در هر دو نوع خاک کاشتند. تمام گیاهان موجود در خاک هیدروژل در دوره 14 روزه بدون آبیاری زنده ماندند. تربچه ها در خاک شنی در چهار روز اول آزمایش چندین بار آبیاری شدند. هیچ یک از تربچه های موجود در خاک شنی بیش از دو روز پس از دوره آبیاری اولیه زنده ماندند.
فی ژائو، محقق PhD در گروه تحقیقاتی یو، که به همراه سینیی ژو و پانپان ژانگ رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، گفت: "بیشتر خاک برای رشد گیاهان به اندازه کافی خوب است." محدودیت اصلی آب است، بنابراین ما میخواستیم خاکی بسازیم که بتواند آب را از هوای اطراف جمع کند.
برداشت آب از خاک اولین کاربرد عمده این فناوری است و تیمی از دانشمندان بیش از دو سال است که روی آن کار می کنند.