Potrivit AgTech, cercetătorii dezvoltă un dispozitiv care recuperează vaporii de apă folosind o tehnologie avansată de gel, economisind aproape 79% din apă și crescând randamentul culturilor cu 120%.

Proiect internațional

Proiectul a fost un efort de colaborare între cercetători de la Universitatea Jiao Tong din Shanghai (SJTU) și Universitatea Națională din Singapore (NUS).

Side Window Recycler (SWR) captează vaporii de apă care ies prin geamurile laterale ale serei.

Funcționează prin utilizarea LHPE, un hidrogel superabsorbant sintetizat care are o capacitate de absorbție a apei de până la 4,06 grame de apă per gram de sorbent.

LHPE este, de asemenea, capabil să elibereze rapid apă la încălzire.

Caracteristicile materialului permit ca SWR să capteze vaporii de apă care ies prin ventilația din seră și să-i transforme în apă de irigare.

„Acest dispozitiv este special conceput pentru producția de seră, vizând zonele de creștere a plantelor prin adsorbția vaporilor de apă în timpul ventilației și, ulterior, eliberând apă pentru irigare suplimentară odată ce ventilația încetează”, au spus cercetătorii.

„Acest studiu pune bazele viitoarelor inovații în gestionarea apei cu efect de seră, oferind o cale durabilă de îmbunătățire a productivității agricole, conservând în același timp resursele vitale de apă.”

Recuperare semnificativă a apei și creșterea plantelor

SWR a fost integrat într-un cadru de seră, iar experimentele au fost efectuate pe un suport de creștere a plantelor cu climă controlată, cu lumini LED.

Plantele de salată verde au fost selectate ca cultură model. Au fost supuși experimentelor de creștere de două săptămâni și de recuperare a apei după o fază de pepinieră de două săptămâni.

Pe parcursul a șapte zile de irigare zilnică de 200 ml, SWR a recuperat în medie 157,6 ml pe zi, realizând o eficiență de recuperare a apei de 78,78%.

„Această rată ridicată de recuperare subliniază potențialul SWR ca soluție eficientă pentru conservarea resurselor de apă în aplicații cu efect de seră, reducând cererea de apă cu aproape 80%, asigurând în același timp un sprijin constant pentru irigare”, au spus cercetătorii.

În plus, studiul a examinat și impactul pe care acest lucru l-ar avea asupra creșterii plantelor.

După 14 zile, culturile din sere experimentale și de control au fost fotografiate și au fost măsurate creșterea, randamentul și calitatea. S-a constatat că culturile experimentale au mult mai multe frunze care erau mai lungi și mai late.

În plus, greutatea proaspătă a părților supraterane ale plantei a fost cu până la 120% mai mare decât controlul.

O creștere mai bună

În general, s-a observat o creștere mai bună în comparație cu grupul de control, a concluzionat echipa.

„De-a lungul întregii etape de plantare, SWR a demonstrat contribuții semnificative pe mai multe fațete de-a lungul întregii etape de plantare, inclusiv reglarea temperaturii și umidității, recuperarea eficientă a apei și îmbunătățirea calității și a randamentului plantelor.”

Echipa a subliniat necesitatea urgentă a unei utilizări mai eficiente a apei în agricultură, au spus cercetătorii.

"Odată cu escaladarea deficitului de apă și intensificarea concurenței, sectorul agricol trebuie să îmbunătățească urgent eficiența producției de alimente, minimizând în același timp consumul de apă. Sere, o practică agricolă modernă, necesită urgent îmbunătățiri în eficiența utilizării apei"

Mergând înainte, se pot face mai multe pentru îmbunătățirea tehnologiei.

„Inovații precum controlul automat al deschiderii și închiderii membranei ar putea optimiza și mai mult eficiența energetică și scalabilitatea SWR-urilor, deschizând calea pentru o adoptare mai largă în diverse medii cu efect de seră și practici agricole mai durabile.”

(Sursa: Source: High-Efficiency Atmospheric Water Harvesting and Irrigation Recycling in Greenhouse Using Hygroscopic Composite Gels; Foto: Freepik)