Inžinieriai kuria dirvožemį gaivinančias žemes, kurios gali pakeisti ūkius

Naktimis dirvožemis šaltuose, drėgnose sąlygose ištraukia vandenį iš oro ir tada kondensuojasi, kai saulės spinduliai jį suaktyvina dieną. Kreditas: Teksaso universitetas Ostine

Teksaso universiteto Ostine inžinierių sukurtas dirvožemio tipas, kuris gali semti vandenį iš oro ir paskirstyti jį augalams, galėdamas išplėsti topografinį žemėlapį iki žemės rutulio anksčiau nepopuliariose ir sumažintose vietovėse. tuo metu vandens naudojimas žemės ūkyje. didelių sausros karalių.

Kaip paskelbta ACS medžiagų knyga, oru aušinamas oru aušinamas siurblys naudoja blizgesį sugeriančius gelius, kad sulaikytų vandenį iš oro. Kaitinant dirvą iki tam tikros temperatūros, geliai išskiria vandenį, todėl jis prieinamas augalams. Dirvožemiui paskirstant vandenį, dalis jo grįžta į orą, padidindama drėgmę ir palengvindama važiavimą dviračiu.

„Leidžiant savanoriškai ūkininkauti vietovėse, kur sunku įrengti kanalizaciją ir elektrą, svarbu išlaisvinti ūkius nuo vandens tiekimo problemos dėl išteklių trūkumo“, – sakė jis. sakė Guihua Yu, Walkerio katedros mokslo docentė. technologijos.

Kiekvienas gramas dirvožemio gali pašalinti maždaug 3-4 gramus vandens. Priklausomai nuo augalų, apie 0,1–1 kg dirvožemio gali pakakti vandens maždaug kvadratiniam metrui žemės ūkio naudmenoms laistyti.

Dirvožemyje esantis gelis naktį ištraukia vandenį iš oro šaltesnėmis ir drėgnesnėmis sąlygomis. Dieną kaitinantis saulė suaktyvina gelį, kuriame yra vandens, ir išleisti jų turinį į dirvą.

Dirvožemio ūkis pats

Mokslininkai šiame mažame apšilimo namuose pasodino ridikėlius naudodami savo drėkinamą dirvą ir palygino su smėliu, esančiu sausose pasaulio vietose. Kreditas: Teksaso universitetas Ostine

Komanda išbandė Cockrell mokyklos inžinerijos centro stogą UT Ostino poligone, kad išbandytų žemę. Jie nustatė, kad dirvožemio hidrogelis sugeba sulaikyti vandenį labiau nei sausose vietose esantis smėlis ir kad vanduo yra būtinas sodinant.

Po keturių savaičių bandymų komanda nustatė, kad dirvožemis išliko 40% pirminio vandens lygio. Palyginimui, priesmėlyje lieka tik 20% jo vandens tik po savaitės.

Viename pavyzdyje komanda pasodino ridikėlius abiejuose dirvožemio tipuose. Ridikėliai hidrogelio dirvožemyje išgyveno 14 dienų, nelaistydami ilgiau nei pradiniame cikle, kad augalai būtų sustabdyti. Ridikėliai priesmėlyje plačiai laistomi per pirmąsias keturias inkubacijos dienas. Nė vienas iš ridiko smėlyje neišgyveno praėjus daugiau nei dviem dienoms nuo drėkinimo laikotarpio pradžios.

„Didelė dirvožemio dalis yra pakankama augalų augimui palaikyti“, – sakė Fei Zhao, Yu tyrimų grupės postdoktorius, vadovavęs tyrimui su Xingyi Zhou ir Panpan Zhang. Vandens yra labai nedaug, todėl norėjome sukurti dirvožemį, kuris galėtų surinkti vandenį iš oro aplinkos “.

Dirvožemyje susikaupęs dirvožemis buvo pirmasis svarbus technologijų panaudojimas, prie kurio Yu grupė dirbo daugiau nei dvejus metus. Praėjusiais metais komanda sukūrė galimybę naudoti gelio ir polimero hibridines medžiagas, tokias kaip „super kempinės“, kurios pašalina didelį kiekį vandens iš aplinkos, jas valo ir išleidžia. naudojant saulės energiją.

Tyrėjai matė daugybę kitų technologijų panaudojimo būdų. Galima naudoti vėsinant saulės planetas ir duomenų centrus. Geriamąjį vandenį galima išplėsti individualiai namų ūkiams arba dideliems dideliems būriams, pavyzdžiui, darbininkams ar kareiviams.

Straipsniai: Xingyi Zhou, Panpan Zhang, Fei Zhao ir Guihua Yu „Super drėgmę sugeriantys geliai tvariam žemės ūkiui, naudojant drėkinimą atmosferos vandenyje“, 2020 m. Spalio 1 d., ACS medžiagų knyga.
DOI: 10.1021 / acsmaterialslett.0c00439

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

COVID-19 aptikimas ant jūsų odos

Misūrio universiteto inžinieriai skatina bioelektronikos rinką, kurdami plataus masto pasirinktinio įrenginio planą, kuris vienu metu gali stebėti daugybę gyvybiškai svarbių požymių, tokių kaip kraujospūdis,...

Mokslininkai atranda ilgalaikės atminties molekulinį mechanizmą

Bazelio universiteto mokslininkai atrado molekulinį mechanizmą, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį nepažeistoje ilgalaikėje atmintyje. Šis mechanizmas taip pat susijęs su fiziologiniu atminties praradimu amžiuje. Daugybė...

Paukščių tako paslaptys atskleidžiamos „Amazing Details“

Ji yra Astronomijos tyrimų universitetų asociacija (AURA) 2021 m. Vasario 23 d Šis spalvų derinys atspindi dominuojančią „Blanco DECam Bulge Survey“, kurioje dalyvavo 250 milijonų žvaigždžių,...

Tamsioji materija, kurią apibūdina papildomas matmuo erdvėlaikyje ir nauja sunkioji dalelė, panaši į Higso bozoną?

Modeliuojant susidūrimą dideliame hadronų greitintuve susidaro Higso bozonas. © 1997-2021 CERN (CC-BY-SA-4.0). Kreditas: Granados universitetas. Tarptautinė mokslininkų grupė pasiūlė naują sunkią dalelę, kurios savybės panašios...

Puiki pažanga saulės skystyje, pagamintame iš padalinto vandens

Mokslininkai naudojo kompiuterius ir mikroskopus, kad suskaidytų saulės vandenį ir sukurtų būdą pagerinti vandenilio, kaip tvaraus kuro, generavimo prietaisų veikimą. Autorius: Peterio Alleno...

Newsletter

Subscribe to stay updated.