นักวิทยาศาสตร์ในซาอุดิอาระเบียใช้ไฮโดรเจลพิเศษในการดึงน้ำออกจากอากาศแห้งเพื่อปลูกผักโขม ในขณะที่ผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ให้พลังงานทั้งหมด
ระบบนี้นำเสนอกลยุทธ์ที่ยั่งยืนและต้นทุนต่ำในการปรับปรุงความมั่นคงด้านอาหารและน้ำสำหรับผู้คนที่อาศัยอยู่ในเขตภูมิอากาศแห้ง
เศษเสี้ยวของประชากรโลก
ยังไม่สามารถเข้าถึงน้ำสะอาดหรือพลังงานสีเขียว และหลายคนอาศัยอยู่ในพื้นที่ชนบทที่มีสภาพอากาศแห้งแล้งหรือกึ่งแห้งแล้ง” เผิงหวาง ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและวิศวกรรมของ มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคิงอับดุลลาห์. “การออกแบบของเราทำให้น้ำออกจากอากาศโดยใช้พลังงานสะอาดที่จะสูญเสียไป และเหมาะสำหรับฟาร์มขนาดเล็กที่มีการกระจายอำนาจในสถานที่ห่างไกล เช่น ทะเลทรายและหมู่เกาะในมหาสมุทร
ระบบนี้เรียกว่า WEC2P ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่วางอยู่บนชั้นของไฮโดรเจล ซึ่งติดตั้งอยู่บนกล่องโลหะขนาดใหญ่เพื่อควบแน่นและเก็บน้ำ Wang และทีมของเขาได้พัฒนาไฮโดรเจลในการวิจัยก่อนหน้านี้ ซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถดูดซับไอน้ำจากอากาศแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพและปล่อยปริมาณน้ำเมื่อถูกความร้อน
นักวิจัยใช้ความร้อน
เหลือทิ้งจากแผงโซลาร์เซลล์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อขับน้ำที่ดูดซับออกจากไฮโดรเจล กล่องโลหะด้านล่างรวบรวมไอและควบแน่นก๊าซให้เป็นน้ำ
นอกจากนี้ ไฮโดรเจลยังเพิ่มประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้มากถึง 9% เนื่องจากดูดซับความร้อนและลดอุณหภูมิของแผงเซลล์แสงอาทิตย์
ทีมงานได้ทำการทดสอบการปลูกพืชโดยใช้ WEC2P ในซาอุดิอาระเบียเป็นเวลาสองสัปดาห์ในเดือนมิถุนายน ซึ่งเป็นช่วงที่อากาศร้อนจัด พวกเขาใช้น้ำที่เก็บรวบรวมจากอากาศเพียงอย่างเดียวในการทดน้ำเมล็ดผักโขม 60 เมล็ดที่ปลูกในกล่องพลาสติกสำหรับปลูกต้นไม้
แผงเซลล์แสงอาทิตย์ลอยน้ำขนาดยักษ์ที่มีรูปร่างเหมือนดอกไม้แทนที่ถ่านหินในเกาหลีและกลายเป็นจุดหมายปลายทางของนักท่องเที่ยว
ระหว่างการทดลอง
แผงโซลาร์เซลล์ที่มีขนาดใกล้เคียงกับโต๊ะนักเรียน สามารถผลิตไฟฟ้าได้รวม 1,519 วัตต์-ชั่วโมง และ 57 จาก 60 เมล็ดผักโขมแตกหน่อและเติบโตตามปกติถึง 18 เซนติเมตร โดยรวมแล้ว น้ำประมาณ 2 ลิตรถูกควบแน่นจากไฮโดรเจลตลอดช่วงสองสัปดาห์
“เป้าหมายของเราคือการสร้างระบบบูรณาการของการผลิตพลังงานสะอาด น้ำ และอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนการสร้างน้ำในการออกแบบของเรา ซึ่งทำให้เราแตกต่างจาก agrophotovoltaics ในปัจจุบัน” Wang กล่าว
วิธีการปลูกผักแบบจีนตลอดทั้งปีในแคนาดาที่เย็นยะเยือกได้ผลจริง ๆ และไม่ต้องเสียค่าความร้อน
ในการเปลี่ยนการออกแบบที่พิสูจน์แนวคิดให้เป็นผลิตภัณฑ์จริง ทีมงานวางแผนที่จะสร้างไฮโดรเจลที่ดีกว่าซึ่งสามารถดูดซับน้ำจากอากาศได้มากขึ้น
“การทำให้แน่ใจว่าทุกคนบนโลกสามารถเข้าถึงน้ำสะอาดและพลังงานสะอาดราคาไม่แพงเป็นส่วนหนึ่งของเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนที่กำหนดโดยสหประชาชาติ” หวางกล่าว “ฉันหวังว่าการออกแบบของเราสามารถกระจายอำนาจและระบบน้ำสำหรับบ้านพักอาศัยและพืชน้ำ”
การออกแบบการพิสูจน์
แนวคิดได้รับการอธิบายไว้ในวารสารCell Reports Physical Science ฉบับวัน ที่ 1 มีนาคม
แบ่งปันความคิดกับแฟนๆ Solar บนโซเชียลมีเดีย…
Credit : สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
