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Cultura

Solo com autogestão pode transformar a agricultura

Extraia a água do ar e redistribua às plantas

Um novo tipo de solo criado por engenheiros da a universidade do texas em Austin pode extrair água do ar e distribuí-la às plantas, o que poderia expandir o mapa das terras aráveis ​​do mundo para lugares anteriormente inóspitos e reduzir o uso de água na agricultura em uma era de aumento da seca.

Permitir agricultura autônoma

Conforme publicado em Cartas de materiais ACS, o sistema de irrigação atmosférica da equipe usa géis superabsorventes para captar água do ar. Quando o solo é aquecido a uma determinada temperatura, os géis liberam a água, disponibilizando-a para as plantas. À medida que o solo distribui água, parte dela retorna ao ar, aumentando a umidade e facilitando a continuidade do ciclo de colheita.

Permitir a agricultura autossustentável em áreas onde é difícil estabelecer sistemas de irrigação e energia é essencial para libertar as safras da complexa cadeia de abastecimento de água, visto que os recursos são cada vez mais escassos. raro, disse Guihua Yu, professor associado de ciência dos materiais no departamento de engenharia mecânica de Walker.

Cada grama de solo pode extrair cerca de 3 a 4 gramas de água. Dependendo da cultura, cerca de 0,1 a 1 quilo de solo pode fornecer água suficiente para irrigar cerca de um metro quadrado de terra agrícola.

Os géis no solo extraem a água do ar durante as partes mais frescas e úmidas da noite. O calor solar durante o dia ativa géis contendo água para liberar seu conteúdo no solo.

Por que um solo com autorregulação?

A equipe conduziu experimentos no telhado do prédio do Centro de Educação em Engenharia da Escola Cockrell em UT Austin para testar o solo. Eles descobriram que o solo de hidrogel era capaz de reter água melhor do que solos arenosos áreas secas e precisava de muito menos água para cultivar plantas.

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Durante um experimento de quatro semanas, a equipe descobriu que o solo retinha cerca de 40% da quantidade de água inicial. Em contraste, o solo arenoso teve apenas 20% de sua água restante após apenas uma semana.

Em outro experimento, a equipe plantou rabanetes nos dois tipos de solo. Todos os rabanetes no solo de hidrogel sobreviveram um período de 14 dias sem qualquer irrigação além de uma primeira volta para garantir que as plantas criassem ali. Os rabanetes no solo arenoso foram irrigados várias vezes durante os primeiros quatro dias do experimento. Nenhum dos rabanetes no solo arenoso sobreviveu mais de dois dias após o período inicial de irrigação.

"A maioria dos solos são bons o suficiente para suportar o crescimento das plantas", disse Fei Zhao, um pós-doutorado no Grupo de Pesquisa Yu que liderou o estudo com Xingyi Zhou e Panpan Zhang. “A água é a principal limitação, por isso queríamos desenvolver um solo que pudesse captar água do ar ambiente”.

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solo de hidrogel é capaz de reter água melhor do que solo arenoso

Um gel hidráulico capaz de coletar água

O solo que coleta água é a primeira grande aplicação da tecnologia na qual o grupo de Yu vem trabalhando há mais de dois anos. No ano passado, a equipe desenvolveu a capacidade de usar materiais híbridos de gel-polímero que funcionam como 'super-esponjas', extraindo grandes quantidades de água do ar circundante, limpando-o e liberando-o rapidamente. graças à energia solar.

A equipe de pesquisa combinou hidrogéis que absorvem água fortemente e podem liberar água ao serem aquecidos. Esta combinação única foi comprovada com sucesso para funcionar em condições de clima úmido e seco e é essencial para permitir a produção de água potável limpa e segura a partir do ar.

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hidrogéis combinados que absorvem água fortemente e podem liberá-la com o aquecimento.

Coletor de umidade movido a energia solar coleta e purifica a água do ar

Esse avanço poderia ser usado em situações de desastre, para conter crises de água ou em regiões atingidas pela pobreza e países em desenvolvimento. O acesso à água potável continua sendo um dos grandes desafios da humanidade. Essa descoberta, feita por engenheiros da Universidade de Austin, no Texas, pode oferecer uma nova solução graças a essa tecnologia solar que absorve a umidade do ar e a libera na forma de água limpa e utilizável.

Com cerca de 50000 quilômetros cúbicos de água na atmosfera, este novo sistema poderia explorar essas reservas e potencialmente levar a sistemas de filtração pequenos, portáteis e baratos.

No entanto, a inovação da equipe leva esse trabalho ainda mais longe, usando a água que já existe na atmosfera. Para as duas tecnologias baseadas em hidrogel, Yu e sua equipe de pesquisa desenvolveram uma maneira de combinar materiais que possuem qualidades higroscópicas (absorção de água) e hidrofilicidade termossensível (capacidade de liberação água por aquecimento simples).

A tecnologia pode substituir componentes básicos em sistemas existentes de purificação de água movidos a energia solar ou outras tecnologias de absorção de umidade.

Os pesquisadores estão considerando várias outras aplicações desta tecnologia. Ele poderia potencialmente resfriar painéis solares e data centers. Como resultado, poderia expandir o acesso à água potável, seja por meio de sistemas individuais para famílias, seja por meio de sistemas maiores para grandes grupos, como trabalhadores ou soldados.


Tags: Agricultura / GrowbiotecnologiaTexas
Mestre Weed

O autor Mestre Weed

Emissora de mídia e gerente de comunicações especializada em cannabis legal. Você sabe o que eles dizem? conhecimento é poder. Compreenda a ciência por trás da medicina cannabis, enquanto se mantém atualizado com as pesquisas, tratamentos e produtos mais recentes relacionados à saúde. Mantenha-se atualizado com as últimas notícias e ideias sobre legalização, leis, movimentos políticos. Descubra dicas, truques e guias práticos dos cultivadores mais experientes do planeta, bem como as últimas pesquisas e descobertas da comunidade científica sobre as qualidades médicas da cannabis.