Innowacyjny system WEC2P. W czym może pomóc?
Renyuan LiKorzystając z unikatowego hydrożelu, naukowcy z Arabii Saudyjskiej stworzyli zasilany energią słoneczną system, który z powodzeniem uprawia szpinak, wykorzystując wodę pobieraną z powietrza podczas wytwarzania energii elektrycznej. Projekt sprawdzający koncepcję oferuje zrównoważoną, tanią strategię poprawy bezpieczeństwa żywności i wody dla ludzi żyjących w regionach o suchym klimacie.
– Ułamek światowej populacji nadal nie ma dostępu do czystej wody ani zielonej energii, a wiele osób żyje na obszarach wiejskich o suchym lub półsuchym klimacie – mówi Peng Wang, profesor inżynierii środowiska na Uniwersytecie Nauki i Technologii im. Króla Abdullaha (KAUST). – Nasz projekt sprawia, że woda jest usuwana z powietrza przy użyciu czystej energii, która inaczej zostałaby zmarnowana, i nadaje się do zdecentralizowanych, małych gospodarstw w odległych miejscach, takich jak pustynie i wyspy oceaniczne.
System oparty na panelu fotowoltaicznym
System o nazwie WEC2P składa się z panelu fotowoltaicznego umieszczonego na warstwie hydrożelu, który jest zamontowany na górze dużej metalowej skrzynki w celu kondensacji i gromadzenia wody. Wang i jego zespół opracowali hydrożel w swoich wcześniejszych badaniach, a materiał może skutecznie pochłaniać parę wodną z otaczającego powietrza i uwalniać wodę po podgrzaniu. Badacze wykorzystali ciepło odpadowe z paneli słonecznych podczas wytwarzania energii elektrycznej do usunięcia wchłoniętej wody z hydrożelu. Metalowe pudełko poniżej zbiera parę i kondensuje gaz w wodę. Alternatywnie hydrożel zwiększa wydajność paneli fotowoltaicznych nawet o 9%, pochłaniając ciepło i obniżając temperaturę paneli.
Zespół przeprowadził test uprawy roślin przy użyciu WEC2P w Arabii Saudyjskiej przez 2 tygodnie w czerwcu, kiedy było bardzo gorąco. Wykorzystali wodę zebraną wyłącznie z powietrza do nawodnienia 60 nasion szpinaku wodnego zasianych w plastikowym pudełku do uprawy roślin. W trakcie eksperymentu panel słoneczny o wielkości zbliżonej do blatu szkolnego biurka wytworzył łącznie 1519 watogodzin energii elektrycznej, a 57 z 60 nasion szpinaku wodnego wykiełkowało i urosło normalnie do 18 cm. W sumie z hydrożelu skroplono około 2 litrów wody w ciągu 2 tygodni.
W odróżnieniu od obecnej agrofotowoltaiki
– Naszym celem jest stworzenie zintegrowanego systemu produkcji czystej energii, wody i żywności, zwłaszcza części związanej z tworzeniem wody w naszym projekcie, co odróżnia nas od obecnej agrofotowoltaiki – mówi Wang. Aby przekształcić projekt weryfikacyjny w rzeczywisty produkt, zespół planuje stworzyć lepszy hydrożel, który będzie w stanie wchłonąć więcej wody z powietrza.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
– Upewnienie się, że wszyscy na Ziemi mają dostęp do czystej wody i przystępnej cenowo czystej energii jest częścią Celów Zrównoważonego Rozwoju wyznaczonych przez ONZ – mówi Wang. – Mam nadzieję, że nasz projekt może być zdecentralizowanym systemem zasilania i wody do oświetlenia domów i podlewania upraw.
Źródło: Cell Press via EurekAlert
