University of Texas ingeniører har laget en ny type jord som kan absorbere vann fra luften og distribuere det til planter. Denne nye jordtypen kan utvide kartet over jordbruksland rundt om i verden. Ifølge University of Texas kan det også redusere bruken av landbruksvann under forverring av tørke.
Det "atmosfæriske vanningssystemet" utviklet av ingeniørene bruker superfuktighetsabsorberende geler for å fange opp vann fra luften. Når jorda varmes opp til en viss temperatur, frigjør gelene vann, noe som gjør det tilgjengelig for planter. Ettersom jorda fordeler vann, slippes noe av det ut i luften igjen, noe som øker fuktigheten og gjør det lettere å fortsette innhøstingssyklusen.
"Evnen til å drive autonomt i områder der det er vanskelig å bygge vannings- og kraftsystemer er avgjørende for å frigjøre avlingsproduksjonen fra den komplekse vannforsyningskjeden ettersom ressursene blir stadig knappere," sa Guihua Yu, assisterende professor i materialvitenskap ved Walker University. Institutt for maskinteknikk.
Hvert gram jord kan trekke ut omtrent 3-4 gram vann. Avhengig av avlingene kan omtrent 0,1 til 1 kg jord gi nok vann til å vanne omtrent en kvadratmeter jordbruksland, sier ingeniørene.
Geler i jorda trekker vann ut av luften i kjøligere, våtere natteperioder. Varmen fra solen i løpet av dagen aktiverer de vannholdige gelene for å frigjøre innholdet i jorden.
Et team av forskere utførte eksperimenter på taket av Cockrell Engineering Training Center-bygningen ved UT Austin for å teste jorda. De fant ut at hydrogeljord var i stand til å holde på vann bedre enn sandjord i tørre områder og trengte mye mindre vann for å dyrke planter.
I løpet av det fire uker lange eksperimentet fant teamet at jorda beholdt omtrent 40 % av vanninnholdet. Tvert imot er det bare 20 % av vannet igjen i sandjord etter en uke.
I et annet eksperiment plantet et team av forskere reddiker i begge typer jord. Alle planter i hydrogeljorden overlevde perioden på 14 dager uten vanning. Reddiker i sandjord ble vannet flere ganger i løpet av de fire første dagene av forsøket. Ingen av reddikene i sandjorda overlevde mer enn to dager etter den første vanningsperioden.
"Det meste av jorda er god nok for plantevekst," sa Fei Zhao, en PhD-forsker i Yus forskningsgruppe, som ledet forskningen sammen med Xinyi Zhou og Panpan Zhang. "Hovedbegrensningen er vann, så vi ønsket å utvikle jord som kan samle vann fra luften rundt."
Å høste vann fra jord er den første store anvendelsen av teknologien, og et team av forskere har jobbet med det i mer enn to år.