Texas Üniversitesi mühendisleri, havadaki suyu emebilen ve bitkilere dağıtabilen yeni bir toprak türü yarattı. Bu yeni toprak türü, dünya çapındaki tarım arazilerinin haritasını genişletebilir. Texas Üniversitesi'ne göre, kötüleşen kuraklıklar sırasında tarımsal su kullanımını da azaltabilir.
Mühendisler tarafından geliştirilen "atmosferik su sulama sistemi", havadaki suyu yakalamak için süper nem emici jeller kullanır. Toprak belirli bir sıcaklığa ısıtıldığında, jeller suyu serbest bırakarak bitkilerin kullanımına sunar. Toprak suyu dağıtırken, bir kısmı tekrar havaya salınarak nemi arttırır ve hasat döngüsünün devam etmesini kolaylaştırır.
Walker Üniversitesi'nde malzeme bilimi yardımcı doçenti Guihua Yu, "Sulama ve güç sistemleri inşa etmenin zor olduğu alanlarda özerk olarak tarım yapma yeteneği, karmaşık su tedarik zincirinden mahsul üretimini serbest bırakmak için çok önemlidir, çünkü kaynaklar giderek kıtlaşır" dedi. Makina Mühendisliği Bölümü.
Her gram toprak yaklaşık 3-4 gram su çekebilir. Mühendisler, mahsullere bağlı olarak, yaklaşık 0,1 ila 1 kg toprağın yaklaşık bir metrekarelik tarım arazisini sulamak için yeterli su sağlayabileceğini söylüyor.
Topraktaki jeller, daha serin ve yağışlı gece dönemlerinde havadaki suyu çeker. Gün boyunca güneşin ısısı, su içeren jelleri harekete geçirerek içeriklerini toprağa salmaktadır.
Bir araştırma ekibi, toprağı test etmek için UT Austin'deki Cockrell Mühendislik Eğitim Merkezi binasının çatısında deneyler yaptı. Hidrojel toprağın kuru alanlarda kumlu topraklardan daha iyi su tutabildiğini ve bitki yetiştirmek için çok daha az suya ihtiyaç duyduğunu buldular.
Dört haftalık deney sırasında ekip, toprağın su içeriğinin kabaca %40'ını muhafaza ettiğini buldu. Aksine, bir hafta sonra kumlu toprakta suyun sadece %20'si kalır.
Başka bir deneyde, bir grup araştırmacı, her iki tür toprağa da turp ekti. Hidrojel toprağındaki tüm bitkiler, 14 günlük periyodu herhangi bir sulama yapmadan atlattı. Kumlu topraktaki turplar, deneyin ilk dört günü boyunca birkaç kez sulandı. Kumlu topraktaki turpların hiçbiri, ilk sulama döneminden sonra iki günden fazla hayatta kalmadı.
Xinyi Zhou ve Panpan Zhang ile birlikte araştırmayı yöneten Yu'nun araştırma grubundaki doktora araştırmacısı Fei Zhao, "Toprağın çoğu bitki büyümesi için yeterince iyi" dedi. "Ana kısıtlama sudur, bu yüzden çevredeki havadan su toplayabilen toprak geliştirmek istedik."
Topraktan su hasadı, teknolojinin ilk büyük uygulamasıdır ve iki yıldan fazla bir süredir bir bilim insanı ekibi üzerinde çalışmaktadır.