Článek
Pokud by se tento projekt uchytil v globálním měřítku, znamenalo by to nejenom snížení spotřeby vody při tradičním stylu zemědělství, ale velice pravděpodobně by to zvětšilo plochu, kterou (hlavně v afrických oblastech) zabírá úrodná půda.
Jak výzkumníci z Cockrellovy technické fakulty vysvětlují, nový typ půdy obsahuje kuličky gelu, který absorbuje vlhkost ze vzduchu. Děje se tak v chladnějším období, v noci, kdy je i vzduch kolem rostlin vlhčí.
Poté, když sluneční paprsky půdu prohřejí, gel vodu uvolní, díky čemuž ji mají k dispozici rostliny. Při uvolňování vláhy přitom voda nezůstává pouze v půdě, ale část se jí zpět dostane do ovzduší, a tím se udržuje tzv. sklizňový cyklus.
„Možnost soběstačného zemědělství v oblastech, kde je těžké vybudovat zavlažovací a energetické systémy, je zásadní pro umožnění pěstování plodin bez závislosti na nepřetržité dodávce vody, protože zdrojů je stále méně,” říká docent Guihua Yu z oboru vědy o materiálech na Walkerově oddělení strojního inženýrství.
Gel absorbující okolní vzdušnou vlhkost - v suchém stavu.
Každý gram půdy je schopen získat 3-4 gramy vody. V závislosti na typu sadby v průměru 0,1 až 1 kilogram půdy je schopen vyprodukovat dostatek vody na zavlažení okolo jednoho čtverečního pole.
Vědecký tým prováděl výzkum na střeše budovy své fakulty, kde půdu a její chování testoval. Zjistil, že jejich půda dokáže zadržet vodu daleko lépe než písčitá zemina, jíž lze objevit v suchých oblastech, a že pro růst rostlin v ní bylo třeba i mnohem menší závlahy.
Během čtyřtýdenního pozorování vědci zjistili, že jejich vzorek půdy si na konci sledovaného období uchoval 40 procent původní vlhkosti, na rozdíl od písčité půdy, jejíž obsah vlhkosti klesl na 20 procent původní hodnoty už po týdnu.
I pro zapomnětlivé pěstitele
V rámci jiného experimentu zasadili vědci do nového typu půdy a do písčité půdy ředkvičky. V novém typu půdy vydržely ředkvičky 14 dní, přičemž je vědci zalili jen jednou, na samém začátku.
Ředkvičky v písčité půdě dostaly několikrát zálivku během prvních čtyř dnů. Přesto žádná z nich potom nepřežila déle než dva dny bez závlahy.
Problém není v půdě, ale v dostatku vody
„Většina půdy je dostatečně dobrá na to, aby podporovala růst rostlin,” objasňuje Fei Zhao, postdoktorský výzkumník ve skupině docenta Yu.
„Voda je tím hlavním omezením, proto jsme chtěli vyvinout půdu, která by dokázala sklízet vodu z okolního vzduchu.”
Další technologie využívající absorpci vzdušné vláhy mají následovat
Půda absorbující vzdušnou vlhkost je první velkou aplikací technologie, na níž skupina pod vedením docenta Yu pracuje už přes dva roky. Loni tým vyvinul hybridní polymerový gel s touto schopností. Materiál tak z okolního vzduchu získá velké množství vody, přečistí ji a pomocí sluneční energie znovu uvolní.
Předpokládané další využití může být například při ochlazování solárních panelů a datových center, mohly by se takto rozšířit zdroje pitné vody, ať již pro domácnosti, nebo pro skupiny lidí operující v nepříznivých podmínkách, například vojáky nebo dělníky.