Teksasas Universitātes inženieri ir izveidojuši jauna veida augsni, kas spēj absorbēt ūdeni no gaisa un izplatīt to augiem. Šis jaunais augsnes veids varētu paplašināt lauksaimniecības zemju karti visā pasaulē. Saskaņā ar Teksasas Universitātes datiem, tas var arī samazināt lauksaimniecības ūdens izmantošanu sausuma saasināšanās laikā.
Inženieru izstrādātajā "atmosfēras ūdens apūdeņošanas sistēmā" tiek izmantoti īpaši mitrumu absorbējoši gēli, lai uztvertu ūdeni no gaisa. Kad augsne tiek uzkarsēta līdz noteiktai temperatūrai, želejas atbrīvo ūdeni, padarot to pieejamu augiem. Kad augsne izplata ūdeni, daļa no tā tiek izlaista atpakaļ gaisā, palielinot mitrumu un atvieglojot ražas novākšanas cikla turpināšanu.
"Spēja autonomi saimniekot apgabalos, kur ir grūti izveidot apūdeņošanas un elektroenerģijas sistēmas, ir ļoti svarīga, lai atbrīvotu augkopību no sarežģītās ūdens piegādes ķēdes, jo resursi kļūst arvien ierobežotāki," sacīja Guihua Yu, Vokera universitātes materiālu zinātnes docents. Mašīnbūves katedra.
Katrs augsnes grams var iegūt aptuveni 3-4 gramus ūdens. Atkarībā no kultūraugiem aptuveni 0,1 līdz 1 kg augsnes var nodrošināt pietiekami daudz ūdens, lai apūdeņotu apmēram kvadrātmetru lauksaimniecības zemes, norāda inženieri.
Gēli augsnē izvelk ūdeni no gaisa vēsākos, mitrākos nakts periodos. Saules siltums dienas laikā aktivizē ūdeni saturošos želejas, lai tās izdalītu to saturu augsnē.
Pētnieku komanda veica eksperimentus uz Cockrell Engineering Training Center ēkas jumta UT Ostinā, lai pārbaudītu augsni. Viņi atklāja, ka hidrogēla augsne spēj aizturēt ūdeni labāk nekā smilšaina augsne sausās vietās un augu audzēšanai bija nepieciešams daudz mazāk ūdens.
Četru nedēļu eksperimenta laikā komanda atklāja, ka augsne saglabāja aptuveni 40% no ūdens satura. Gluži pretēji, smilšainā augsnē pēc nedēļas paliek tikai 20% ūdens.
Citā eksperimentā pētnieku komanda iestādīja redīsus abu veidu augsnēs. Visi augi hidrogēla augsnē izturēja 14 dienu periodu bez apūdeņošanas. Redīsi smilšainā augsnē tika laistīti vairākas reizes eksperimenta pirmajās četrās dienās. Neviens no redīsiem smilšainajā augsnē neizdzīvoja ilgāk par divām dienām pēc sākotnējās laistīšanas.
"Lielākā daļa augsnes ir pietiekami laba augu augšanai," sacīja Fei Zhao, Yu pētniecības grupas doktora pētnieks, kurš kopā ar Xinyi Zhou un Panpan Zhang vadīja pētījumu. "Galvenais ierobežojums ir ūdens, tāpēc mēs vēlējāmies izstrādāt augsni, kas var savākt ūdeni no apkārtējā gaisa."
Ūdens ieguve no augsnes ir pirmais lielais tehnoloģijas pielietojums, un zinātnieku komanda pie tā strādā vairāk nekā divus gadus.