Gli ingegneri dell'Università del Texas hanno creato un nuovo tipo di terreno in grado di estrarre l'acqua dall'aria e distribuirla alle piante. Secondo l'università, questo terreno auto-irrigante potrebbe trasformare l'agricoltura.
Questo nuovo tipo di terreno autoirrigante potrebbe espandere la mappa dei terreni coltivabili in tutto il mondo in luoghi precedentemente inospitali. Secondo l'Università del Texas riduce anche il consumo di acqua in agricoltura in un periodo di crescente siccità.
Gel super assorbenti
Il "sistema di irrigazione dell'acqua atmosferica" sviluppato dagli ingegneri utilizza gel super assorbenti l'umidità per catturare l'acqua dall'aria. Quando il terreno viene riscaldato a una certa temperatura, i gel rilasciano l'acqua, rendendola disponibile alle piante. Quando il terreno distribuisce l'acqua, una parte di essa ritorna nell'aria, aumentando l'umidità e facilitando la prosecuzione del ciclo di raccolta.
"Consentire un'agricoltura indipendente nelle aree in cui è difficile costruire sistemi di irrigazione e di alimentazione è fondamentale per liberare l'agricoltura dalla complessa catena di approvvigionamento idrico, poiché le risorse diventano sempre più scarse", ha affermato Guihua Yu, professore associato di scienza dei materiali nel Walker dell'università Dipartimento di Ingegneria Meccanica.
3-4 grammi di acqua per grammo di terreno
Ogni grammo di terreno può estrarre circa 3-4 grammi di acqua. A seconda delle colture, circa 0.1-1 kg di terreno possono fornire acqua sufficiente per irrigare circa un metro quadrato di terreno agricolo, affermano gli ingegneri.
I gel nel terreno estraggono l'acqua dall'aria durante i periodi più freschi e umidi di notte. Il calore solare durante il giorno attiva i gel contenenti acqua per rilasciare il loro contenuto nel terreno.
Esperimenti
Il team ha condotto esperimenti sul tetto dell'edificio Engineering Teaching Center della Cockrell School presso l'UT Austin per testare il terreno. Hanno scoperto che il terreno idrogel era in grado di trattenere l'acqua meglio dei terreni sabbiosi che si trovano nelle aree aride e aveva bisogno di molta meno acqua per far crescere le piante.
Durante un esperimento di quattro settimane, il team ha scoperto che il suo suolo tratteneva circa il 40% della quantità d'acqua con cui aveva iniziato. Al contrario, il terreno sabbioso aveva solo il 20% della sua acqua rimasta dopo una sola settimana.
Ravanelli
In un altro esperimento, il team ha piantato ravanelli in entrambi i tipi di terreno. I ravanelli nel terreno idrogel sono sopravvissuti tutti per un periodo di 14 giorni senza alcuna irrigazione oltre un ciclo iniziale per assicurarsi che le piante prendessero piede. I ravanelli nel terreno sabbioso sono stati irrigati più volte durante i primi quattro giorni dell'esperimento. Nessuno dei ravanelli nel terreno sabbioso è sopravvissuto più di due giorni dopo il periodo di irrigazione iniziale.
"La maggior parte del suolo è abbastanza buono per sostenere la crescita delle piante", ha detto Fei Zhao, un ricercatore post-dottorato nel gruppo di ricerca di Yu che ha condotto lo studio con Xingyi Zhou e Panpan Zhang. "È l'acqua il limite principale, ecco perché abbiamo voluto sviluppare un terreno in grado di raccogliere l'acqua dall'aria ambiente".
Il terreno per la raccolta dell'acqua è la prima grande applicazione della tecnologia su cui il gruppo di Yu sta lavorando da più di due anni.