Hybridný systém vyrába elektrinu a vodu na zavlažovanie v púšti
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 3. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
V odľahlých púštnych lokalitách budú pravdepodobne chýbať najmenej dve veci, ktorými sú elektrická sieť a zdroj vody pre poľnohospodárstvo. Experimentálny nový hybridný systém rieši oba problémy kombináciou fotovoltaických panelov s absorbčným hydrogélom.
Toto nastavenie, ktoré vyvinuli vedci zo saudskoarabskej Univerzity vedy a techniky kráľa Abdulláha (KAUST), je známe ako integrovaný systém koprodukcie vody, elektriny a plodín – alebo v skratke ako WEC2P. Zahŕňa pritom pole prepojených fotovoltaických panelov, z ktorých každý leží priamo na vrstve hydrogélu. Panel aj gél tvoria veko dole skloneného kovového boxu , ktorý má v spodnej časti výlevku.
V noci je box ponechaný otvorený, čo umožňuje hydrogélu absorbovať vlhkosť zo vzduchu. Cez deň je box zatvorený. Fotovoltaický panel potom vyrába elektrickú energiu, keď naň svieti slnko. Toto slnečné svetlo tiež spôsobuje, že sa panel aj hydrogél pod ním zahrievajú.
V dôsledku toho sa absorbovaná voda vyparí z gélu a kondenzuje sa na zadnej strane panelu. Keď táto tekutá voda následne steká z panelu, odvádza prebytočné teplo a poskytuje chladiaci efekt, ktorý umožňuje panelu fungovať až o 9 percent efektívnejšie. Voda potom vyteká do spodnej časti kovovej skrinky a vyteká výlevkou, kde sa môže zbierať na zavlažovanie alebo na pitie.
Testy systému v malom meradle sa uskutočnili v priebehu dvoch týždňov v júni minulého roka v saudskoarabskej púšti. Využitím fotovoltaického panelu a hydrogélovej vrstvy, ktoré boli veľké asi ako „vrchná časť študentského stola“, zostava vygenerovala celkovo až 1 519 watthodín elektriny spolu s približne 2 litrami vody. Táto voda sa použila na zavlažovanie 60-tich semien špenátu zasadených v plastovom pestovateľskom boxe, z ktorých 57 vyklíčilo a narástlo do výšky 18 centimetrov.
„Zabezpečiť, aby mal každý na Zemi prístup k čistej vode a dostupnej čistej energii, je súčasťou cieľov trvalo udržateľného rozvoja stanovených Organizáciou spojených národov,“ hovorí hlavný autor štúdie, prof. Peng Wang. „Dúfam, že náš dizajn môže byť decentralizovaným systémom napájania a vody na osvetlenie domov a zavlažovanie plodín“.
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Cell Reports Physical Science.
