«Αυτοποτιζόμενο χώμα» για τη γεωργία του μέλλοντος

Ζαρζαβατικά που ποτίζονται μόνα τους; Ίσως και να είναι εφικτό, χάρη σε ένα υλικό που απορροφά υγρασία από τον αέρα και τη μεταφέρει στις ρίζες των φυτών όταν το χρειάζονται.

Το «αυτοποτιζόμενο χώμα» που ανέπτυξαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν περιέχει υπερ-απορροφητικά τζελ που απορροφούν την υγρασία του αέρα τη νύχτα και την απελευθερώνουν όταν η θερμοκρασία ανέβει στη διάρκεια της ημέρας.

Το νέο υπόστρωμα υδρογέλης θα μείωνε την κατανάλωση νερού για άρδευση «και δυνητικά θα επέκτεινε τον χάρτη των καλλιεργήσιμων εκτάσεων σε τοποθεσίες που θεωρούνται αφιλόξενες μέχρι σήμερα», εκτιμούν οι δημιουργοί του.

Κάθε γραμμάριο υποστρώματος, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση ACS Materials Letters, απορροφά 3 με 4 γραμμάρια νερού. Ανάλογα με τις απαιτήσεις των φυτών, μόλις 100 γραμμάρια έως 1 κιλό του νέου υλικού θα αρκούσε για την άρδευση ενός τετραγωνικού μέτρου γης, έδειξαν οι υπολογισμοί.

Ραπανάκια στην ταράτσα

«Τα περισσότερα εδάφη έχουν αρκετά καλή ποιότητα για να συντηρήσουν φυτά» σχολιάζει ο μεταδιδακτορικός φοιτητής Φέι Ζάο, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Στην πραγματικότητα ο βασικός περιοριστικός παράγοντας είναι το νερό, γι’ αυτό και αναπτύξαμε ένα υπόστρωμα που μπορεί να συλλέγει νερό από την ατμόσφαιρα.

Οι ερευνητές πειραματίστηκαν στην ταράτσα ενός κτιρίου στο πανεπιστημιακό συγκρότημα, συγκρίνοντας το νέο υπόστρωμα με τα αμμώδη εδάφη που απαντούν συνήθως στις ξηρές περιοχές.

Στη διάρκεια ενός πειράματος που κράτησε τέσσερις εβδομάδες, το νέο υπόστρωμα διατήρησε περίπου το 40% του νερού με το οποίο είχε αρχικά διαβραχεί. Συγκριτικά, το αμμώδες έδαφος έχασε το 80% της αρχικής ποσότητας νερού σε διάστημα μιας εβδομάδας.

Σε ένα δεύτερο πείραμα, οι ερευνητές φύτεψαν ραπανάκια, είτε στο νέο υπόστρωμα είτε σε φυσικό αμμώδες χώμα, μέσα σε μίνι θερμοκήπια που αφέθηκαν στην ταράτσα. Όλα τα ραπανάκια ποτίζονταν τακτικά μέχρι να εδραιωθούν και στη συνέχεια αφέθηκαν απότιστα για λόγους σύγκρισης.

Τα ραπανάκια που αναπτύσσονταν στο υπόστρωμα υδρογέλης επέζησαν για 14 ημέρες, ενώ κανένα από τα ραπανάκια που φυτεύτηκαν σε φυσικό χώμα δεν έζησε απότιστο για πάνω από δύο ημέρες, αναφέρει η ομάδα.

Παραμένει βέβαια άγνωστο αν η λύση της υδρογέλης θα ήταν οικονομικά βιώσιμη στην πράξη, ή αν προκαλεί άγνωστες μέχρι σήμερα παρενέργειες στο περιβάλλον. Άγνωστο παραμένει επίσης το εάν οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στην πορεία του 24ώρου είναι επαρκείς για να τροφοδοτούν τον κύκλο κατακράτησης-απελευθέρωσης του νερού σε άνυδρες περιοχές.

Οι ερευνητές πάντως οραματίζονται ήδη κι άλλες εφαρμογές, όπως η ψύξη φωτοβολταϊκών συστημάτων και κέντρων δεδομένων, ή ακόμα και η παραγωγή πόσιμου νερού από τον αέρα.