Науковці з Університету KAUST розробили інноваційну систему пасивного охолодження теплиць, що підвищує врожайність на 200% і знижує енергоспоживання на 40%.
Сільське господарство в посушливих регіонах стикається з численними викликами, особливо пов’язаними з надмірним нагріванням. Традиційні теплиці пропускають понад 90% сонячного світла, включаючи інфрачервоне випромінювання. Це викликає надмірне накопичення тепла та збільшує витрати на охолодження. Проблема ефективності тепличного виробництва стає особливо гострою в умовах глобального потепління.
Дослідницька група на чолі з професором Цяоцян Ганом запропонувала комплексне рішення. Науковці поєднали модифіковане тепличне покриття з інноваційною біорозкладною мульчею для ґрунту. Такий інтегрований підхід вирішує одразу кілька ключових проблем тепличного вирощування.
Інноваційні матеріали та їх властивості
Розроблений нанопластик містить спеціальні наночастинки оксиду вольфраму цезію. Ці частинки виконують унікальну функцію селективної фільтрації світла. Вони блокують інфрачервоне випромінювання, але пропускають видиме світло, необхідне для фотосинтезу.
“Нашою метою було створити покриття, яке пропускає хороше світло і не пропускає погане”, – пояснює професор Ган. Така вибірковість має вирішальне значення для підтримки оптимальних умов росту рослин. Покриття діє як пасивний фільтр, що дозволяє зменшити енергетичні витрати на кондиціонування.
Додатково команда розробила целюлозно-паперову мульчу для ґрунту. Цей матеріал ефективно відбиває сонячне світло від поверхні. Підтримання нижчої температури ґрунту посилює фотосинтетичну активність рослин. Мульча також зберігає вологу, що критично важливо для посушливих регіонів.
Вражаючі результати випробувань
Експериментальні дослідження, проведені в Саудівській Аравії, продемонстрували значні переваги нової технології. При вирощуванні пекінської капусти врожайність зросла на 200% порівняно з контрольними зразками. Рослини, вирощені з використанням комбінованої технології, показали прискорений ріст і розвиток.
Екологічні переваги цього рішення також вагомі. Як зазначає докторантка Янпей Тянь:
Біорозкладна альтернатива природно розкладається протягом сезону.
Глобальні перспективи застосування
Дослідники підрахували, що їхня технологія може скоротити енергоспоживання на понад 40% у містах із спекотним кліматом. Це особливо актуально для таких мегаполісів, як Ер-Ріяд та Х’юстон. Потенціал масштабування цієї технології відкриває шлях до трансформації сільського господарства в глобальному масштабі.
Охолодження теплиць традиційними методами вимагає значних енергетичних ресурсів. “Охолодження теплиць може бути надзвичайно дорогим. Наш підхід може зробити ряд культур доступними для посушливих регіонів”, – підкреслює професор Ган. Технологія не лише підвищує продовольчу безпеку, але й сприяє досягненню цілей зі скорочення викидів вуглецю.
Команда KAUST продовжує вдосконалювати технологію та працює над її поширенням. Перетин науки, інновацій та екологічного менеджменту пропонує ефективну модель для створення стійких продовольчих систем у найскладніших кліматичних умовах.
Стаття Революційна нанотехнологія підвищує врожайність сільськогосподарських культур у посушливих регіонах з’явилася спочатку на Цікавості.
#Революційна #нанотехнологія #підвищує #врожайність #сільськогосподарських #культур #посушливих #регіонах
Source link
