Блог компании ua-hosting.company. Одной из основных проблем современного мира является нехватка продовольствия. Численность населения планеты растет, чего нельзя сказать об объемах производства пищевых продуктов. Свою негативную лепту вносят и определенные природные факторы: нестабильность климатических условий (в частности, ввиду техногенного фактора), различные заболевания сельхоз культур, истощение земельных ресурсов и т.д.

Одни предлагают менять сами растения, дабы те стали еще устойчивее и давали больше урожая. Другие же считают, что необходимо просто увеличить площадь, где можно заниматься выращиванием.

В случае второго варианта не все так просто, ибо подавляющее большинство территории Земли уже чем-то да занято, будь то город, завод, или та же ферма. Плодородного грунта осталось мало, но вот чего много так это пустынь, занимающих порядка 14% всей суши Земли (без учета пустынь Антарктиды и Арктики).

И вот ученые из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) предложили систему, способную совместить сбор солнечной энергии и выращивание растений в условиях пустыни.

Из чего состоит установка, по каким принципам она работает, и насколько большого урожая стоит ждать от пустынных ферм? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Как отмечают ученые, стабильное снабжение водой, энергией и продовольствием — это три наиболее важных и незаменимых фактора современной жизни. Однако, желания часто не совпадают с реальностью. К примеру, по приблизительным оценкам около 2 миллиардов человек не имеют доступа к питьевой воде, 800 миллионов — к электричеству и 700 миллионов живут в условиях постоянного голода. Учитывая столь плачевную ситуацию, многие ученые пытаются найти альтернативные источники не только энергии, но и воды/провизии.

В поисках воды люди часто обращают свой взор вниз, в надежде обнаружить подземные естественные водохранилища. Но не стоит забывать поглядывать и в небо (или даже по сторонам), так как в атмосфере постоянно сохраняется более 12900 миллиардов тонн преддистиллированной пресной воды, которая постоянно пополняется за счет глобальной водной циркуляции.

Недавнее исследование показало, что процесс сбора атмосферной воды с использованием солнечной энергии потенциально может удовлетворить потребность в питьевой воде в размере 5 литров в день на душу населения для более чем двух миллиардов человек по всему миру. Также были проведены исследования в области использования влажности окружающей среды для сбора энергии. Следовательно, использование атмосферных вод в качестве альтернативного водного ресурса может стать многообещающим подходом к решению проблемы нехватки воды и энергии в сообществах, не подключенных к сети, а также в засушливых или полузасушливых регионах.

Раз уж пошла речь об энергии, то стоит вспомнить и про фотоэлектрические (PV от photovoltaic) панели, которые преобразуют солнечное излучение для производства электроэнергии. Ученые также отмечают, что в предыдущих своих работах они продемонстрировали систему, которая использовала отработанное тепло фотоэлектрической панели для запуска многоступенчатой мембранной дистилляции для получения пресной воды из морской, а также для снижения температуры фотоэлектрической панели, что привело к увеличению выработки электроэнергии той же панелью.

Получается, что в нашем распоряжении имеется две концепции: вода в атмосфере и фотоэлектрические панели. Авторы рассматриваемого нами сегодня труда решили их объединить в одну систему совместного производства воды, электроэнергии и урожая (WEC2P от water-electricity-crop co-production system).