沙特新技術 沙漠也能種菜

沙特阿拉伯的氣候和地理環境，可能是地球上最不可能想像綠葉蔬菜能繁茂生長的地方。不過，當地卻創出了“神話”。近日，當地科學家利用一種獨特的水凝膠，發明了一個太陽能驅動的系統。該系統展示了在發電的同時，如何利用空氣中的水成功種植菠菜。

沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的科學家發表在《細胞》雜誌的子刊《細胞報告物理科學》上的一項研究，展示了在沙漠地區，如何利用太陽能電池板從空氣中提取足夠的水蒸氣來澆灌種子，並在沙漠中種植蔬菜，幾周後就可收穫的整個過程。

該系統是“一種自給自足、太陽能驅動的集成水、電、作物聯合生產系統”，被稱為WEC2P。其由塗有水凝膠的太陽能電池板組成，水凝膠是一種柔軟的親水聚合物。團隊在之前的研究中開發了這種水凝膠，可以有效吸收周圍空氣中的水蒸氣，並在加熱時釋放出水分。塗有水凝膠的太陽能電池板安裝在一個巨大的金屬盒子的頂部，金屬盒子收集空氣中的水蒸氣，並將其凝結成水，用於種植農作物。另外，水凝膠通過吸收熱量和降低電池板的溫度，將太陽能電池板的效率提高了百分之九。

去年六月，沙特阿拉伯的天氣非常炎熱，團隊利用WEC2P進行了為期兩周的植物生長試驗。他們只用從空氣中收集的水來灌溉六十顆種植在植物生長箱中的菠菜種子。在試驗過程中，這塊與學生課桌桌面大小相似的太陽能電池板共產生了每小時一千五百一十九瓦特的電力（幾乎足以為一個白熾燈泡供電廿四小時），六十顆菠菜種子中有五十七顆發芽，正常生長至十八厘米。總的來說，在兩周時間裏，大約有兩升水從水凝膠中冷凝出來。

論文通訊作者、阿卜杜拉國王科技大學環境科學與工程教授王鵬說：“世界仍有部分人口沒有獲得乾淨的水和綠色能源，其中很多人生活在農村和乾旱或半乾旱氣候地區。我們設計的系統在產生清潔能源的同時從空氣中提取水，適用於沙漠和海洋島嶼等偏遠地區的分散、小規模農場。”

據悉，確保地球上每個人都能獲得清潔飲水和負擔得起的清潔能源，是聯合國可持續發展目標的一部分。該團隊的目標是創建一個清潔能源、水和糧食生產的綜合系統，特別是生產水的部分，使其設計有別於當前的農業光伏發電。

為了將概念驗證設計轉化為實際產品，該團隊計劃創造一種能更好的從空氣中吸收更多水分的水凝膠。此外，該系統的性能還需要進一步大幅提高，並降低成本，才能在經濟上更具吸引力。

據世界衛生組織估計，全球至少有二十億人缺乏安全飲用水，八億人無法用上電，七億人持續遭受饑荒。這個創造，既解決了發電問題，又可用來提取飲用水，還能給當地供應蔬菜，可謂一舉三得。

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