Die beiden größten Probleme der Wüstenlandwirtschaft beziehen sich auf Wasserknappheit und das Fehlen eines soliden Stromnetzes. Ein neues hybride photovoltaikanlagekönnte helfen, die Situation zu verbessern.
Wir sprechen zu Beginn seiner Studie von einem experimentellen System, das Photovoltaikmodule mit einem absorbierenden Hydrogel kombiniert. Das Projekt folgt den Richtlinien der Wissenschaftler der König Abdullah Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) von Saudi-Arabien: Es wird als „integriertes Wasser-Strom-Ernte-Koproduktionssystem (oder WEC2P)“ bezeichnet.
Sein Zweck ist es, die Energie der Sonne zur Stromerzeugung zu nutzen und gleichzeitig das Hydrogel zur Wassergewinnung zu nutzen. Kurz gesagt, die WEC2P zielt darauf ab, die Probleme der Landwirtschaft in der Wüste durch eine mehr als innovative Photovoltaikanlage zu lösen.
Sicherzustellen, dass jeder auf der Erde Zugang zu sauberem Wasser und erschwinglicher sauberer Energie hat, ist Teil der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen. (...) Ich hoffe, unser Projekt kann ein dezentralisiertes Strom- und Wassersystem sein, um Häuser und Wasserpflanzen zu beleuchten
Prof. Peng Wang, Autor der Studie
So funktioniert die Photovoltaikanlage WEC2P, die Wasser in die Wüste bringt
Lassen Sie uns nun herausfinden, wie dieses System wirklich funktioniert und was seine Komponenten sind. Die meisten Informationen stammen aus einem Artikel in der Zeitschrift Zellberichte Physikalische Wissenschaft, der über die Studie sprach.
Das WEC2P basiert auf einer Reihe verbundener Photovoltaikmodule, die auf einer Schicht aus Solarzellen positioniert sind Hydrogel. Platte und Gel bilden den Deckel einer Metallbox mit einer kleinen Öffnung am Boden. Nachts bleibt die Box offen, sodass das Hydrogel Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen kann. Tagsüber bleibt die Box jedoch geschlossen und das Photovoltaikpanel produziert Strom.
Wenn Sonnenlicht auf die Platte trifft, erwärmt sich das darunter liegende Hydrogel. Dadurch verdunstet das absorbierte Wasser aus dem Gel und kondensiert auf der Rückseite der Platte. Das so gewonnene flüssige Wasser entweicht aus dem Panel und nimmt die überschüssige Wärme auf (so kühlt das Photovoltaik-Panel ab und funktioniert besser).
Sobald es heraus ist, gleitet es über die Box und kommt aus dem Ausguss, wo es für Bewässerung oder Trinkwasser gesammelt werden kann.
Aktuell wurde im Juni ein erster kleiner Test in der saudi-arabischen Wüste durchgeführt. Setup gespawnt 1.519 Wh Strom und etwa 2 Liter Wasser. Mit dem gewonnenen Wasser konnten 60 in eine Plastikbox gepflanzte Spinatsamen bewässert werden, von denen 57 erfolgreich keimten und wuchsen.
Wenn sich groß angelegte Experimente als erfolgreich erweisen, könnte dieses System die Welt der Wüstenlandwirtschaft vollständig revolutionieren. Wasser- und Strommangel sind kein Problem mehr, was allen zugute kommt.
