Một thiết bị hoàn toàn tự động chạy bằng năng lượng mặt trời có thể hút ẩm không khí vào ban đêm và giải phóng ra vào ban ngày để tưới tiêu đã được phát triển bởi một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS).
SmartFarm là thiết bị sử dụng vật liệu hút ẩm để hấp thụ độ ẩm không khí vào ban đêm khi độ ẩm tương đối cao hơn và giải phóng nó khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Quy trình này có thể được tinh chỉnh để phù hợp với khí hậu địa phương và các loại cây khác nhau để tối ưu hóa canh tác.
Giáo sư Tan Swee Ching, trưởng dự án cho biết: “Độ ẩm khí quyển là một nguồn nước ngọt khổng lồ mà con người hiện nay vẫn chưa khám phá hết”.
Thành phần quan trọng của SmartFarm là hydrogel làm từ đồng được thiết kế đặc biệt, có khả năng hấp thụ cực tốt và hút ẩm gấp ba lần trọng lượng của nó. Sau khi hút ẩm, hydrogel chuyển từ màu nâu sang xanh đậm và cuối cùng chuyển sang xanh nhạt khi bão hòa. Nó cũng giải phóng nước nhanh chóng dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên, một gam hydrogel làm từ đồng giải phóng 2,24 gam nước mỗi giờ.
Nhóm nghiên cứu của NUS cũng đã kiểm tra chất lượng của nước được lấy bằng cách sử dụng hydrogel làm từ đồng và nhận thấy rằng nó đáp ứng đủ các tiêu chuẩn của WHO về nước uống.
Vào ban đêm, nắp trên mở ra để cho phép hydrogel hút hơi ẩm trong không khí. Vào ban ngày, tại một thời điểm đặt trước, nắp trên đóng lại để giữ hơi nước cho phép nó ngưng tụ trên bề mặt của vỏ bọc, đặc biệt là ở nắp trên.
Các giọt nước sẽ dần dần được hình thành và khi hơi ẩm lưu trữ trong hydrogel được giải phóng hoàn toàn, nắp trên sẽ tự động mở ra và những giọt nước được gạt ra bằng cần gạt nước song song sẽ rơi xuống đất để tưới cây. Những giọt nước còn lại trên thành thiết bị tiếp tục cung cấp môi trường ẩm cho cây phát triển khỏe mạnh.
Như một ví dụ thực tế, nhóm NUS đã sử dụng thành công thiết bị để trồng Ipomoea aquatica (thường được gọi là kangkong): một loại rau phổ biến ở Đông Nam Á.
Giáo sư Tan Swee Ching nhận xét rằng : “SmartFarm làm giảm đáng kể nhu cầu về nước ngọt và phù hợp với các kỹ thuật canh tác đô thị như canh tác trên mái nhà quy mô lớn. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc giảm bớt tình trạng khan hiếm nước và thực phẩm trong tương lai gần”.
Phương Vũ (Theo:Engineering and technology)
