Pesquisadores criam solo que retira água da atmosfera

Novidade pode transformar a agricultura no mundo, permitindo o cultivo em áreas antes inóspitas e reduzindo o consumo de água nessa atividade

Estufa em miniatura em que os pesquisadores plantaram rabanetes usando seu solo com autorregulação: resultados animadores. Crédito: Universidade do Texas em Austin

Um novo tipo de solo criado por engenheiros da Universidade do Texas em Austin (EUA) pode extrair água do ar e distribuí-la às plantas. A tecnologia expande potencialmente  o mapa de terras cultiváveis ​​ao redor do globo para lugares anteriormente inóspitos e reduzi o uso de água na agricultura em uma época de secas crescentes.

De acordo com artigo publicado na revista “ACS Materials Letters”, o sistema de irrigação de água atmosférica da equipe usa géis superabsorventes para capturar água do ar. Quando o solo é aquecido a uma determinada temperatura, os géis liberam a água, disponibilizando-a para as plantas. Quando o solo distribui água, parte dela volta ao ar, aumentando a umidade e facilitando a continuidade do ciclo de colheita.

“Permitir a agricultura autônoma em áreas onde é difícil construir sistemas de irrigação e energia é crucial para liberar a lavoura da complexa cadeia de abastecimento de água à medida que os recursos se tornam cada vez mais escassos”, disse Guihua Yu, professor associado de ciência de materiais no Departamento de Engenharia Mecânica da universidade.

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Cada grama de solo pode extrair aproximadamente de 3 a 4 gramas de água. Dependendo das safras, cerca de 0,1 a 1 quilograma de solo pode fornecer água suficiente para irrigar cerca de um metro quadrado de terra.

Bons resultados

Os géis no solo retiram a água do ar durante os períodos mais frios e úmidos à noite. O calor solar durante o dia ativa os géis que contêm água para liberar seu conteúdo no solo.

A equipe realizou experimentos no telhado do prédio do Centro de Ensino de Engenharia da Escola Cockrell, da universidade, para testar o solo. Eles descobriram que o solo de hidrogel conseguia reter água melhor do que os solos arenosos encontrados em áreas secas. Além disso, ele precisava de muito menos água para o cultivo de plantas.

Durante um experimento de quatro semanas, a equipe descobriu que seu solo retinha aproximadamente 40% da quantidade de água inicial. Em contraste, o solo arenoso teve apenas 20% de sua água restante após uma única semana.

Em outro experimento, a equipe plantou rabanetes nos dois tipos de solo. Todos os rabanetes no solo de hidrogel sobreviveram um período de 14 dias sem qualquer irrigação além de uma rodada inicial para garantir que as plantas se firmassem. Rabanetes no solo arenoso foram irrigados várias vezes durante os primeiros quatro dias do experimento. Nenhum dos rabanetes no solo arenoso sobreviveu mais de dois dias após o período inicial de irrigação.

Outras aplicações

“A maior parte do solo é boa o suficiente para suportar o crescimento das plantas”, disse Fei Zhao, pesquisador de pós-doutorado no grupo de pesquisa de Yu que liderou o estudo com Xingyi Zhou e Panpan Zhang. “A principal limitação é a água, por isso queríamos desenvolver um solo que pudesse captar água do ar ambiente.”

O solo para coleta de água é a primeira grande aplicação de tecnologia na qual o grupo de Yu vem trabalhando há mais de dois anos. No ano passado, a equipe desenvolveu a capacidade de usar materiais híbridos de gel-polímero que funcionam como “superesponjas”, extraindo grandes quantidades de água do ar ambiente, limpando-o e liberando-o rapidamente com o uso de energia solar.

Os pesquisadores vislumbram várias outras aplicações da tecnologia. Ela poderia ser potencialmente usada para resfriar painéis solares e data centers. Poderia expandir o acesso à água potável, seja por meio de sistemas individuais para famílias ou sistemas maiores para grandes grupos, como trabalhadores ou soldados.

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