Nanotech-geïnduceerde koeling bleek de gewasopbrengsten in droge klimaten te verbeteren

Wetenschappers van King Abdullah University of Science and Technology (Kaust) hebben een nieuwe nanoplastische en biologisch afbreekbare mulch ontwikkeld en gecombineerd om passief kassen in hete, droge klimaten te koelen zoals die in het Midden -Oosten.

Door hun technologie toe te passen, verlaagden ze de temperatuur van miniatuurkassen met 25 graden Celsius en verhoogde gewasopbrengsten van Chinese kool met bijna 200%. De studie is gepubliceerd in Samenhang.

Het nanoplastisch bestaat uit polyethyleen, het meest geproduceerde plastic ter wereld, doordrenkt met nanodeeltjes bestaande uit het molecuul cesium wolfraamoxide. Deze nanodeeltjes absorberen infraroodlicht, wat sterk bijdraagt ​​aan het verwarmen van de kas, waardoor dit licht niet binnenkomt met minimale effecten op zichtbaar licht, wat het licht is dat fotosynthese en plantengroei stimuleert.

“De meeste kashoezen, of ze nu zijn gemaakt van glas, polycarbonaat of polyethyleen, geven meer dan 90% van het licht over, inclusief infraroodlicht, dat geen voordeel heeft voor de opbrengst van het gewas maar hitte genereert. Ons doel was om een ​​dekking te creëren die een goed licht in de koelsystemen van de nanoplastische en is een expert in het licht houdt.

Zelfs met het infraroodlicht verminderd, verwarmt zonnestraling veroorzaakt door enig licht nog steeds de grond. Mulch wordt vaak gebruikt om zonlicht te reflecteren, waardoor de grond koeler blijft dan anders.

Koelere grond bevordert meer fotosynthese en dus meer groei en betere gewasopbrengsten. De nieuwe mulch ontworpen door Gan’s postdoctorale onderzoeker, Yanpei Tian, ​​is gemaakt van biologisch afbreekbare cellulosepapier. Naarmate de planten laten groeien, verdwijnen deze mulch schaduw, verdwijnt deze mulch uit de grond en biedt een duurzamere oplossing voor koeling van broeikasgassen en een betere menselijke gezondheid.

“De meeste commerciële mulch is plastic en extreem verspillend. Het resulteert in ongeveer 1,5 miljoen ton afval, en meer dan 40% wordt niet gerecycled. Plus, dit laat microplastics in onze bodem die de voedselketen kan betreden,” zei Tian.

De twee technologieën testen in miniatuurkassen in Saoedi -Arabië om de Chinese kool te laten groeien, vonden de onderzoekers uitstekend waterretentie in de bodem en een gewasopbrengst die 200% was van gewassen gegroeid met commerciële deksels en mulch.

Bovendien schat het gebruik van openbare weergegevens, het Kaust -team dat het gebruik van hun nieuwe systeem het energieverbruik in warme steden over de hele wereld zou kunnen verminderen, zoals Riyad en Houston, met meer dan 40%.

De onderzoekers onderzoeken nu de voordelen van hun dubbele technologie op grotere kassen en andere gewassen.

“De koeling van kassen kan extreem duur zijn. Onze aanpak kan een aantal gewassen beschikbaar maken voor droge regio’s, waardoor hun voedselzekerheid wordt vergroot en tegelijkertijd helpt bij het bereiken van CO2 -emissiedoelen,” zei Gan.