Теплицы без жары: как ученые охладили воздух и удвоили урожай
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы, KAUST, придумали, как охлаждать теплицы в жарком климате, например, на Ближнем Востоке.
Они разработали два новых материала: специальный нанопластик и биоразлагаемую мульчу. Вместе эти материалы помогли снизить температуру в маленьких теплицах на 25 градусов и увеличить урожай китайской капусты почти в два раза.
Результаты опубликованы в издании Nexus.
Нанопластик сделан из обычного полиэтилена, но в него добавили наночастицы из оксида цезия-вольфрама. Эти частицы блокируют инфракрасный свет, который нагревает теплицу, но пропускают видимый свет, необходимый для роста растений.
Профессор KAUST Цяоцян Гань, который разработал этот материал, объясняет:
Большинство теплиц пропускают больше 90% света, включая инфракрасный, который только нагревает воздух, но не помогает растениям. Мы хотели создать покрытие, которое пропускает полезный свет и задерживает вредный.
Но даже с таким покрытием почва все равно нагревается от солнца. Чтобы решить эту проблему, ученые создали биоразлагаемую мульчу из целлюлозной бумаги. Она отражает солнечный свет и охлаждает почву, что помогает растениям лучше расти. Когда растения вырастают и начинают давать тень, мульча постепенно разлагается, не оставляя следов.
Янпей Тиан, который разработал мульчу, говорит:
Обычная мульча делается из пластика, который потом превращается в тонны мусора. Более 40% этого мусора не перерабатывается, а микропластик остается в почве и может попасть в нашу еду. Наша мульча решает эту проблему.
Ученые провели эксперимент в Саудовской Аравии, выращивая пекинскую капусту в маленьких теплицах. Результаты впечатлили: урожай вырос на 200%, а почва лучше удерживала воду. Кроме того, исследователи подсчитали, что их система может сократить энергозатраты в жарких городах, таких как Эр-Рияд или Хьюстон, более чем на 40%.
Сейчас команда тестирует свою технологию в больших теплицах и на других культурах.
Цяоцян Гань добавляет:
Охлаждение теплиц — это дорого. Наш подход может сделать выращивание овощей доступным в засушливых регионах, улучшить продовольственную безопасность и помочь снизить выбросы углекислого газа.
Ранее ученые выяснили, что поможет фермерам сохранить урожай риса.