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沙特阿拉伯的科学家们运用一种共同的水凝胶创建了一个太阳能驱动体系，该体系在发电的利用空气中的水成功栽培菠菜。3 月 1 日在《细胞报告物理科学》杂志上描绘的概念验证规划供给了一种可持续的低成本战略，以改善生活在干旱气候地区的人们的粮食和水安全。
“世界上仍有一小部分人口无法取得清洁水或绿色动力，其中许多人生活在气候干旱或半干旱的农村地区，”资深作者、环境科学与工程教授王鹏说在阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）。“咱们的规划运用或许被浪费的清洁动力从空气中提取水，适用于沙漠和海洋岛屿等偏远地区的分散式小型农场。”
该体系名为 WEC 2 P，由放置在水凝胶层顶部的太阳能光伏板组成，水凝胶层安装在大型金属盒顶部以冷凝和搜集水。Wang和他的团队在之前的研究中开发了这种水凝胶，该资料能够有效地吸收环境空气中的水蒸气，并在加热时释放出水分。
布置在干旱地区的 WEC2P 示意图。图片来历：李仁远
研究人员在发电时利用太阳能电池板的废热将吸收的水从水凝胶中排出，下面的金属盒搜集蒸汽并将气体冷凝成水。水凝胶经过吸收热量和下降面板温度，将太阳能光伏面板的功率提高了 9%。
这张照片显现了连接到一个植物栽培箱的太阳能电池板，该栽培箱包含 60 颗空心菜种子。图片来历：李仁远
该团队于 6 月在沙特阿拉伯运用 WEC 2 P 进行了为期两周的植物生长测试，当时天气十分酷热。他们运用仅从空气中搜集的水来灌溉栽培在塑料植物栽培箱中的 60 颗空心菜种子。在整个实验过程中，这块巨细与学生课桌附近的太阳能电池板，总共产生了 1,519 瓦时的电力，60 颗空心菜种子中有 57 颗发芽并正常生长至 18厘米。在两周的时间里，总共从水凝胶中冷凝了大约 2 升水。
“咱们的目标是创建一个清洁动力、水和食物生产的集成体系，尤其是咱们规划中的造水部分，这使咱们与当时的农业光伏技能区别开来，”王说。
为了将概念验证规划转化为实践产品，该团队方案制作一种更好的水凝胶，能够从空气中吸收更多的水分。
这张照片显现了太阳能光伏电池板，它在下面运用吸水水凝胶来协助保持凉爽并提高功率。图片来历：李仁远
“保证地球上的每个人都能取得清洁水和负担得起的清洁动力是联合国设定的可持续发展目标的一部分，”王说：“我期望咱们的规划能够成为一个分散的电力和供水体系，用于照亮家庭和浇灌作物。”