L’innovazione, per ora confinata in laboratorio, è resa possibile da uno speciale idrogel messo a punto da ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology, in Arabia Saudita.

Utilizzando un nuovo tipo di idrogel, alcuni scienziati hanno creato un sistema fotovoltaico che permette di coltivare con successo verdure utilizzando l’acqua prelevata dall’aria, mentre l’impianto produce elettricità.

L’innovazione, illustrata il 1° marzo sulla rivista Cell Reports Physical Science (link in basso), promette una soluzione per avere energia a basso costo e nel contempo migliorare la sicurezza alimentare e idrica di chi vive nelle regioni secche.

“Una frazione della popolazione mondiale non ha ancora accesso all’acqua pulita o all’energia verde, e molti di loro vivono in aree rurali con clima arido o semi-arido. Il nostro dispositivo ricava acqua dall’aria utilizzando energia pulita che sarebbe stata sprecata ed è adatto per centrali decentralizzate su piccola scala in luoghi remoti come deserti e isole oceaniche”, afferma l’autore senior dello studio, Peng Wang, professore di scienze ambientali e ingegneria presso la King Abdullah University of Science and Technology (KAUST).

Il sistema, denominato WEC2P, è composto da unmodulo fotovoltaico posto su di uno strato di idrogel, che è montato sopra un grande recipiente metallico per condensare e raccogliere l’acqua (si veda l’immagine sopra).

L’idrogel, che Wang e il suo team avevano già sviluppato in ricerche precedenti, assorbe efficacemente il vapore acqueo dall’aria e, quando viene riscaldato, rilascia il contenuto d’acqua.

L’ulteriore innovazione sta nell’utilizzare il calore di scarto prodotto dai moduli FV durante la generazione di elettricità per far uscire l’acqua assorbita dall’idrogel, con la scatola metallica sottostante che raccoglie il vapore e condensa il gas in acqua.

Inoltre, l’idrogel può essere usato anche solo per aumentare l’efficienza dei pannelli fotovoltaici, incrementandola fino al 9% assorbendo il calore e abbassando la temperatura dei moduli stessi.

Il team ha condotto un test di coltivazione utilizzando WEC2P in Arabia Saudita per due settimane a giugno, quando il clima era molto caldo. Hanno usato esclusivamente l’acqua raccolta dall’aria per irrigare 60 semi di spinaci piantati in una scatola di plastica per piante (foto sotto).

Nel corso dell’esperimento, il pannello solare, di dimensioni simili alla parte superiore di una scrivania, ha generato un totale di 1.519 wattora di elettricità e 57 semi di spinaci d’acqua su 60 sono germogliati e sono cresciuti normalmente fino a 18 centimetri. In totale, circa 2 litri di acqua sono stati condensati dall’idrogel nelle due settimane dell’esperimento.

Per trasformare il design proof-of-concept in un prodotto reale, il team prevede di creare un idrogel migliore in grado di assorbire più acqua dall’aria.