MISTAR.ID
Jenis tanah baru yang dibuat oleh para insinyur di The University of Texas di Austin dapat menarik air dari udara dan mendistribusikannya ke tanaman, berpotensi memperluas peta lahan pertanian di seluruh dunia ke tempat-tempat yang sebelumnya tidak ramah dan mengurangi penggunaan air di pertanian pada saat kemarau terus meningkat.
Seperti yang diterbitkan dalam ACS Materials Letters, sistem irigasi air atmosfer, tim peneliti menggunakan gel penyerap kelembapan super untuk menangkap air dari udara.
Ketika tanah dipanaskan hingga suhu tertentu, gel melepaskan air, membuatnya tersedia untuk tanaman. Saat tanah mendistribusikan air, sebagian akan kembali ke udara, meningkatkan kelembapan dan memudahkan untuk melanjutkan siklus panen.
“Mengaktifkan pertanian mandiri di daerah yang sulit untuk membangun irigasi dan sistem tenaga sangat penting untuk membebaskan pertanian tanaman dari rantai pasokan air yang kompleks karena sumber daya menjadi semakin langka,” kata Guihua Yu, profesor ilmu material di Departemen Walker Teknik Mesin.
Baca Juga:5 Sampah Dapur yang Bisa Digunakan Langsung untuk Menyuburkan Tanaman Anda
Setiap gram tanah dapat mengekstraksi sekitar 3-4 gram air. Tergantung pada tanamannya, sekitar 0,1 hingga 1 kilogram tanah dapat menyediakan cukup air untuk mengairi sekitar satu meter persegi lahan pertanian.
Gel di dalam tanah menarik air keluar dari udara selama periode yang lebih dingin dan lembab di malam hari. Panas matahari di siang hari mengaktifkan gel yang mengandung air untuk melepaskan isinya ke dalam tanah.
Tim menjalankan eksperimen di atap gedung Pusat Pengajaran Teknik Sekolah Cockrell di UT Austin untuk menguji tanah. Mereka menemukan bahwa tanah hidrogel mampu menahan air lebih baik daripada tanah berpasir yang ditemukan di daerah kering, dan membutuhkan lebih sedikit air untuk menanam tanaman.
Selama percobaan empat minggu, tim menemukan bahwa tanahnya menahan sekitar 40% dari jumlah air yang dimulainya. Sebaliknya, tanah berpasir hanya memiliki 20% air yang tersisa hanya dalam waktu satu minggu.
Dalam percobaan lain, tim menanam lobak di kedua jenis tanah. Semua lobak di tanah hidrogel bertahan selama periode 14 hari tanpa irigasi apa pun setelah putaran awal untuk memastikan tanaman bertahan. Lobak di tanah berpasir diairi beberapa kali selama empat hari pertama percobaan. Tidak ada lobak di tanah berpasir yang bertahan lebih dari dua hari setelah periode irigasi awal.
Baca Juga:Tampung Air Hujan untuk Tanaman Anda, Ini Manfaatnya
“Sebagian besar tanah cukup baik untuk mendukung pertumbuhan tanaman,” kata Fei Zhao, peneliti pascadoktoral di kelompok penelitian Yu yang memimpin penelitian dengan Xingyi Zhou dan Panpan Zhang. “Airlah yang menjadi pembatas utama, oleh karena itu kami ingin mengembangkan tanah yang dapat memanen air dari udara sekitar.”
Tanah pemanen air ini adalah aplikasi besar pertama dari teknologi yang telah dikerjakan oleh kelompok Yu selama lebih dari dua tahun. Tahun lalu, tim mengembangkan kemampuan untuk menggunakan bahan hibrida polimer-gel yang bekerja seperti “spons super”, mengekstraksi sejumlah besar air dari udara sekitar, membersihkannya, dan melepaskannya dengan cepat menggunakan energi matahari.
Para peneliti membayangkan beberapa aplikasi lain dari teknologi tersebut. Ini berpotensi digunakan untuk mendinginkan panel surya dan pusat data. Ini dapat memperluas akses ke air minum, baik melalui sistem individu untuk rumah tangga, atau sistem yang lebih besar untuk kelompok besar seperti pekerja atau tentara.(universityoftexas/ja/hm10)
