Gewächshaus versorgt sich selbst mit Wasser

National University of Singapore: Landwirtschaft in dicht besiedelten Städten wird einfacher

"SmartFarm" für die städtische Landwirtschaft entwickelt (Foto: nus.edu.sg)

Singapur (pte014/14.04.2021/12:30) - Gewächshäuser, die sich mit Wasser versorgen und Menschen in dicht besiedelten Regionen mit Gemüse versorgen: Dieses Konzept haben Forscher der National University of Singapore (NUS) http://nus.edu.sg nun mit ihrer "SmartFarm" umgesetzt. Ein Hydrogel saugt in der Nacht die Feuchtigkeit aus der Luft. Tagsüber sorgt die Sonne dafür, dass dieses Wasser an die Pflanzen abgegeben wird. Dieser Prozess lässt sich an verschiedene Pflanzenarten und an das lokale Klima anpassen.

"Wir haben ein hygroskopisches Material auf Kupferbasis entwickelt, um Feuchtigkeit aus der Luft zu gewinnen", sagt Projektleiter Tan Swee Ching. Das Hydrogel wurde auf "HI-SEAS" erfolgreich getestet, einer simulierten Marsstation, gelegen auf etwa halber Höhe des 4.170 Meter hohen Vulkans Mauna Loa auf Hawaii. Es ist extrem saugfähig und nimmt dreimal so viel Feuchtigkeit auf, wie es selbst wiegt. Die Farbe des Materials wechselt von Braun über Dunkelgrün hin zu Hellgrün, wenn es mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Die Wärme der Sonne setzt das Wasser frei.

Test in simulierter Marsstation

Um sicherzugehen, dass das gesammelte Wasser geeignet ist, hat das NUS-Team die Qualität getestet. Sie entspricht den Standards der Weltgesundheitsorganisation (WHO) http://who.int für Trinkwasser, ist also für die landwirtschaftliche Nutzung bestens geeignet. Das Gewächshaus ist zudem mit einem kleinen Solarmodul ausgestattet, das Strom für den Motor erzeugt, der die obere Abdeckung zur Seite schieben kann.

Das geschieht in der Nacht, damit das Hydrogel Kontakt zur feuchten Luft bekommt. Wenn der Tag anbricht, schließt sich die Abdeckung, sodass der unter Sonneneinfluss entstehende Wasserdampf nicht entweichen kann. Er kondensiert an der oberen Abdeckung, ähnlich wie Spiegel im Badezimmer beschlagen, wenn heiß geduscht wird. Ein dem Scheibenwischer nachempfundenes Gerät wischt die Tropfen schließlich ab, sodass sie die Erde erreichen, in denen die Pflanzen wachsen. Der Betrieb funktioniert vollautomatisch. Tests mit Wasserspinat, einem in Südostasien beliebten Gemüse, waren erfolgreich.