Климат в Саудовской Аравии крайне засушливый. Аравийский полуостров — одно из немногих мест на Земле, где летом температура постоянно превышает +50 °. Среднегодовой уровень осадков составляет 100 мм (в Москве, к примеру, только в июле может выпасть более 80 мм). Естественно, в стране есть проблема с водой, особенно в сельскохозяйственном секторе.

Команда учёных из Саудовской Аравии и Китая создала необычную и недорогую разработку – покрытие для солнечных батарей, извлекающее воду из воздуха пустыни. Исследователи утверждают, что созданная система способна автоматически поддерживать рост растений и производить питьевую воду, сообщает ТАСС со ссылкой на журнал Cell Reports Physical Science.

За последние 10 лет учёные и инженеры создали несколько приборов, способных извлекать воду из воздуха самых сухих пустынь. Как правило, подобные приборы представляют собой концентраторы солнечного света, чья энергия используется для извлечения паров воды из пористых наночастиц или конструкций, которые химики называют металл-органическими каркасами. Китайские и саудовские физики выяснили, что подобным образом можно использовать ещё один пористый, но при этом очень прозрачный материал, активно поглощающий пары воды ночью. Он представляет собой гидрогель, полимерный материал, содержащий множество пустот, частично заполненных водой или другими жидкостями. Данный материал можно наносить на поверхность любых солнечных батарей, в результате чего он будет одновременно защищать их от повреждений, а также охлаждать их по мере испарения накопленной за ночь воды. В теории это значительно повышает эффективность работы фотоэлементов, так как их КПД резко снижается при нагреве до высоких температур.

Работу данного покрытия команда протестировала на специальной экспериментальной площадке, расположенной в одном из самых засушливых регионов Саудовской Аравии. Как показали эксперименты, гидрогель понизил температуру солнечных батарей на 17°, что повысило эффективность их работы примерно на 10%. Это покрытие также вырабатывало около 3 литров чистой влаги в месяц на одну солнечную панель, чтобы поддерживать рост небольшой плантации шпината, одного из самых влаголюбивых растений из тропиков Восточной Азии. По словам исследователей, созданная система WEC2P способна поддерживать рост растений и производить питьевую воду в полностью автоматическом режиме. Более того, WEC2P открывает дорогу для использования подобных комбинированных источников электроэнергии и воды в засушливых регионах мира, а также для их установки на небольших островах в Мировом океане, где нет рек, ручьев и других водоёмов с пресной водой.