Des ingénieurs de l'Université du Texas ont créé un nouveau type de sol capable d'absorber l'eau de l'air et de la distribuer aux plantes. Ce nouveau type de sol pourrait élargir la carte des terres agricoles dans le monde. Selon l'Université du Texas, cela peut également réduire l'utilisation de l'eau agricole pendant l'aggravation des sécheresses.
Le "système d'irrigation à l'eau atmosphérique" développé par les ingénieurs utilise des gels super-absorbants d'humidité pour capter l'eau de l'air. Lorsque le sol est chauffé à une certaine température, les gels libèrent de l'eau, la rendant disponible pour les plantes. Au fur et à mesure que le sol distribue l'eau, une partie de celle-ci est rejetée dans l'air, ce qui augmente l'humidité et facilite la poursuite du cycle de récolte.
"La capacité de cultiver de manière autonome dans les zones où il est difficile de construire des systèmes d'irrigation et d'alimentation est essentielle pour libérer la production agricole de la chaîne d'approvisionnement en eau complexe alors que les ressources deviennent de plus en plus rares", a déclaré Guihua Yu, professeur adjoint de science des matériaux à l'Université Walker, Département de l'Ingénierie Mécanique.
Chaque gramme de terre peut extraire environ 3 à 4 grammes d'eau. Selon les cultures, environ 0,1 à 1 kg de sol peut fournir suffisamment d'eau pour irriguer environ un mètre carré de terres agricoles, selon les ingénieurs.
Les gels dans le sol extraient l'eau de l'air pendant les périodes nocturnes plus fraîches et plus humides. La chaleur du soleil pendant la journée active les gels contenant de l'eau pour libérer leur contenu dans le sol.
Une équipe de chercheurs a mené des expériences sur le toit du bâtiment du Cockrell Engineering Training Center à UT Austin pour tester le sol. Ils ont découvert que le sol hydrogel était capable de mieux retenir l'eau que les sols sablonneux dans les zones sèches et avait besoin de beaucoup moins d'eau pour faire pousser les plantes.
Au cours de l'expérience de quatre semaines, l'équipe a découvert que le sol retenait environ 40 % de sa teneur en eau. Au contraire, seulement 20% de l'eau reste dans un sol sableux après une semaine.
Dans une autre expérience, une équipe de chercheurs a planté des radis dans les deux types de sol. Toutes les plantes dans le sol hydrogel ont survécu à la période de 14 jours sans aucune irrigation. Les radis en sol sablonneux ont été arrosés plusieurs fois au cours des quatre premiers jours de l'expérience. Aucun des radis du sol sablonneux n'a survécu plus de deux jours après la période d'arrosage initiale.
"La majeure partie du sol est assez bonne pour la croissance des plantes", a déclaré Fei Zhao, chercheur au doctorat dans le groupe de recherche de Yu, qui a dirigé la recherche avec Xinyi Zhou et Panpan Zhang. "La principale contrainte est l'eau, nous avons donc voulu développer un sol capable de capter l'eau de l'air ambiant."
La récolte de l'eau du sol est la première application majeure de la technologie, et une équipe de scientifiques y travaille depuis plus de deux ans.