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空气取水:新材料与新设备协同,实现温室水汽循环利用与精准除湿

来源:都市农业基质开发与利用 作者:张敏 发布时间:2025-12-15 访问量:
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近日,中国农业科学院都市农业研究所都市农业基质开发与利用创新团队在温室农业节水领域取得重要进展,研究成果《Enabling closed-loop water recycling in greenhouses: An alginate composite gel and TEC-driven atmospheric water harvester for continuous humidity regulation and water reuse》在Chemical Engineering Journal期刊正式发表。该工作创新性地将高性能吸湿气凝胶与主动式工程设备相结合,为戈壁沙漠干旱地区可持续农业提供了创新解决方案。

研究针对戈壁沙漠温室设施中水资源短缺与湿度过高的双重挑战,设计了一套集成的闭环水回收系统。团队成功研制了新型海藻酸盐复合凝胶材料(SPA-Li-15),该材料在25°C、90%相对湿度条件下具备2.65 g/g的卓越吸湿能力。此外,研究突破了常规太阳能再生的限制,首创了由热电冷却(TEC)技术驱动的主动式大气水收集装置,实现了水分可控脱吸附与收集。该系统能够每日运行8次吸附-解吸循环,在模拟温室环境中将空气湿度持续稳定在70%以下,同时实现每日1.664 L/m²的产水量。这项材料创新与节能工程高效协同的研究,成功建立了一种全新的温室闭环水循环范式,为维持作物最佳生长条件、促进农业可持续发展提供了强有力的技术支撑。

该项研究得到了中国农业科学院科技创新工程、都市农业研究所重大项目支持。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725125503.


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