Insinyur Universitas Texas telah menciptakan jenis tanah baru yang dapat menyerap air dari udara dan mendistribusikannya ke tanaman. Jenis tanah baru ini dapat memperluas peta lahan pertanian di seluruh dunia. Menurut University of Texas, itu juga dapat mengurangi penggunaan air pertanian selama kekeringan yang memburuk.
"Sistem irigasi air atmosfer" yang dikembangkan oleh para insinyur menggunakan gel penyerap kelembaban super untuk menangkap air dari udara. Ketika tanah dipanaskan sampai suhu tertentu, gel melepaskan air, membuatnya tersedia untuk tanaman. Saat tanah mendistribusikan air, sebagian dilepaskan kembali ke udara, meningkatkan kelembapan dan memudahkan untuk melanjutkan siklus panen.
“Kemampuan untuk bertani secara mandiri di daerah di mana sulit untuk membangun irigasi dan sistem tenaga sangat penting untuk membebaskan produksi tanaman dari rantai pasokan air yang kompleks karena sumber daya menjadi semakin langka,” kata Guihua Yu, asisten profesor ilmu material di Universitas Walker, Jurusan Teknik Mesin.
Setiap gram tanah dapat mengekstraksi sekitar 3-4 gram air. Tergantung pada tanamannya, sekitar 0,1 hingga 1 kg tanah dapat menyediakan cukup air untuk mengairi sekitar satu meter persegi lahan pertanian, kata para insinyur.
Gel di tanah menarik air dari udara selama periode malam yang lebih dingin dan basah. Panasnya matahari di siang hari mengaktifkan gel yang mengandung air untuk melepaskan isinya ke dalam tanah.
Sebuah tim peneliti melakukan eksperimen di atap gedung Cockrell Engineering Training Center di UT Austin untuk menguji tanah. Mereka menemukan bahwa tanah hidrogel mampu menahan air lebih baik daripada tanah berpasir di daerah kering dan membutuhkan lebih sedikit air untuk menumbuhkan tanaman.
Selama percobaan empat minggu, tim menemukan bahwa tanah mempertahankan sekitar 40% kandungan airnya. Sebaliknya, hanya 20% air yang tersisa di tanah berpasir setelah seminggu.
Dalam percobaan lain, tim peneliti menanam lobak di kedua jenis tanah. Semua tanaman di tanah hidrogel bertahan selama 14 hari tanpa irigasi. Lobak di tanah berpasir disiram beberapa kali selama empat hari pertama percobaan. Tak satu pun dari lobak di tanah berpasir bertahan lebih dari dua hari setelah periode penyiraman awal.
"Sebagian besar tanah cukup baik untuk pertumbuhan tanaman," kata Fei Zhao, peneliti PhD dalam kelompok penelitian Yu, yang memimpin penelitian bersama Xinyi Zhou dan Panpan Zhang. "Kendala utamanya adalah air, jadi kami ingin mengembangkan tanah yang bisa menampung air dari udara sekitar."
Memanen air dari tanah adalah aplikasi besar pertama dari teknologi ini, dan tim ilmuwan telah mengerjakannya selama lebih dari dua tahun.