部署在干旱地区的WEC2P示意图。鸣谢:李任远沙特阿拉伯的科学家利用一种独特的水凝胶，创造了一种太阳能驱动系统，通过利用空气中的水成功地种植菠菜，同时产生电能。3月1日在《细胞报告物理科学》杂志上描述的概念验证设计，提供了一种可持续的低成本策略，以改善生活在干旱气候地区的人们的食物和水安全。阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)环境科学与工程教授、资深作者王鹏说:“世界上仍有一部分人口无法获得清洁的水或绿色能源，他们中的许多人生活在干旱或半干旱气候的农村地区。”。“我们的设计利用原本会被浪费的清洁能源，从空气中制造水，适用于沙漠和海岛等偏远地区的分散式小规模农场。”
该系统名为WEC2P，由放置在水凝胶层顶部的太阳能光伏板组成，水凝胶层安装在一个大型金属盒的顶部，用于冷凝和收集水。王和他的团队在之前的研究中开发了这种水凝胶，这种材料可以有效地从环境空气中吸收水蒸气，并在加热时释放水分。
研究人员利用太阳能电池板发电时产生的废热将水凝胶中吸收的水排出。下面的金属箱收集蒸汽并将气体冷凝成水。或者，水凝胶通过吸收热量和降低电池板的温度，将太阳能光伏电池板的效率提高了9%。
这张照片显示了太阳能电池板连接到一个装有60颗空心菜种子的植物生长箱。鸣谢:Reny uan Li该团队于6月在沙特阿拉伯使用WEC2P进行了为期两周的植物生长测试，当时天气非常炎热。他们仅用从空气中收集的水来灌溉种植在塑料植物生长箱中的60颗空心菜种子。在实验过程中，太阳能电池板的大小与学生课桌的桌面相似，总共产生了1，519瓦时的电力，60颗空心菜种子中有57颗发芽并正常生长到18厘米。在两周的时间内，总共约有2升水从水凝胶中冷凝出来。
“我们的目标是创造一个清洁能源、水和食品生产的集成系统，特别是我们设计中的水创造部分，这使我们有别于目前的农业光伏发电，”王说。为了将概念验证设计转化为实际产品，该团队计划创造一种更好的水凝胶，可以从空气中吸收更多的水。
这张照片显示了太阳能光伏板，它使用下面的吸水水凝胶来帮助保持凉爽并提高效率。“让地球上的每个人都能获得清洁的水和负担得起的清洁能源是联合国制定的可持续发展目标的一部分，”王说。“我希望我们的设计可以是一个分散的电力和水系统，以照亮家庭和水作物。”
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