Reingeniería de macroestructuras de cactus para la recolección de rocío para mejorar la recolección de agua como una estrategia adaptativa ante el cambio climático: una comparación experimental
Autores: Malik, Tegwen; Gethin, David; Boy, Frederic; Davies, Gareth; Parker, Andrew
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estructuras espinales
Cactus de recolección de rocío
Aluminio
Acero
Pintura emisiva
Recolección de rocío
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras espinales encontradas en var., un cactus eficiente en la recolección de rocío, fueron fabricadas y evaluadas tanto en una cámara climática como al aire libre en condiciones de rocío. Se utilizó una mezcla de aluminio y acero para fabricar estas superficies, siendo el aluminio utilizado para todo excepto las características de espinas replicadas, que fueron construidas de acero. Cada superficie fue completamente recubierta con una pintura altamente emisiva que contenía un aditivo OPUR de alumina-silicato. Se compararon tres versiones réplicas (solo tallo, solo espina y tallo y espina) con una superficie de referencia plana. Los resultados experimentales demostraron que las tres superficies macroestructuradas biomiméticas mejoraron significativamente la recolección de rocío en comparación con la superficie de referencia. Se estableció que la réplica de tallo y espina, la réplica de espina y la réplica de tallo demostraron significativamente más recolección de rocío, con relaciones de eficiencia media respecto a la superficie de referencia de 1.08 +/- 0.03, 1.08 +/- 0.02 y 1.02 +/- 0.01, respectivamente. Además, se encontró que el método de recolección de agua superficial influía en la tasa de recolección de agua. El flujo de escorrentía diagonal a través de una superficie plana fue un 34% más eficiente que el flujo de escorrentía paralelo en la misma superficie. Estos hallazgos proporcionan valiosos conocimientos para la construcción e instalación de dispositivos de recolección de rocío inspirados en biomimética, particularmente en regiones que enfrentan mayores desafíos debido a la disminución de los rendimientos de rocío como resultado del cambio climático.
Descripción
Las estructuras espinales encontradas en var., un cactus eficiente en la recolección de rocío, fueron fabricadas y evaluadas tanto en una cámara climática como al aire libre en condiciones de rocío. Se utilizó una mezcla de aluminio y acero para fabricar estas superficies, siendo el aluminio utilizado para todo excepto las características de espinas replicadas, que fueron construidas de acero. Cada superficie fue completamente recubierta con una pintura altamente emisiva que contenía un aditivo OPUR de alumina-silicato. Se compararon tres versiones réplicas (solo tallo, solo espina y tallo y espina) con una superficie de referencia plana. Los resultados experimentales demostraron que las tres superficies macroestructuradas biomiméticas mejoraron significativamente la recolección de rocío en comparación con la superficie de referencia. Se estableció que la réplica de tallo y espina, la réplica de espina y la réplica de tallo demostraron significativamente más recolección de rocío, con relaciones de eficiencia media respecto a la superficie de referencia de 1.08 +/- 0.03, 1.08 +/- 0.02 y 1.02 +/- 0.01, respectivamente. Además, se encontró que el método de recolección de agua superficial influía en la tasa de recolección de agua. El flujo de escorrentía diagonal a través de una superficie plana fue un 34% más eficiente que el flujo de escorrentía paralelo en la misma superficie. Estos hallazgos proporcionan valiosos conocimientos para la construcción e instalación de dispositivos de recolección de rocío inspirados en biomimética, particularmente en regiones que enfrentan mayores desafíos debido a la disminución de los rendimientos de rocío como resultado del cambio climático.