Recentemente, a equipa da Professora Xiao Juanxiu da Universidade de Hainan, em colaboração com Zhu Jia da Universidade de Nanjing e outras forças científicas, alcançou um avanço tecnológico chave no campo da agricultura sustentável com dessalinização de água do mar. Os resultados da investigação foram publicados recentemente na revista internacional "Nature Water". O estudo constrói, pela primeira vez, um sistema de ciclo fechado verde "água doce-alimentos-materiais" movido a energia solar, oferecendo uma solução totalmente nova para resolver o duplo problema de escassez de água doce e alimentos em zonas costeiras e ilhas.
Atualmente, mais de um terço da população rural mundial enfrenta riscos de segurança alimentar. A tecnologia tradicional de dessalinização por osmose inversa tem alto consumo de energia, forte dependência de infraestruturas e eficácia limitada na remoção de boro, sendo difícil de adaptar às necessidades de desenvolvimento de ilhas remotas do nosso país. Com base no ponto crucial do início das operações de fecho aduaneiro do Porto de Comércio Livre de Hainan e do início do "15.º Plano Quinquenal", a equipa de investigação propôs, de forma direcionada, um novo modelo agrícola de dessalinização solar de água do mar com funcionamento totalmente autónomo da rede elétrica. Apoiando-se na água do mar e na energia solar para construir um sistema de ciclo fechado, alcança-se o desperdício zero de materiais e um ciclo ecológico virtuoso, alinhando-se com precisão ao plano estratégico de Hainan para construir uma ilha de baixo carbono e fortalecer um sistema resiliente de segurança hídrica face a condições meteorológicas extremas.
A nível técnico, a equipa utilizou de forma inovadora a farinha de soja, um subproduto do processamento da soja, para auto-montar e preparar um evaporador biológico de fibras amiloides proteicas à temperatura e pressão ambientes. Em comparação com os processos tradicionais, isto reduz significativamente os custos e as emissões de carbono, alinhando-se com os dividendos da política de isenção de direitos aduaneiros para valorização de processamento do Porto de Comércio Livre e criando condições para a implementação de uma cadeia industrial de alta valorização de resíduos sólidos agrícolas. As medições reais mostram que, sob a luz de 1 sol, a produção diária de água do evaporador pode atingir 8,29 litros por metro quadrado, retendo eficazmente sais e iões de boro. A qualidade da água produzida é superior aos padrões de irrigação agrícola da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO), resolvendo completamente o problema dos danos causados pelos iões de boro às culturas.
A equipa realizou um ensaio de campo de ciclo de vida completo de três meses em Hainan, cobrindo integralmente todo o processo de cultivo da soja. Os resultados mostraram que os principais indicadores agronómicos da soja irrigada com água dessalinizada solar foram superiores aos do grupo irrigado com água de osmose inversa tradicional, e a restituição da palha da cultura ao solo também pode melhorar solos salino-alcalinos. Através de expansão modular, esta tecnologia pode ser aplicada a culturas comerciais como alface, mostarda e roseiras. Cálculos de modelo mostram que, implantando o sistema de acordo com o padrão global de terra arável per capita, é possível produzir 2,97 toneladas de soja e 834 mil litros de água potável em 90 dias, garantindo água para 1853 pessoas e alimentos para 47 pessoas, estabelecendo uma base sólida de segurança de subsistência para as ilhas através do princípio de "armazenar alimentos na tecnologia".