| 科學(xué)家從沙漠空氣中“擠”水 |
| 每天可從濕度低至20%干燥空氣中制取數(shù)升水 |
科學(xué)家研制的水收集設(shè)備。圖片來(lái)源：麻省理工學(xué)院
本報(bào)訊 你無(wú)法從一塊石頭中擠出水來(lái)，但是從沙漠的天空中“擰”出水來(lái)現(xiàn)在卻是可能的——通過(guò)一種新的海綿狀裝置，人們?nèi)缃窨梢岳锰?yáng)光從空氣中吸取水蒸氣，即使在很低的濕度下也是如此。
該設(shè)備所包含的每千克海綿樣吸收器每天可生產(chǎn)近3升的水，而研究人員說(shuō)，未來(lái)的版本將會(huì)更好。這意味著那些生活在世界上最干燥地區(qū)的家庭可能很快就將有一個(gè)太陽(yáng)能設(shè)備能夠提供所需的全部的水，而這一裝置也有望使數(shù)十億人從中受益。
美國(guó)《科學(xué)》雜志4月13日發(fā)表的這項(xiàng)研究表明，即便在沙漠地區(qū)，人們也有望借助一種新設(shè)備從無(wú)所不在的空氣中“吸水”。
麻省理工學(xué)院和加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員報(bào)告說(shuō)，他們研制的這種原型設(shè)備，僅利用太陽(yáng)能，每天可從濕度低至20%的干燥空氣中制取出數(shù)升水。
“這是解決從低濕度空氣中‘吸水’這個(gè)長(zhǎng)期挑戰(zhàn)的一個(gè)重大突破，”研究負(fù)責(zé)人之一、加州大學(xué)伯克利分校的Omar Yaghi在一份聲明中說(shuō)，“現(xiàn)在還沒(méi)有其他方法能夠這樣做，除非動(dòng)用額外的能源。家用的除濕機(jī)需要耗電，用這種方式‘生產(chǎn)’水成本非常昂貴?！?/p>
在新研究中，Yaghi的團(tuán)隊(duì)利用金屬鋯與己二酸研制出一種叫“金屬有機(jī)框架”的細(xì)沙狀多孔材料，而麻省理工學(xué)院Evelyn Wang的團(tuán)隊(duì)把這種材料制成了吸水器，細(xì)沙狀多孔材料被夾在一塊太陽(yáng)能吸收器與一塊冷凝板中間。
設(shè)備工作時(shí)，細(xì)沙狀多孔材料從空氣中吸附水蒸氣，太陽(yáng)能板負(fù)責(zé)加熱，促使水蒸氣釋放進(jìn)入冷凝板，在冷凝板上凝結(jié)成液態(tài)水，最后滴入用于收集水的容器中。
研究人員說(shuō)，在濕度為20%至30%的空氣中，每千克這種細(xì)沙狀多孔材料12小時(shí)能收集2.8升水。他們計(jì)劃接下來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)這種材料及設(shè)備的“吸水”效率。
“我們希望做到的是，如果您被丟在沙漠中，靠這種設(shè)備就能存活。”Yaghi說(shuō)。
并未參與該項(xiàng)研究的伊利諾伊州埃文斯頓市西北大學(xué)化學(xué)家Mercouri Kanatzidis表示，從沙漠的空氣中收獲水“曾經(jīng)是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的夢(mèng)想”?！斑@項(xiàng)研究是一個(gè)重要的概念證明?！盞anatzidis說(shuō)。
Yaghi指出，新的設(shè)備還有很多需要改進(jìn)的地方。首先，鋯的價(jià)格是每公斤150美元，這使得水收集設(shè)備因成本太高而無(wú)法廣泛使用。然而，Yaghi說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在用鋁替代鋯抓取水的MOF的設(shè)計(jì)中獲得了初步的成功（鋁的價(jià)格是鋯的1/100）。這可能使得未來(lái)水收集設(shè)備因?yàn)槌杀镜投粌H能夠滿(mǎn)足干旱地區(qū)人們對(duì)水的需求，甚至能夠?yàn)樯衬械霓r(nóng)民提供水資源。（趙熙熙）
聯(lián)系客服
