“水啊,水啊,处处都是水,却没有一滴可以饮用。”
这听起来或许有些违背直觉,但柯勒律治在《古舟子咏》中的这句名言也适用于沙漠。即使在地球上一些最干旱的地方,空气中也含有数千升淡水,却一直令人望而不得。直到现在。
麻省理工学院和加州大学伯克利分校的科学家研发出一种能从空气中吸取水分的装置。更妙的是,它由太阳能驱动。因此,即使在最偏远、最干旱的沙漠中,它也能从大气中收集饮用水。这项技术已被评为世界经济论坛2017年十大新兴技术之一。
尚未开发的水资源
据估计,空气中漂浮着约13万亿升水——这是一个尚未开发的巨大资源,相当于全球淡水湖水量的约10%。该装置使用结晶粉末,即金属有机框架(MOF),从空气中提取水分;每千克海绵状化合物每天可收集近3升水。
技术已经用于从湿度很高的空气中提取水分,包括冷凝装置和“雾水收集”——利用细网收集水分。
此外,也有办法从湿度较低的环境中获取水分,例如“露水收集”,即收集在冷却表面凝结的水分。不过,这种方法不仅耗能,而且只适用于相对湿度不低于约50%的环境;基于MOF的技术则有望在相对湿度为20%的环境中运行,例如沙漠环境。
全球效益
缺乏清洁用水每年给全球经济造成2,220亿美元的损失据慈善机构water.org称,因此,为地球上最干旱的地区提供可靠水源具有巨大潜力。
研发人员表示,构成MOF的多孔晶体还有一项重要优势:它们可以通过将不同金属与数百种不同的有机化合物结合制成。这意味着可以对其进行调整,以适应不同环境。
伯克利分校化学教授奥马尔·亚吉(Omar Yaghi)在20多年前研发出MOF,设想这样一个世界:每户人家都能拥有独立的供水来源:
“对未来的一种设想是实现离网供水:家中有一台设备,利用环境中的太阳能供水,满足家庭需求……在我看来,这项实验将使这一切成为可能。我称之为个性化供水。”


