工程师发明适用于干旱地区的高产大气水捕获装置

Josiah02 · 发表于 2024-10-28 22:54:51

将我们周围的空气转化为饮用水的想法本身就是一个奇迹。而从低湿度环境中获取可持续数量的水长期以来更接近于科幻小说而非现实。
由于特大干旱给整个西南地区的供水带来压力，内华达大学拉斯维加斯分校的革命性研究正在通过一项突破性的技术来解决这一问题，该技术可以在低湿度的空气中提取大量的水。
这项研究“通过仿生材料分离实现高产量大气水捕获”于 10 月 22 日发表在《美国国家科学院院刊》上。
UNLV 机械工程学教授 H. Jeremy Cho 带领一支研究团队，采用一种截然不同的方法来收集大气水分，即将我们周围空气中的水蒸气转化为可用形式。现有的大气水分收集方法产量低，湿度低于 30% 时收益递减。
Cho 表示：“这篇论文确实证明了水的采集速度非常快。我们可以开始预测需要多大的系统才能生产出一定量的水。如果我有一平方米，大约三英尺乘三英尺，我们每天可以在拉斯维加斯生产大约一加仑的水，在潮湿的环境中可以生产三倍的水。”
这项技术和方法已在拉斯维加斯进行了户外测试，在湿度低至 10% 的条件下仍能发挥作用。它直接捕获液态盐溶液中的水，适合随后加工成饮用水或能源生产，为干旱地区带来新的能力。
这一过程中的关键成分是水凝胶膜“皮肤”。这种材料的灵感来自大自然——特别是树蛙和空气植物，它们使用类似的技术将水从周围空气中输送到液体中进行内部储存。
“我们采用了生物学理念，并尝试以自己的方式实现它，”他说。“自然界中发生了许多有趣的事情——你只需要环顾四周，学习，然后受到启发。”
此外，这项研究还表明，大气水收集可以利用太阳能。由于拉斯维加斯山谷等地阳光充足，每年平均有 300 个晴天，阳光可以提供足够的能量，从而降低生产水的理论成本和最终成本。
“我们的水资源正在枯竭，地球的气候也在变化，”Cho 说道。“要实现可持续发展，我们必须改变习惯。这个想法听起来像科幻小说，但这是有可能实现的，而且我们确实在这么做。”

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