科学家研发水收集器 可从干燥沙漠空气中集水

对于人类生活来说,清洁用水至关重要,但不幸的是,一些人无法容易获得。现在,加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员已开发出一种装置,即使在最干燥的空气中也可以收集可饮用的水。

该团队表示,这种新的水收集器利用每公斤特定吸水材料每天可以生产超过1.3升的水。即使在相对湿度低于40%的情况下也可以这样做。研究团队在莫哈韦沙漠对水收集器进行了三天的测试。在此期间,该装置每千克材料产生0.7升水,即使在最干燥的一天,收集器也能够从相对湿度极低的空气中收集200毫升的水。

水收集器的关键部件是一种称为金属有机框架(MOF)的材料。它们具有令人难以置信的大表面积,允许来自空气的大量水分子在室温下收集并凝结在其中。当这些MOF加热时,它们可以很容易地再次释放水。

该设备基本上是一个大型、透明的有机玻璃盒子,里面装满了MOF盒子。环境空气流过MOF,从中抽出水。然后通过加热将这些水从MOF中除去,并排出到液体水聚集的冷凝器中。这实际上是团队创建的第三个水收集器版本。他们分别在2017年和2018年推出第一个和第二个版本。

该团队表示,这款最新版本的效率是去年版本的10倍,是2017款原型的100倍。这要归功于一个小型电风扇,可以在MOF上吹出更多空气,还有一些小型加热器可以加热材料以释放水分。这两个部件都是通过设备顶部的太阳能电池板收集的能量,并且有电池让它在一夜之间运行。

由于这种水收集器是完全独立的,因此对于水资源短缺的农村地区或发展中国家来说可能是完美的。此外,该团队表示该设备具有可扩展性。该团队创办的一家初创公司现在正在测试微波炉大小的版本,据说每天可以生产7到10升的水 – 足够三个成年人每天可以饮用的水。更大尺寸的冰箱大小的版本每天可以提供200到250升的水,满足一个家庭的全部用水需求。而研究团队的最终目标将是一个更大的设备,其每天可以生产20000升的水,以帮助整个村庄。

“我们正在制造超纯净的水,可以在不与水网连接的情况下广泛使用,”该项目首席研究员Omar Yaghi说道。“这种水的流动性不仅对那些遭受水资源压力的人来说至关重要,而且还有可能实现更大的目标 – 用水应该是一种人权。”

该研究发表在《ACS Central Science》期刊上。

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